ГОСТ 12697.7-77

ГОСТ 12697.7-77 Алюміній. Методи визначення заліза (зі змінами N 1, 2, 3, 4)

ГОСТ 12697.7-77

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

АЛЮМІНІЙ

Методи визначення заліза

Aluminium. Методи для визначення ірон

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

Дата введення 1979-01-01

Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 27.09.77 N 2315 дату вступу встановлено 01.01.79

Обмеження терміну дії знято за протоколом N 3-93 Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІВС 5-6-93)

ВЗАМІН ГОСТ 12703-67 в частині разд.2

Видання зі Змінами N 1, 2, 3, 4, затвердженими у грудні 1980 р., листопаді 1985 р., травні 1987 р., травні 1988 р. (ІВД 3-81, 2-86, 8-87, 8-88 ).


Цей стандарт встановлює методи визначення заліза в алюмінії: фотометричний (при масовій частці заліза від 0,0004 до 1,0%); атомно-абсорбційний (при масовій частці заліза від 0,005 до 1,0%).

(Змінена редакція, Зм. N 3, 4).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу - за ГОСТ 12697.1-77 та ГОСТ 25086-87 .

(Змінена редакція, Зм. N 2, 4).

А. Фотометричний метод визначення заліза

Сутність методу полягає у розчиненні проби електрохімічним шляхом або в соляній кислоті, відновленні тривалентного заліза до двовалентного гідроксиламін, утворенні помаранчевого комплексу двовалентного заліза з 1,10-фенантроліном і подальшому вимірі оптичної щільності розчину при довжині хвилі 510 нм.

(Змінена редакція, Зм. N 3).

2. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Фотоелектроколориметри типів ФЕК-56М, ФЕК-60, КФК або спектрофотометри типів СФ-16, СФ-26 або аналогічного типу.

Ваги лабораторні за ГОСТ 24104-88 * 2-го класу точності з похибкою зважування 0,0002
__________________
* З 1 липня 2002 р. введено в дію ГОСТ 24104-2001 **.

** На території Російської Федерації діє ГОСТ Р 53228-2008. - Примітка виробника бази даних.

Лабораторний автотрансформатор (ЛАТР) типу ЛАТР-1М або селеновий випрямляч, застосовуючи електроди Фішера.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розведена 1:1, 1:4, 1:2.

Кислота соляна особливої чистоти за ГОСТ 14261-77 , 4 моль/дм розчин.

Індикаторний папір конго.

Аміак за ГОСТ 3760-79 , розведений 1:4.

Гідроксиламін солянокислий за ГОСТ 5456-79 , свіжоприготовлений розчин з масовою часткою 10%.

При аналізі алюмінію високої чистоти гідроксиламін перекристалізовують, для цього до насиченого при нагріванні розчину гідроксиламіну додають подвійне за обсягом кількість етилового спирту. Кристали, що утворилися, відфільтровують і сушать на повітрі між беззольними фільтрами.

Натрій оцтовокислий за ГОСТ 199-78 та 2 моль/дм розчин.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-87 .

Ортофенантролін, розчин з масовою часткою 0,25% готують розчиненням 0,25 г реактиву при слабкому нагріванні 100 см води.

Залізо металеве, одержане карбонільним способом.

Стандартні розчини заліза.

Розчин А; готують наступним чином: 0,2 г заліза розчиняють у 10 см соляної кислоти, розведеної 1:1, розчин переводять у мірну колбу місткістю 1000 см доливають до мітки водою і перемішують або 0,2860 г попередньо прожареного при температурі 500-600 °С оксиду заліза розчиняють при нагріванні в 50 см розчину соляної кислоти 1:1, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину А містить 0,2 мг заліза (Fe).

Розчин Б; готують перед вживанням так: піпеткою відбирають 25 см розчину, А в мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину містить 0,05 мг заліза (Fe).

Розчин; готують перед вживанням так: піпеткою відбирають 25 см розчину, А в мірну колбу місткістю 1000 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину містить 0,005 мг заліза (Fe).

Кислота оцтова за ГОСТ 61-75 .

Ацетатний буферний розчин готують наступним чином: 272 г оцтовокислого натрію розчиняють у 500 см води, додають 240 см оцтової кислоти та водою доливають до об'єму 1000 см .

Нікель хлористий за ГОСТ 4038-79 розчин з масовою часткою 0,2%.

Ртуть металева за ГОСТ 4658-73 .

Водню пероксид за ГОСТ 10929-76 .

Залізо оксид.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 3, 4).

3. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

3.1. При масовій частці кремнію до 0,5% навішення алюмінію масою 0,5-1 г поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають 30 см соляної кислоти, розведеної 1:1, та 1 см розчину пероксиду водню та накривають склянку годинниковим склом.

Після закінчення бурхливої реакції нагрівають до розчинення навішування, потім обмивають скло та стінки склянки водою. Після охолодження розчин переводять в мірну колбу місткістю 250 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

Якщо каламутний розчин, його фільтрують через сухий беззольний фільтр «синя стрічка». Відкидають перші порції фільтрату, збираючи розчин суху колбу.

Відбирають піпеткою 5-50 см розчину в залежності від передбачуваної масової частки заліза в мірну колбу місткістю 100 см .

Розбавляють розчин водою до 50 см , додають 3 см розчину гідроксиламіну і контролюють рН розчину за допомогою індикаторного паперу, якщо необхідно, то встановлюють рН розчину між 3,0-3,5, використовуючи розчин аміаку, розведеного 1:5, або розчин соляної кислоти, розведеної 1:4, потім додають 10 см буферного розчину, 5 см розчину ортофенантроліну, доливають до мітки водою і перемішують.

Через 20 хв вимірюють оптичну щільність аналізованого розчину на спектрофотометр або фотоелектроколориметр, враховуючи, що максимум світлопоглинання розчинів відповідає довжині хвилі 510 нм.

Розчином порівняння є вода.

Одночасно проводять контрольний досвід. Для цього 30 см соляної кислоти, розведеної 1:1, та 1 см пероксиду водню випарюють до об'єму 3-5 см , розбавляють водою, переводять у мірну колбу місткістю 250 см. , доливають до мітки водою і перемішують. Відбирають аліквотну частину розчину, що відповідає аліквотній частині випробуваного розчину, в мірну колбу місткістю 100 см та проводять аналіз, як зазначено вище.

Масу заліза визначають за значенням оптичної щільності аналізованого розчину за графіком градуювання, враховуючи поправку контрольного досвіду.

(Змінена редакція, Изм. N

1, 3, 4).

3.2. При розчиненні алюмінію високої чистоти в соляній кислоті застосовують метод електрохімічного розчинення або розчинення проби алюмінію в присутності каталізатора.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3.2.1. Пробу алюмінію, виготовлену у вигляді двох стрижнів, очищають кип'ятінням у соляній кислоті, розведеної 1:1 протягом 10 хв. Потім стрижні промивають водою, висушують при температурі 100 °C і після охолодження зважують.

У кварцову склянку місткістю 150 см наливають 30 см 4 моль/дм розчину соляної кислоти особливої чистоти

Стрижні закріплюють у тримачі з алюмінію високої чистоти або титану, які приєднують до клем Латра. Потім стрижні занурюють у склянку з кислотою, включають ЛАТР у мережу і розчиняють пробу в інтервалі напруги 10-20 протягом 15 хв. Допускається розкладання проби проводити за допомогою селенового випрямляча, застосовуючи електроди Фішера.

Протягом цього часу розчиняється близько 1 г алюмінію. Потім відключають ЛАТР, від'єднують стрижні, промивають водою, висушують при температурі 100 °C і зважують.

По різниці мас визначають кількість розчиненого алюмінію. Розчин випарюють до утворення вологих солей.

Залишок розчиняють у 10 см води під час нагрівання до отримання прозорого розчину. Розчин охолоджують і переводять у мірну колбу місткістю 25 см . Потім додають 2 см розчину гідроксиламіну, 3 см розчину оцтовокислого натрію та 3 см розчину ортофенантроліну, розбавляють до мітки водою і перемішують.

Вимір оптичної щільності розчину проводять, як зазначено в п. 3.1.

Одночасно проводять контрольний досвід. Для цього в кварцову склянку місткістю 150 см поміщають 30 см 4 моль/дм розчину соляної кислоти, випарюють до об'єму 0,5 см , розбавляють невеликою кількістю води та переводять у мірну колбу місткістю 25 см. . Потім аналіз проводять, як зазначено вище.

Масу заліза визначають за значенням оптичної щільності аналізованого розчину за графіком градуювання, враховуючи поправку контрольного досвіду.

(Змінена редакція, Змін. N 1,

3, 4).

3.2.2. Розчинення проби алюмінію в присутності каталізатора проводиться наступним чином: 1 г проби у вигляді стружки, попередньо очищеної зануренням розчин соляної кислоти 1:4, розчиняють у склянці місткістю 250 см , накритому годинниковим склом, 15 см розчину соляної кислоти 1:1 з додаванням 1 см розчину хлористого нікелю або однієї краплі ртуті Після розчинення проби розчин випарюють до об'єму 7-8 см , розбавляють водою до об'єму 50-60 см , переводять у мірну колбу місткістю 100 см та проводять аналіз, як зазначено у п. 3.1.

(Запроваджено додатково, Зм. N 1).

3.3. Побудова градуювальних графіків

3.3.1. Графік 1

У мірні колби місткістю 100 см доливають із мікробюретки 0; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 см розчину Б, що відповідає 0; 0,025; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30 мг заліза. Додають у кожну колбу по 2 см 4 моль/дм розчину соляної кислоти та розбавляють водою до 50 см . Додають 3 см розчину гідроксиламіну і контролюють рН розчину за допомогою індикаторного паперу, якщо необхідно, встановлюють рН розчину між 3,0-3,5, використовуючи розчин аміаку, розведеного 1:5, потім додають 10 см буферного розчину, 5 см розчину ортофенантроліну і далі аналіз проводять, як зазначено у п. 3.1. Розчином порівняння служить розчин, який залізо не додавали. За отриманими значеннями оптичних щільностей та відомих мас заліза будують градуювальний графік 1.

(Змінена редакція, Змін. N 1

).

3.3.2. Графік 2

У мірні колби місткістю 25 см доливають із мікробюретки 0; 0,5; 1; 2; 3; 4 см розчину, що відповідає 0; 0,0025; 0,005; 0,010; 0,015; 0,020 мг заліза.

У кожну колбу додають по 0,3 см. 4 моль/дм розчину соляної кислоти та розбавляють водою до 10 см . Додають 2 см розчину гідроксиламіну, 3 см оцтовокислого натрію, 3 см розчину ортофенантроліну, розбавляють до мітки водою, перемішують і далі проводять аналіз, як зазначено в п. 3.1.

Розчином порівняння служить розчин, який залізо не додавали.

За отриманими значеннями оптичних щільностей та відомих мас заліза будують градуювальний графік 2.

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Масову частку заліза ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса заліза, знайдена за градуювальним графіком, мг;

- загальний об'єм розчину, см ;

- Об'єм аліквотної частини розчину, см ;

- Маса навішування алюмінію, р.

4.2. Розбіжності результатів паралельних визначень, що допускаються, не повинні перевищувати величин, наведених у табл.1.

Таблиця 1

(Змінена редакція, Зм. N 1, 3, 4).

Б. Атомно-абсорбційний метод

Сутність методу полягає у розчиненні проби в соляній кислоті у присутності пероксиду водню та подальшому вимірі атомної абсорбції заліза при довжині хвилі 248,3 нм у полум'ї ацетилен-повітря.

5. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Атомно-абсорбційний спектрофотометр з усім приладдям та джерелом випромінювання для заліза.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розчин 1:1.

Ацетилен у балонах технічний за ГОСТ 5457-75 .

Водню пероксид за ГОСТ 10929-76 .

Ацетон за ГОСТ 2603-79 .

Нікель хлористий за ГОСТ 4038-79 , розчин 2 г/дм .

Алюміній із вмістом заліза трохи більше 0,001% як стружки. При необхідності стружку перед вживанням промивають ацетоном, висушують у сушильній шафі при температурі 100 °C протягом 2-3 хв і охолоджують в ексикаторі.

Розчин алюмінію 20 г/дм : 10 г алюмінію поміщають у склянку місткістю 600 см. , додають 300 см розчину соляної кислоти та розчиняють при нагріванні, додаючи 1 см розчину хлористого нікелю Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 500 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

Залізо металеве у вигляді дроту.

Стандартні розчини заліза

Розчин А: 0,1000 г заліза поміщають у високу склянку місткістю 400 см , доливають 25 см води та 50 см розчину соляної кислоти, накривають годинниковим склом і розчиняють при нагріванні, додаючи по краплях 0,5 см. розчину пероксиду водню Після розчинення розчин кип'ятять до видалення надлишку пероксиду водню, розчин охолоджують, обмивають годинникове скло в склянку, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають до мітки водою і перемішують.

1 см розчину, містить А 0,1 мг заліза.

Розчин Б: 25 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 250 см додають 10 см розчину соляної кислоти доливають до мітки водою і перемішують. Розчин готують перед вживанням.

1 см розчину містить 0,01 мг заліза.

6. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

6.1. Наважку проби масою 1,0 г поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають частинами 30 см розчину соляної кислоти При необхідності для прискорення розчинення додають 0,5 см. розчину хлористого нікелю Склянку накривають годинниковим склом. Після припинення бурхливої реакції, розчин обережно нагрівають і додають кілька крапель розчину пероксиду водню. Після розчинення надлишок пероксиду водню видаляють кип'ятінням, годинникове скло та стінки склянки обполіскують водою.

Якщо розчин не прозорий, його фільтрують через щільний фільтр в склянку місткістю 250 см . Осад на фільтрі 6-8 разів промивають гарячою водою, збираючи промивні води в ту саму склянку.

Отриманий розчин при необхідності упарюють, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

Залежно від очікуваного вмісту заліза відбирають аліквотну частину розчину згідно з табл.2, переносять у мірну колбу місткістю 100 см додають 10 см розчину соляної кислоти доливають до мітки водою і перемішують.

Таблиця 2

Вимірюють атомну абсорбцію заліза в розчині проби, розчині контрольного досвіду та в розчинах для побудови градуювального графіка при довжині хвилі 248,3 нм в полум'ї ацетилен-повітря.

Концентрацію заліза в розчині проби та в розчині контрольного досвіду визначають за градуювальним графіком.

6.2. Розчин контрольного досвіду готують за п. 6.1, використовуючи замість навішування проби навішування алюмінію з масовою часткою заліза трохи більше 0,001%.

6.3. Побудова градуювального графіка.

6.3.1. При масовій частці заліза від 0,005 до 0,05%.

У сім мірних колб місткістю по 100 см відміряють по 50 см розчину алюмінію та в шість з них доливають 5,0 см стандартного розчину Б та 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 та 5,0 см стандартного розчину А, що відповідає 0,05; 0,10; 0,20; 0,30; 0,40 та 0,50 мг заліза.

6.3.2. При масовій частці заліза понад 0,05-0,5%.

У сім мірних колб місткістю по 100 см відміряють по 5 см розчину алюмінію, по 10 см розчину соляної кислоти, потім у шість з них доливають 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 та 5,0 см стандартного розчину А, що відповідає 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 та 0,5 мг заліза.

6.3.3. При масовій частці заліза понад 0,5%.

У чотири мірні колби місткістю по 100 см наливають по 2,5 см розчину алюмінію, по 10 см розчину соляної кислоти, потім три з них доливають 2,0; 4,0; 6,0 см стандартного розчину А, що відповідає 02; 0,4; 0,6 мг заліза.

Потім розчини в колбах доливають до мітки водою, перемішують та вимірюють атомну абсорбцію заліза згідно з п. 6.1.

З отриманих значень атомних абсорбцій розчинів, що містять стандартний розчин, віднімають значення атомної абсорбції розчину, що не містить стандартного розчину, і за отриманими значеннями атомних абсорбцій і відповідним вмістом заліза будують градуювальний графік.

7. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

7.1. Масову частку заліза ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де

- Маса заліза в розчині проби, знайдена за градуювальним графіком, мг;

- Маса заліза в розчині контрольного досвіду, знайдена за градуювальним графіком, мг;

- Об'єм розчину проби, см ;

- Об'єм аліквотної частини розчину, см ;

- маса навішування проби або маса навішування, що відповідає аліквотній частині розчину проби, г

.

7.2. Розбіжності результатів паралельних визначень нічого не винні перевищувати значень, зазначених у табл.1.

Метод Би. (Запроваджено додатково, Изм. N 3).