Навеску пробы помещают в стеклянный стакан вместимостью 250 см3, приливают 40 см3 смеси кислот № 1, нагревают до начала реакции, затем нагревание прекращают. Когда большая часть пробы растворится и реакция замедлится, обмывают стенки стакана водой до первоначального объема, приливают 2 см3 борофтористоводородной кислоты при массовой доле кремния до 0.5 %, 5 см3 борофтористоводородной кислоты при массовой дате кремния до 1,5 % и вновь умеренно нагревают до получения прозрачного раствора. Раствор доливают водой до объема 160—170 см3.
При массовой доле кремния более 1.5 %
Навеску пробы помешают в стакан из стеклоуглерода или фторопласта вместимостью 100—150 см3 и приливают смесь кислот № 2: 40 см3 для навески пробы 1 г или 60 см3 для навески пробы массой 2 г; смесь кислот приливают сначала по каплям до прекрашения бурной реакции, затем — порциями по 3—5 см3.
Содержимое стакана нагревают 10—15 мин, приливают 50 см3 раствора борной кислоты и переводят раствор в стеклянный стакан вместимостью 200—250 см'. Стенки фторопластового стакана обмывают раствором борной кислоты: 50 см3 для навески пробы массой I г или 100 см3 для навески пробы массой 2 г и присоединяют к раствору в стеклянном стакане. Содержимое стакана умеренно нагревают до получения прозрачного раствора и доливают водой до объема 160—170 см3.
Раствор по 5.4.1.1 или 5.4.1.2 нагревают до температуры 60—70 ”С и далее поступают по 4.4.2.
Обработка ре зуд ьтат о в — по 4.5.
Фотометрический метод определения меди
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты, образовании при pH 9 синего комплексного соединения меди с купризоном и измерении оптической плотности раствора при длине волны 595 нм.
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Печь муфельная.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1.19 г/см3 и растворы 1:1, 1:99.
Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1.35—1.40 г/см3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652. раствор 500 г/дм3.
Натрия гидроокись по [ ОСТ 4328. раствор 0.5 моль/дм3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Кислота борофтористоводородная по 5.2.
Буферный раствор натрия борнокислого. pH 9: 13,45 г борной кислоты помешают в стакан вместимостью 500 см3, приливают 350 см3 воды и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, приливают 65 см' раствора гидроокиси натрия, доливают водой до метки и перемешивают.
Индикатор нейтральный красный, раствор 1 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300. раствор 1:1.
6ис-(циклогексанон)-оксалилдигидразон (купризон) |2|. раствор 5 г/дм3: 0,25 г купризона помешают в мерную колбу вместимостью 50 см3, растворяют в 40 см3 раствора этилового спирта, доливают раствором спирта до метки и перемешивают.
Медь по ГОСТ 859 марки М00.
Стандартные растворы меди
Раствор А: 1 г меди помещают в высокий химический стакан вместимостью 400 см3, приливают 20 см3 воды и 10 см3 азотной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и растворяют при нагревании.
Раствор выпаривают на водяной бане до начала кристаллизации. приливают 50 см3 воды и растворяют соли при умеренном нагревании. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 раствора содержит 0.001 г меди.
Раствор Б: 50 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1000см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 раствора содержит 0.00005 г меди.
Раствор В: 10 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
см3 раствора содержит 0.000005 г меди.
Растворы Б и В готовят перед применением.
.3 Проведение анализа
Навеску пробы массой в соответствии с таблицей 3. в зависимости от массовой доли кремния, растворяют одним из перечисленных способов.
Таблица 3
Массовая доля меди. % |
Масса навески пробы, г |
Вместимость мерной колбы. CMJ |
Объем аликвотном части раствора, см’ |
Масса навески пробы в аликвотной части раствора, см3 |
От 0.002 до 0.02 включ. |
1 |
100 |
20 |
0.2 |
Св. 0.02 » 0.08 » |
1 |
250 |
10 |
0.04 |
• 0.08 • 0.2 |
1 |
250 |
5 |
0.02 |
» 0.2 » 0.4 |
1 |
250 |
2.5 |
0.01 |
0.4 » 0.8 |
0,5 |
250 |
2.5 |
0.005 |
При массовой доле кремния менее 1,5 %
Навеску пробы помешают в коническую колбу вместимостью 250 см1 и приливают небольшими порциями 30 см5 раствора соляной кислоты 1:1. После прекращения бурной реакции приливают 2 или 5 см’ борофтористоводородмой кислоты (в зависимости от массовой доли кремния), накрывают колбу часовым стеклом или воронкой и продолжают растворение при умеренном нагревании. Затем добавляют по каплям азотную кислоту до полного растворения пробы (приблизительно от трех до двадцати капель, в зависимости от массовой доли меди), обмывают стенки колбы 20—30 см5 воды и кипятят раствор в течение 2—3 мин.
Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью в соответствии с таблицей 3. доливают водой до метки и перемешивают.
При массовой доле кремния более 1.5 %
Навеску пробы помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают небольшими порциями 30 см' раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют пробу при комнатной температуре. После прекрашения бурной реакции накрывают колбу часовым стеклом и продолжают растворение при умеренном нагревании. Затем добавляют по каплям азотную кислоту до полного растворения пробы (приблизительно от трех до двадцати капель, в зависимости от массовой доли меди). Раствор осторожно выпаривают до влажных солей, приливают 15 см’ раствора соляной кислоты 1:1, приблизительно 30-40 см’ горячей волы и растворяют соли.
Раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью в соответствии с таблицей 3 через фильтр средней плотности («белая лента»), два раза промывают фильтр раствором соляной кислоты 1:99 порциями по 10 см3, собирая фильтрат в ту же колбу (основной раствор).
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, полностью озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500—600 *С в течение 5—10 мин. После охлаждения в тигель добавляют пять капель серной кислоты, 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту (приблизительно 1 см’) до получения прозрачного раствора. Раствор выпаривают досуха, охлаждают, приливают к сухому остатку в тигле 5 см5 раствора соляной кислоты 1:1, растворяют остаток, приливают 5 см’ волы и перемешивают. При необходимости раствор фильтруют через маленький плотный фильтр («синяя лента») и присоединяют к основному раствору. Основной раствор в мерной колбе в соответствии с таблицей 3 доливают водой до метки и перемешивают.
Аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 3 помешают в мерную колбу вместимостью 50 см5, приливают 2 см’ раствора лимонной кислоты, добавляют одну каплю раствора нейтрального красного и из бюретки медленно, при перемешивании, приливают аммиак до перехода красной окраски индикатора в бледно-желтую (приблизительно 2—3 см3 аммиака) и 1 см’ аммиака в избыток. Затем приливают 5 см’ буферного раствора с pH 9. 1 см5 раствора купризона, доливают водой до метки и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют через 15 мин при длине волны 595 нм в кювете с толщиной слоя 30 мм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, который готовят по 6.3.1.1, 6.3.1.2 и 6.3.2 со всеми реактивами, используемыми в ходе анализа.
Массу меди определяют по градуировочному графику.
Построение градуировочного графика
В семь из восьми мерных колб вместимостью 50 см3 отмеряют 0.5; 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8,0; 10.0 см3 стандартного раствора В. что соответствует 0.0000025; 0.000005: 0,00001; 0.00002; 0,00003; 0.00004; 0,00005 г меди, в каждую колбу приливают приблизительно по 10 см5 воды, 2 см’ раствора лимонной кислоты и далее продолжают по 6.3.2 и 6.3.3. Раствором сравнения служит раствор, в который не введена медь.
По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам меди строят градуировочный график.
.4 Обработка результатов
Массовую долю меди *,, %, вычисляют по формуле
*, =-2-100, (2)
/п,
где т — масса меди в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
— масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.
6.4.2 Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 4.
Таблица 4
В процентах
Массопам доля меди |
Абсолютное допускаемое расхождение |
|
ре зультагов параллельных определений |
результатов анализа |
|
Or 0.002 до 0.005 включ. |
0.001 |
0.001 |
Св. 0.005 » 0.010 . |
0.002 |
0,003 |
• 0,010 » 0.030 • |
0.003 |
0,004 |
• 0.030 »0,100 » |
0.005 |
0.007 |
-0,10 - 0.25 » |
0.01 |
0,02 |
» 0.25 » 0.40 » |
0.03 |
0.04 |
• 0,40 » 0.80 |
0.04 |
0.06 |
7 Атомно-абсорбционный метод определения меди
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты и измерении атомной абсорбции меди при длине волны 324.8 нм в пламени ацетилен-воздух.
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для меди.
Печь муфельная.
Шкаф сушильный с терморегулятором.
Мель по ГОСТ 859 марки МОО.
Стандартные растворы меди
Раствор А. готовят по 6.2.
Раствор Б: 10 см5 раствора Л переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см5 раствора содержит 0,0001 г меди.
Раствор Б готовят перед употреблением.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 1:1 и 1:99.
Алюминий хлористый 6-волный по ГОСТ 3759.
Раствор алюминия 20 г/дм5: 90 г хлористого алюминия растворяют в 200 см5 раствора соляной кислоты 1:1, переводят в мерную колбу вместимостью 500 см5, доливают водой до метки и перемешивают.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1.35—1,40 г/см5.
Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3.
Ацетилен по ГОСТ 5457.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
7.3 Проведение анализа
7.3.1 Навеску пробы массой в соответствии с таблицей 5 помешают в коническую колбу вместимостью 250 см’, приливают 30 см5 воды, небольшими порциями 30 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют пробу сначала при комнатной температуре, затем при умеренном нагревании. В раствор добавляют по каплям 1—2 см3 азотной кислоты, осторожно выпаривают до влажных солей, приливают 20 см3 раствора соляной кислоты 1:1, 50—60 см3 горячей воды, растворяют соли при нагревании, раствор охлаждают и перемешивают.
Таблица 5
Массовая доля мели. % |
Масса навески пробы, і |
Вместимость мерной колбы, см' |
Объем аликвотной части раствора, см3 |
Оі 0.005 до 0.05 включ. |
1 |
100 |
Весь раствор |
Св. 0,05 »1.0 • |
0.25 |
250 |
То же |
» 1.0 » 8,0 » |
0.25 |
250 |
10 |
Если раствор прозрачный, его переводят в мерную колбу вместимостью в соответствии с таблицей 5, доливают водой до .метки и перемешивают.
Если остается осадок, указывающий на наличие кремния, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью в соответствии с таблицей 5 через фильтр средней плотности («белая лента») и промывают фильтр два раза раствором соляной кислоты 1:99 (основной раствор).
Фильтр с осадком помешают в платиновый тигель, высушивают, о золяют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500—600 ’С в течение 3—5 мин. После охлаждения в тигель добавляют пять капель серной кислоты. 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту (приблизительно 1 см3) до получения прозрачного раствора.
Раствор выпаривают досуха, охлаждают, приливают к сухому остатку в тигле 3 см3 раствора соляной кислоты 1:1, растворяют остаток при нагревании, приливают 5 см’ воды, перемешивают, при необходимости фильтруют через маленький плотный фильтр («синяя лента»), присоединяют к основному раствору, доливают водой до метки и перемешивают.
При массовой доле меди более I % аликвотную часть раствора 10 см1 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 8 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.