УДК 669.3.001.4:006.354 Группа В59




АРСТВЕННЫЙ СТАН


APT СОЮЗА ССР














МЕДЬ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ

П

ГОСТ

олярографические методы анализа

C

27981.6—88

opper of high purity.

Methods of polarographic analysis

ОКСТУ 170

9





Срок действия с 01,01.1990

до


1.01.2000




Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает полярографические методы определения кадмия (при массовой доле от 0,00005 до 0,0015 %), сурьмы (при массовой доле от 0,00006 до 0,0015%) и теллура (при массовой доле от 0,00003 до 0,0001 %) в меди высокой чистоты.

  1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методу, анализа и требования безопаснос­ти при выполнении анализов по ГОСТ 27981.0.

  1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАДМИЯ
    и **

Метод основан на полярографировании раствора, содержащего кадмий, на фоне 0,4 М соляной кислоты и 0,12 М хлорида аммо­ния. Потенциал пика по отношению к донной ртути минус 0,8 В. Предварительно кадмий отделяют от меди путем цементации на металлическом алюминии.

  1. Аппаратура, реактивы, растворы

Полярограф типа ППТ-1 или ПУ-1.

Весы лабораторные аналитические типа ВЛР (или другого ти­па) 2-го класса точности.

Стаканы В-1—250 ТХС по ГОСТ 25336.

Колбы конические Кн-1—250—14/23 ТС по ГОСТ 25336.

В

Издание официальное

оронки лабораторные В-36—80 ХС по ГОСТ 25336.

Перепечатка воспрещена


Колбы мерные 2—25—2, 2—100—2, 2—200—2, 2—1000—2 по ГОСТ 1770.

Пипетки 5—2—1, 6—2—5, 6—2—10, 2—2—20 по ГОСТ 20292.

Цилиндры 1—5, 1—10, 1—25, 1—50 по ГОСТ 1770.

Фильтр бумажный (желтая лента).

Кислота.азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, и раствор 0,05 моль/дм3.

Алюминий гранулированный особой чистоты.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.

Азот газообразный по ГОСТ 9293.

Формалин по ГОСТ 1625.

Кадмий по ГОСТ 1467.

  1. Подготовка к анализу

2.2.1. Приготовление стандартных растворов

Раствор А: навеску кадмия массой 0,100 г растворяют при наг­ревании в 15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор вы­паривают до объема 2—3 см3, приливают 10 см3 соляной кислоты и выпаривают до влажных солей. Вапаривание с 5 см3 соляной кислоты повторяют два раза. Затем к остатку приливают 5 см3 со­ляной кислоты и 50 см3 воды, растворяют соли при нагревании. Охлаждают, помещают раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят водой до метки.

1 см3 раствора А содержит 1 мг кадмия.

Раствор Б: отбирают 10 см3 раствора А, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят водой до метки.

1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг кадмия.

Раствор В: отбирают 10 см3 раствора Б и помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3, доводят водой до метки; использу­ют свежеприготовленный раствор.

1 см3 раствора В содержит 0,0005 мг кадмия.

  1. Проведение анализа

    1. Навеску меди массой 1,000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и растворяют при комнатной температуре. Затем нагревают и выпаривают раствор до влажных солей. Остаток об­рабатывают 10 см3 соляной кислоты и выпаривают досуха. Для полного удаления нитратионов остаток обрабатывают еще три раза: один раз в 2—3 см3 формалина и два раза с 10 см3 соляной кислоты.

К остатку приливают 100 см3 с молярной концентрацией 0,05 моль/дм3 соляной кислоты, добавляют 1,5 г хлорида аммония и растворяют соли. В раствор вводят 6—8 гранул металлического алюминия (общим весом от 3,5 до 4,0 г) и в течение (60 ±5) мин проводят цементацию меди при периодическом перемешивании.

* 1 ь

Iі

:


Раствора с выделившейся на гранулах медью, фильтруют через бумажный фильтр, помещая фильтрат в стакан вместимостью 250 см3.

Стенки колбы обмывают 2—3 раза нагретой до кипения водой и 5—6 раз этой же водой фильтр, присоединяют промывные воды к основному фильтрату.

Объединенный фильтрат упаривают до объема 10 см3, помеща-

ю

до метки, в течение потенциа- ртути.

добавок.

т в мерную колбу вместимостью 25 смв и доводят водой Из раствора удаляют кислород продуванием азотом

10—15 мин и проводят полярографирование в интервале лов от минус 0,5 до минус 0,9 В по отношению к донной

  1. Определяют коэффициент пересчета методом

Для этого 1 см3 стандартного раствора В помещают в колбу с на­веской меди и далее продолжают анализ, как описано в п. 2.3.1.

Коэффициент пересчета К вычисляют по формуле

где Нх высота суммарного пика, соответствующая сумме высот пиков полярограммы кадмия в анализируемом растворе и добавки кадмия в этот раствор, мм;

Н2 высота пика кадмия в анализируемом растворе, мм;

С — массовая концентрация кадмия, введенного в раствор пробы в виде добавки, мг/см3.

  1. Обработка результатов

    1. Массовую долю кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

V

/Ст-104

где У — вместимость мерной колбы, см3;

К — коэффициент пересчета;

т — масса навески меди, г;

Н2 высота пика кадмия в растворе анализируемой пробы, мм.

  1. Абсолютные допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 (dп показатель сходимости)? и результатов анализа одной и той же пробы, полученных в двух лабораториях, а также в одной ла­боратории, но в различных условиях (Д — показатель воспроизво­димости), не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.

  2. Контроль правильности результатов анализа осуществля­ют с помощью стандартных образцов состава меди.

Результаты анализа проб признаются правильными, если вос­произведенная массовая доля компонента в стандартном образце отличается от аттестованной характеристики не более чем на зна­чение 0,71 D, которое приведено в табл. 1.



Таблица 1

Абсолютные допускаемые расхождения, %,
результатов

Массовая доля кадмия, %



параллельных опре-
делений dn


анализов D



От 0,00005 до 0,00015 включ.


0,00003


0,00004



  1. Допускается контроль правильности результатов анализа проводить методом добавок. Массу добавки (объем стандартного раствора) выбирают таким образом, чтобы аналитический сигнал определяемого компонента увеличился в 2—3 раза по сравнению с данным аналитическим сигналом в отсутствии добавки.

Результаты анализа проб считаются правильными, если найден­ная величина добавки отличается от введенной ее величины не бо­лее чем на 0,71 У D2+D2, где Oj и /)2 — допускаемое расхожде­ние двух результатов анализа для пробы и пробы с добавкой.

  1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ

Метод основан на электрохимическом восстановлении ионов

сурьмы на фоне 6 М соляной кислоты, содержащей 0,19 М натрия фосфорноватистокислого.

Потенциал пика сурьмы по отношению к донной ртути минус 0,15 В.

Отделение сурьмы от мешающих примесей проводят соосажде-

нием ее на гидроксиде железа.

  1. Аппаратура, реактивы, растворы

Полярограф типа ПУ-1 (переменно-токовый режим) или анало­гичного типа.

Весы аналитические лабораторные 2-го класса точности любого

типа.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Стаканы В-1—250 ТС по ГОСТ 25336 или Н-1—250 ТХС по ГОСТ 25336.

Колбы мерные 2—25—2, 2—50—2, 2—100—2, 2—200—2, 2— — 1000—2, 1—1000—2, 1—200—2 по ГОСТ 1770.

Цилиндры 1—10, 3—25, 3—250 по ГОСТ 1770.

Пипетки 4—2—1, 4—2—2, 5—2—5 по ГОСТ 20292.

Фильтр бумажный средней плотности (желтая лента) с фильт­робумажной массой.

Чашки фарфоровые по ГОСТ 9147.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:5.Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1, 2 %-ный раствор.

Квасцы железоаммонийные раствор 43 г/дм3: 8,6 г железоаммо­нийных квасцов растворяют в 150 см3 воды, содержащей 20 см3 серной кислоты, помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3 и доводят водой до метки.

  1. см3 раствора содержит 5 мг железа.

Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841, перекристаллизирован- ный; раствор 50 г/дм3: к 70 г гидразина приливают 200 см3 воды, нагретой до кипения, и перемешивают до растворения соли. Раст­вор упаривают, не доводя до кипения, до образования кристалли­ческой пленки. Охлаждают при комнатной температуре, раствор над кристаллами сливают, а полученную соль сушат в фарфоровой чашке в эксикаторе.

Азот газообразный по ГОСТ 9293.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 20 г/дм3.

Натрий фосфорноватистокислый (гипофосфит натрия) по ГОСТ 200.

Сурьма по ГОСТ 1089.

  1. Подготовка к анализу

Приготовление стандартных растворов

Раствор А: навеску тонкорастертой сурьмы массой 0,100 г по­мещают в стакан (или колбу) вместимостью 200—300 см3, прили­вают 20 см3 серной кислоты и растворяют при сильном нагрева­нии. Затем охлаждают, добавляют 150—200 см3 воды, перемеши­вают и вновь охлаждают. Приливают 80 см3 серной кислоты, ох­лаждают и помещают раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят водой до метки.

  1. см3 раствора А содержит 0,1 мг сурьмы.

Раствор Б: отбирают пипеткой 5 см3 раствора А, помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 10 см3 серной кис­лоты, разбавленной 1:1, и доводят водой до метки.

  1. см3 раствора Б содержит 0,01 мг сурьмы.

Раствор В: отбирают пипеткой 1 см3 раствора А, помещают в; мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 серной ки­слоты, разбавленной 1:1, доводят водой до метки: раствор готовят в день проведения анализа.

  1. см3 раствора В содержит 0,001 мг сурьмы.

  1. Проведение анализа

    1. На стаканах, в которых будут проводить анализ меди, на­носят стеклографитом метки, соответствующие 50, 100 и 150 см.

Навеску меди массой 2,000 г помещают в стакан вмести­мостью 250 см3, приливают 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и оставляют без нагревания до прекращения бурной реакции выделения оксидов азота. Затем раствор нагревают и выпаривают 124

до влажных солей. К остатку приливают 30 см3 соляной воды до объема 100 см3 и нагревают до растворения солей. Дово­дят до кипения, снимают с плиты и сразу вводят при перемешива­нии 13—15 см3 раствора гидразина, оставляют без нагревания на 10—15 мин, при этом 2—3 раза перемешивают.

К полученному раствору приливают воды до объема 100 см5,, вводят 1 см3 раствора железоаммонийных квасцов и осаждают сурьму на гидроксиде железа аммиаком, разбавленным 1:1, до по­явления устойчивой синей окраски раствора и еще добавляют 5 см3.

Дают осадку скоагулироваться в течение 20—25 мин и затем

фильтруют на фильтр «желтая лента», в конус которого вложено

н

и стакан

емного фильтробумажной массы. Осадок на фильтре

промывают 5—6 раз нагретой до кипения водой, содержащей 2 % хлористого аммония и 2 % аммиака.

Затем осадок растворяют на фильтре 20 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, промывают 3—4 раза горячей водой, собирая фильтрат в стакан, в котором проводили осаждение гидро­ксида железа. Общий объем раствора должен быть 50 см3.

Полученный раствор нагревают до кипения, снимают с плиты и сразу вводят при перемешивании 2 см3 раствора гидразина, ос­тавляют стоять на 10—15 мин. Затем приливают воды до объема 100 см3, вводят 0,2 см3 железоаммонийных квасцов, перемешивают и повторяют осаждение гидроксидов аммиаком, разбавленным 1:1. Далее фильтруют, промывают осадок, как указано выше.

Осадок растворяют на фильтре в 20 см3 горячей серной кисло-

т

ильтр 2—3 раза горячей водой,

ы, разбавленной 1:5, промывают 4 собирая фильтрат в стакан, в котором проводили осаждение. При-

ливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают раствор до появления белых паров, добавляют 5—6 капель азотной кислоты и снова выпаривают до белых паров. Снова охлаждают, смывают стенки стакана водой и выпаривают до появления белых паров: операцию повторяют.

Раствор выпаривают до влажных солей, приливают 20 см3 со­ляной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 0,4—0,5 г гипофосфи­та натрия, раствор кипятят 1—2 мин, охлаждают, помещают в мер­ную колбу вместимостью 25 см3 и доводят до метки соляной кисло­той, разбавленной 1:1.

Из раствора удаляют кислород, продувая азот в течение 5—10 мин, и полярографируют в интервале потенциалов от минус 0,08 до минус 0,20 В по отношению к донной ртути.

Определяют коэффициент пересчета К методом добавок. Для этого аликвотную часть стандартного раствора В или Б поме­щают в стакан с навеской меди и далее поступают, как указан

о


    где Нсп высота пика, соответствующая сумме высот пиков поля­рограммы сурьмы в анализируемом растворе пробы и добавки сурьмы в этот раствор, мм;

    Ifn — высота пика полярограммы сурьмы, полученная для рас­твора пробы, мм;

    С — массовая концентрация сурьмы, введенной в раствор пробы в виде добавки, мг/дм3.

    1. Обработка результатов

      1. Массовую долю сурьмы (X) в процентах вычисляют по формуле