ГОСТ 12072.3-79

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

Дата введення 01.12.80

Цей стандарт встановлює полярографічний та атомно-абсорбційний методи визначення цинку (при масовій частці цинку від 0,0005% до 0,3%). Стандарт повністю відповідає СТ РЕВ 915-78.

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу та вимоги безпеки – за ГОСТ 12072.0 .

(Змінена редакція, Зм. № 2).

2. ПОЛЯРОГРАФІЧНИЙ МЕТОД

2.1. Сутність методу

Метод заснований на екстрагуванні цинку ефіром у вигляді роданистого комплексу і полярогра-фіюванні цинку на аммонійно-аміачному фоні при потенціалі напівхвилі мінус 1,45 В, на тлі розчину ортофосфорної кислоти при потенціалі напівхвилі мінус 1,3 В по відношенню до насиченого каломельного електро.

2.2. Апаратура, матеріали та реактиви

Полярограф осцилографічний або полярограф змінного струму з усім приладдям.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:1 та 1:9.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 та розведена 1:1.

Кислота ортофосфорна за ГОСТ 6552 розчин 0,03 моль/дм ³ .

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 розбавлена 1:1, 1:9 і розчин 0,5 моль/дм ³ .

Водню перекис (пероксид) за ГОСТ 10929 .

Аміак водний за ГОСТ 3760 .

Амоній роданистий за ГОСТ 27067 розчин 600 г/дм ³ .

Амоній хлористий згідно з ГОСТ 3773 .

Натрій сірчистокислий за ТУ 6-09-5313.

Аміачний фоновий електроліт: у склянку місткістю 1 дм ³ поміщають 50 г хлористого амонію, 20 г сірчистокислого натрію, доливають 500 см ³ води, перемішують, приливають 50 см ³ аміаку, 10 см ³ розчину желам ³ .

Термін придатності фонового електроліту – 7 днів.

Желатин харчовий за ГОСТ 11293 , розчин 5 г/дм ³ , свіжоприготовлений.

Амоній ванадієвокислий мета за ГОСТ 9336 насичений розчин.

Промивний розчин: до 100 см ³ розчину сірчаної кислоти 0,5 моль/дм ³ додають 25 см ³ розчину роданистого амонію і перемішують.

Ефір етиловий (медичний) або ефір ізопропіловий за ТУ 6-09-3704.

Азот газоподібний згідно з ГОСТ 9293 . Азот очищають від кисню наступним чином: струмінь азоту пропускають через три склянки, що містять на дні амальгаму цинку і наповнені насиченим розчином ванадієвокислого амонію в розчині сірчаної кислоти, розведеної 1:9, і попередньо відновленого амальгамою цинку (фіолетове забарвлення).

Цинка амальгама: 200 г цинку обробляють у товстостінній посудині в суміші, що містить 10 см ³ ртуті і 50 см ³ сірчаної кислоти, розведеної 1:9.

Цинк згідно з ГОСТ 3640 .

Ртуть за ГОСТ 4658 .

Стандартні цинкові розчини.

Розчин А: навішування цинку масою 0,250 г розчиняють у мірній колбі місткістю 500 см ³ 50 см ³ соляної кислоти, розведеної 1:1, доливають до мітки водою і перемішують.

1 см ³ розчину, містить А 0,5 мг цинку.

Розчин Б: мірну колбу місткістю 500 см ³ відмірюють піпеткою 20 см ³ розчину А, доливають 50 см ³ соляної кислоти, розведеної 1:1, доливають до мітки водою і перемішують.

1 см ³ розчину містить Б 0,02 мг цинку.

Градуювальні розчини цинку (спосіб добавки стандартного розчину): до двох наважок кадмію відмірюють мікропіпеткою стандартний розчин цинку Б згідно з табл. 1, доливають по 10 см ³ азотної кислоти, розведеної 1:1, нагрівають до розчинення аналізованої проби і випарюють насухо. Далі надходять, як зазначено у п. 2.3.

Таблиця 1

2.3. Проведення аналізу

У конічну колбу місткістю 250 см ³ поміщають навішування кадмію масою 1,000 г, доливають 10 см ³ азотної кислоти, розведеної 1:1, нагрівають насухо. Доливають 5 см ³ соляної кислоти і випарюють насухо.

До залишку доливають 20 см ³ розчину сірчаної кислоти 0,5 моль/дм ³ розчин, нагрівають до розчинення солей, охолоджують, переливають у ділильну вирву місткістю 150 см ³ приливають ⁵ см ³ розчину роданистого амонію, доливають до об'єму 50 попередньо сполоснувши колбу, в якій була проба, додають 50 см ³ ізопропілового або етилового ефіру і струшують протягом 2 хв. Нижню водну фазу відкидають, а ефірний екстракт промивають 25 см ³ промивного розчину протягом 10 с. Промивання екстракту повторюють. Ефірний екстракт переводять у конічну колбу місткістю 100-250 см ³ та відганяють ефір на водяній бані.

До залишку додають 2 см ³ сірчаної кислоти, розведеної 1:1, додають 5-6 крапель азотної кислоти і розчин випарюють насухо, періодично додаючи по 2 краплі пероксиду водню.

При визначенні цинку на осцилографічному полярографі залишок обробляють 2-3 краплями аміаку, доливають 10 см ³ фонового електроліту, перемішують і згідно з табл. 1 кількісно переводять у відповідну мірну колбу, доливають до мітки фоновим електролітом і перемішують. Частину розчину заливають у полярографічну комірку і проводять поляро-графування цинку при оптимальному діапазоні струму і потенціалі напівхвилі мінус 1,45 по відношенню до насиченого каломельного електроду. В аналогічних умовах проводять полярографування градуювальних розчинів цинку та розчинів контрольних дослідів.

При визначенні цинку зміннострумовим полярографічним методом до охолодженого залишку доливають 10 см ³ розчину фосфорної кислоти, нагрівають розчин до розчинення солей, охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 25 або 50 см ³ доливають розчином фосфорної кислоти до . Частину розчину заливають у полярографічну комірку, продують протягом 5 хв азотом (азот попередньо пропускають через склянки з ванадатом амонію) і проводять полярографування при відповідному діапазоні струму і потенціалі піку мінус 1,25-1,30 по відношенню до насиченого каломельного електроду. В аналогічних умовах проводять полярографування градуювальних розчинів цинку та розчинів контрольних дослідів.

При розрахунку вмісту цинку значення висоти хвилі аналізованої проби віднімають висоту хвилі контрольного досвіду, а зі значення висоти хвилі аналізованої проби з добавкою - висоту хвилі аналізованої проби і контрольного досвіду.

2.1 - 2.3. (Змінена редакція, Зм. № 3).

3. АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД

3.1. Сутність методу

Метод заснований на вимірюванні поглинання аналітичної лінії цинку при довжині хвилі 213,8 нм із введенням розчинів аналізованих проб і градуювальних розчинів у повітряно-ацетиленове полум'я. Наважку кадмію попередньо переводять у розчин кислотним розкладанням.

3.2. Апаратура, матеріали та реактиви

Атомно-абсорбційний спектрофотометр будь-якої марки із джерелом випромінювання для цинку.

Повітря, стиснене під тиском 210 ⁵ -610 ⁵ Па (2-6 атм).

Ацетилен у балоні.

Кислота азотна за ГОСТ 11125 , розведена 1:1 та розчин 2 моль/дм ³ .

Стандартні цинкові розчини.

Цинк за ГОСТ 3640 не нижче за марку Ц2.

Розчин А: навішування ^цинку масою ^0,100 г поміщають у склянку місткістю ¹ , водою та перемішують.

1 см ³ розчину містить 0,1 мг цинку.

Розчин Б: 25 см ³ розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 250 см ³ доливають до мітки водою і перемішують.

1 см ³ розчину містить 0,01 мг цинку.

Кадмій за ГОСТ 1467 або ГОСТ 22860 містить цинку не більше 110 ^-4 %, розчин 100 мг/дм ³ ; 100 г кадмію у вигляді шматочків або стружки розчиняють у 200-250 см ³ азотної кислоти. Кислоту доливають повільно невеликими порціями (приблизно 10 см ³ ). Якщо при додаванні чергової порції кислоти реакція йде уповільнено, зливають розчин азотнокислого кадмію в іншу колбу і продовжують розкладання. Потім об'єднують весь розчин, кип'ятять до видалення оксидів азоту, розбавляють водою, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см ³ і перемішують.

(Змінена редакція, Зм. № 1, 2, 3).

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Наважку кадмію масою 1,000-5,000 г поміщають у конічну колбу місткістю 250 см3, доливають 15-25 см3 азотної кислоти, розведеної 1:1, нагрівають до повного розчинення металу та видалення оксидів азоту. Доливають 25 см3 води, перемішують, охолоджують, розчин кількісно переводять у мірну колбу місткістю 100 см3 і перемішують. Розчин аналізованої проби та градуювальні розчини вводять у повітряно-ацетиленове полум'я та вимірюють поглинання аналітичної лінії цинку 213,8 нм за ГОСТ 12072.0 .

При необхідності в розчині аналізованої проби можуть бути визначені також вміст талію, свинцю, заліза, міді та нікелю.

3.3.2. Для побудови градуювального графіка готують дві серії градуювальних розчинів.

I серія: у дванадцять із тринадцяти мірних колб місткістю 100 см ³ відмірюють 2,0; 5,0; 10,0 та 20,0 см ³ розчину Б і 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 і 30,0 см ³ розчину, А (що відповідає 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0 ^{20,0 ; _} Основою цих градуювальних розчинів є вода.

II серія: чотири з п'яти мірних колб місткістю 100 см ³ відмірюють 2,0; 5,0; 10,0 та 20,0 см ³ розчину Б (що відповідає 0,2; 0,5; 1,0 та 2,0 мг/дм ³ цинку); в кожну з колб доливають 10 см ³ розчину азотної кислоти 2 моль/дм ³ 50 см ³ розчину кадмію 100 г/дм ³ доливають до мітки водою і перемішують. Основою цих градуювальних розчинів служить розчин кадмію. По градуювальним розчинам I серії вимірюють розчини проб з навішування масою 1,0-2,5 г, II серія градуювальних розчинів служить для аналізу розчинів проб з навішування масою 5 г.

При визначенні з одного розчину заліза, свинцю, талію, міді та нікелю в кожну із зазначених вище колб однієї з серій градуювальних розчинів додають такі кількості стандартних розчинів елементів, які б відповідали концентраціям їх у градуювальних розчинах.

3.3.1, 3.3.2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 3).

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Масову частку цинку ( X ), %, при полярографічному визначенні обчислюють за формулою

де Н - висота хвилі цинку аналізованого розчину проби, мм;

V - обсяг мірної колби, см ³ ;

h - висота хвилі цинку градуювального розчину, мм;

С - масова концентрація цинку в градуювальному розчині, мг/дм ³ ;

т - маса навішування, р.

(Змінена редакція, Зм. № 3).

4.2. Масову частку цинку ( X ), % при атомно-абсорбційному визначенні обчислюють за формулою

де З ₁ - масова концентрація цинку в аналізованому розчині, мг/дм ³ ;

₂ - масова концентрація цинку в розчині контрольного досвіду, мг/ ^{дм 3} ;

т - маса навішування, г;

V - обсяг мірної колби, ^см3 .

(Змінена редакція, Зм. № 1, 3).

4.3. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень і результатів аналізу, що допускаються, не повинні перевищувати значень, наведених у табл. 2.

Таблиця 2

(Змінена редакція, Зм. № 3).

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством кольорової металургії СРСР

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 27.08.79 № 3230

3. Стандарт повністю відповідає СТ РЕВ 915-78

4. ВЗАМІН ГОСТ 12072.3-71

5. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

6. Обмеження терміну дії знято за протоколом № 5-94 Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІУС 11-12-94)

7. ВИДАННЯ із Змінами № 1, 2, 3, затвердженими в лютому 1981 р., серпні 1984 р., липні 1990 р. (ІУС 5-81, 12-84, 11-90)