ГОСТ 13047.17-2014

ГОСТ 13047.17-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення заліза

ГОСТ 13047.17-2014

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

НІКЕЛЬ. Кобальт

Методи визначення заліза

Nickel. Cobalt. Методи для визначення ірон

МКС 77.120.40

Дата введення 2016-01-01

Передмова

Цілі, основні засади та основний порядок проведення робіт з міждержавної стандартизації встановлено ГОСТ 1.0-92 «Міждержавна система стандартизації. Основні положення» та ГОСТ 1.2-2009 «Міждержавна система стандартизації. Стандарти міждержавні, правила та рекомендації щодо міждержавної стандартизації. Правила розробки, прийняття, застосування, оновлення та скасування"

Відомості про стандарт

1 Розроблено міждержавними технічними комітетами зі стандартизації МТК 501 «Нікель» та МТК 502 «Кобальт"

2 ВНЕСЕН Федеральним агентством з технічного регулювання та метрології (Росстандарт)

3 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол від 20 жовтня 2014 р. N 71-П)

За ухвалення проголосували:

4 Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 24 червня 2015 р. N 816-ст міждержавний стандарт ГОСТ 13047.17-2014 введено в дію як національний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2016 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 13047 .17-2002


Інформація про зміни до цього стандарту публікується у щорічному інформаційному покажчику «Національні стандарти», а текст змін та поправок — у щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковане у щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». Відповідна інформація, повідомлення та тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет

1 Область застосування

Даний стандарт встановлює спектрофотометричний та атомно-абсорбційний методи визначення заліза (при масовій частці заліза від 0,001% до 1,0%) в первинному нікелі за ГОСТ 849 , нікелевому порошку за ГОСТ 9722 , кобальті за ГОСТ 123 і кобальтовому порошку. Як арбітражний метод використовується атомно-абсорбційний метод.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 123-2008 Кобальт. Технічні умови

ГОСТ 849-2008 Нікель первинний. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Реактиви. Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Реактиви. Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Реактиви. Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 4478-78 Реактиви. Кислота сульфосаліцилова 2-водна. Технічні умови

ГОСТ 5457-75 Ацетилен розчинений та газоподібний технічний. Технічні умови

ГОСТ 9721-79 Порошок кобальтовий. Технічні умови

ГОСТ 9722-97 Порошок нікелевий. Технічні умови

ГОСТ 11125-84 Кислота азотна особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 13047.1-2014 Нікель. Кобальт. Загальні вимоги до методів аналізу

ГОСТ 14261-77 Кислота соляна особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 24147-80 Аміак водний особливої чистоти. Технічні умови

Примітка — При користуванні цим стандартом доцільно перевірити дію стандартів посилань в інформаційній системі загального користування — на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет або за щорічним інформаційним покажчиком «Національні стандарти», який опублікований станом на 1 січня поточного року та за випусками щомісячного інформаційного покажчика «Національні стандарти» за поточний рік. Якщо стандарт посилань замінений (змінений), то при користуванні цим стандартом, слід керуватися замінним (зміненим) стандартом. Якщо стандарт зв'язку скасовано без заміни, то положення, в якому дано посилання на нього, застосовується в частині, що не зачіпає це посилання.

3 Загальні вимоги та вимоги безпеки

Загальні вимоги до методів аналізу, якості дистильованої води, що використовується, та лабораторного посуду та вимоги безпеки під час проведення робіт — за ГОСТ 13047 .1.

4 Спектрофотометричний метод

4.1 Метод аналізу

Метод заснований на вимірюванні світлопоглинання при довжині хвилі 415 нм розчину комплексної сполуки заліза з сульфосаліциловою кислотою в аміачному середовищі після попереднього виділення екстракційного заліза ізоамілацетатом з солянокислого середовища.

4.2 Засоби вимірювань, допоміжні пристрої, матеріали, реактиви та розчини

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр, що забезпечує проведення вимірювань у діапазоні довжин хвиль від 400 до 430 нм.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 , при необхідності очищена перегонкою, або за ГОСТ 11125 , розведена 1:1.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , при необхідності очищена перегонкою, або за ГОСТ 14261 , розведена 3:1, 1:1 та 1:10.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:1 та 1:9.

Кислота сульфосаліцилова за ГОСТ 4478 розчин масової концентрації 0,1 г/см .

Аміак водний за ГОСТ 3760 , при необхідності очищений, або за ГОСТ 24147 , розведений 1:1.

Залізо карбонільне [2]* або інше залізо, що містить не менше 99,9% основної речовини.
________________
* Див. розділ Бібліографія. - Примітка виробника бази даних.


Розчини заліза відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації заліза 0,001 г/см готують наступним чином: навішування заліза масою 1,0000 г поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см , доливають від 20 до 30 см соляної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, доливають від 2 до 3 см азотної кислоти, розведеної 1:1, та випарюють до вологих солей.

Стінки склянки або колби обмивають дистильованою водою, доливають 30 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, випарюють до виділення парів сірчаної кислоти, охолоджують, доливають 100 см ()дистильованої води, розчиняють солі при нагріванні, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин Б масової концентрації заліза 0,0001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину А, доливають 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:9, і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин масової концентрації заліза 0,00001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину Б, доливають 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:9, і доводять до мітки дистильованою водою.

4.3 Підготовка до аналізу

4.3.1 Перед проведенням аналізу лабораторний посуд, що використовується, промивають гарячою соляною кислотою, розведеною 1:1, потім дистильованою водою.

При аналізі нікелю марок Н-0, Н-1у, Н-1 і кобальту марки К-0 видалення випадкових забруднень проби залізом рекомендується попередньо її обробити. Пробу масою від 7 до 10 г поміщають у склянку місткістю 400 або 600 см , доливають від 30 до 50 см соляної кислоти, розведеної 1:10.

Розчин з пробою перемішують 2-3 хв, розчин зливають декантацією і пробу промивають два-три рази дистильованою водою по 50 см , злив розчин декантацією. Пробу висушують фільтрувальним папером і витримують у сушильній шафі 10 хв при температурі від 100 °C до 110 °C.

4.3.2 Для побудови градуювального графіка у мірні колби місткістю 100 см переносять 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 та 10,0 см розчину, доливають дистильовану воду до об'єму 15 см , 10 см розчину сульфосаліцилової кислоти і далі проводять аналіз відповідно до 4.4.2.

Маса заліза в градуювальних розчинах становить 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008 та 0,00010 р.

За значеннями світлопоглинання градуювальних розчинів та відповідним їм масам заліза будують градуювальний графік з урахуванням значення світлопоглинання градуювального розчину, підготовленого без введення розчину, що містить залізо.

4.4 Проведення аналізу

4.4.1 Наважку проби масою відповідно до таблиці 1 поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см .


Таблиця 1 - Умови підготовки розчину проби

У склянку чи колбу доливають від 15 до 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, випарюють до вологих солей, стінки склянки або колби обмивають дистильованою водою, повторюють випарювання, доливають 15 см соляної кислоти, розведеної 3:1, нагрівають до розчинення солей та охолоджують.

При масовій частці заліза понад 0,010% розчин переносять у мірну колбу місткістю 250 см і доводять до мітки соляною кислотою, розведеною 3:1.

Розчин або його аліквотну частину обсягом відповідно до таблиці 1 переносять у ділильну вирву місткістю 100 см , доливають до 40 см соляної кислоти, розведеної 3:1, 20 см ізоамілацетату, струшують 1 хв. Водну фазу відкидають, а до органічної фази доливають 15 см соляної кислоти, розведеної 3:1, струшують вирву 30 с, водну фазу відкидають, а органічну фазу знову промивають 15 см соляної кислоти, розведеної 3:1.

До органічної фази доливають 20 см дистильованої води і струшують вирву 30 с, водну фазу зливають у склянку місткістю 100 см , а до органічної фази доливають 20 см дистильованої води та повторюють екстракцію. Водну фазу зливають у ту саму склянку, а органічну фазу відкидають.

Об'єднаний водний розчин упарюють до об'єму від 5 до 7 см , доливають 5 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, випарюють до виділення парів сірчаної кислоти, охолоджують, доливають від 10 до 15 см дистильованої води та переносять у мірну колбу місткістю 100 см .

4.4.2 До мірної колби доливають 10 см розчину сульфосаліцилової кислоти, аміак до появи жовтого забарвлення розчину та ще 5 см і доводять до мітки дистильованою водою. Світлопоглинання розчину проби та розчину контрольного досвіду вимірюють через 15 хв на спектрофотометрі при довжині хвилі 415 нм або на фотоелектроколориметрі в діапазоні довжин хвиль від 400 до 430 нм, використовуючи як розчин порівняння дистильовану воду.

За значенням світлопоглинання розчину проби знаходять масу заліза за градуювальним графіком.

4.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку заліза в пробі X , % обчислюють за формулою

, (1)

де - Маса заліза в розчині проби, г;

- Маса заліза в розчині контрольного досвіду, г;

М - маса навішування проби, г;

K - коефіцієнт розведення розчину проби.

4.6 Контроль точності аналізу

Контроль точності результатів аналізу здійснюють за ГОСТ 13047.1 .

Нормативи контролю прецизійності (межі повторюваності та відтворюваності) та показник контролю точності (розширена невизначеність) результатів аналізу наведено в таблиці 2.


Таблиця 2 - Нормативи контролю прецизійності (межі повторюваності та відтворюваності) та показник контролю точності (розширена невизначеність) результатів аналізу при довірчій ймовірності Р =0,95

В процентах

5 Атомно-абсорбційний метод

5.1 Метод аналізу

Метод заснований на вимірюванні поглинання при довжині хвилі 248,3 нм резонансного випромінювання атомами заліза, що утворюються в результаті полум'яної атомізації при розпиленні розчину проби в полум'ї ацетилен повітря.

5.2 Засоби вимірювань, допоміжні пристрої, матеріали, реактиви та розчини

Атомно-абсорбційний спектрометр, що забезпечує проведення вимірів у полум'ї ацетилен – повітря.

Лампа з порожнім катодом для збудження спектральної лінії заліза.

Ацетилен газоподібний згідно з ГОСТ 5457 .

Фільтри обеззолені [3] або інші фільтри середньої щільності.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 , при необхідності очищена перегонкою, або за ГОСТ 11125 , розведена 1:1, 1:9 та 1:19.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , при необхідності очищена перегонкою, або за ГОСТ 14261 , розведена 1:1 та 1:2.

Порошок нікелевий за ГОСТ 9722 або стандартний зразок складу нікелю, наприклад [4], із встановленою масовою часткою заліза трохи більше 0,002%.

Кобальт за ГОСТ 123 або стандартний зразок складу кобальту, наприклад [5], із попередньо встановленою (атестованою) масовою часткою заліза не більше 0,002%.

Залізо карбонільне [2] або інше залізо, що містить не менше 99,9% основної речовини.

Розчини заліза відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації заліза 0,001 г/см готують наступним чином: навішування заліза масою 1,000 г поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають від 25 до 30 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, доливають від 1 до 2 см соляної кислоти, розведеної 1:1, і розчин упарюють до об'єму від 5 до 7 см , стінки склянки обмивають дистильованою водою, знову упарюють, доливають від 50 до 60 см дистильованої води, охолоджують, переносять розчин у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин Б масової концентрації заліза 0,0001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину А, доливають 10 см азотної кислоти, розведеної 1:1, доводять до мітки дистильованою водою.

5.3 Підготовка до аналізу

5.3.1 Перед проведенням аналізу лабораторний посуд, що використовується, промивають гарячою соляною кислотою, розведеною 1:1, потім дистильованою водою.

Для видалення випадкових забруднень проби залізом рекомендується попередньо обробити її відповідно до 4.3.1.

5.3.2 Для побудови градуювального графіка 1 щодо масової частки заліза не більше 0,010% навішування нікелевого порошку або кобальту або стандартного зразка складу нікелю або кобальту масою 5,000 г поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см . Число наважок має відповідати числу точок градуювального графіка, включаючи контрольний досвід.

Наважки нікелевого порошку чи кобальту або стандартного зразка складу нікелю чи кобальту розчиняють при нагріванні обсягом від 50 до 60 див. азотної кислоти, розведеної 1:1. При використанні нікелевого порошку розчини фільтрують через фільтр (червона або біла стрічка), попередньо промиті двічі-тричі азотною кислотою, розведеною 1:9, фільтри промивають двічі-тричі гарячою дистильованою водою. Розчини випарюють до об'єму від 10 до 15 см , доливають від 40 до 50 см дистильованої води, нагрівають до кипіння, охолоджують, переносять у мірні колби місткістю 100 см. .

У колби переносять 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 та 6,0 см розчину Б. У колбу з розчином контрольного досвіду розчин, що містить залізо, не доливають, доводять до мітки дистильованою водою та вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.

Маса заліза в градуювальних розчинах становить 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050 та 0,00060 р.

5.3.3 Для побудови градуювального графіка 2 при визначенні масової частки заліза понад 0,010% навішування нікелевого порошку або кобальту або стандартного зразка складу нікелю або кобальту масою 1,000 г поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см . Число наважок має відповідати числу точок градуювального графіка, включаючи контрольний досвід.

Наважки нікелевого порошку чи кобальту або стандартного зразка складу нікелю чи кобальту розчиняють при нагріванні обсягом від 15 до 20 див. азотної кислоти, розведеної 1:1, і далі проводять аналіз відповідно до 5.3.2.

У мірні колби переносять 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 та 6,0 см розчину Б. У колбу з розчином контрольного досвіду розчин, що містить залізо, не доливають, доводять до мітки дистильованою водою та вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.

Маса заліза в градуювальних розчинах зазначена в 5.3.2.

5.3.4 Для побудови градуювального графіка 3 щодо масової частки заліза понад 0,050% в мірні колби місткістю 100 см переносять по 20 см розчину контрольного досвіду, підготовленого відповідно до 5.3.3, доливають 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 та 6,0 см розчину Б. В одну з колб з розчином контрольного досвіду розчин, що містить залізо, не доливають, доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:19, і вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.

Маса заліза в градуювальних розчинах зазначена в 5.3.2.

5.3.5 Для побудови градуювального графіка 4 щодо масової частки заліза понад 0,25% у мірні колби місткістю 100 см переносять 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 та 5,0 см розчину Б. В одну з колб з розчином контрольного досвіду розчин, що містить залізо, не доливають, доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:19, і вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.

Маса заліза в градуювальних розчинах становить 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005

5.4 Проведення аналізу

Наважку проби масою відповідно до таблиці 3 поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см .


Таблиця 3 - Умови підготовки розчину проби

Наважку проби масою 5,000 г розчиняють при нагріванні обсягом від 50 до 60 см азотної кислоти, розведеної 1:1, а масою 1,000 г - від 15 до 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, упарюють до об'єму від 15 до 20 см або від 5 до 7 см відповідно, переносять у мірну колбу місткістю 100 см , охолоджують і доводять до мітки дистильованою водою

При масовій частці заліза понад 0,050% відповідно до таблиці 3 розбавляють розчин проби азотною кислотою, розведеною 1:19, у мірній колбі місткістю 100 см .

Абсорбцію розчину проби та відповідних розчинів для побудови градуювального графіка при довжині хвилі 248,3 або 248,8 нм, ширині щілини 0,15-0,30 нм вимірюють не менше двох разів, послідовно розпорошуючи їх у полум'ї ацетилен - повітря, промивають розпилювач дистильованою водою, перевіряють нульову точку та стабільність градуювального графіка. Для перевірки нульової точки використовують розчин відповідного контрольного досвіду, підготовлений відповідно до 5.3.

За значеннями абсорбції градуювальних розчинів та відповідним їм масам заліза будують градуювальні графіки.

За значенням абсорбції розчину проби знаходять масу заліза за градуювальним графіком.

5.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку заліза в пробі X , % обчислюють за формулою

, (2)

де - Маса заліза в розчині проби, г;

К - коефіцієнт розведення розчину проби;

М - маса навішування проби, р.

5.6 Контроль точності аналізу

Контроль точності результатів аналізу здійснюють за ГОСТ 13047.1 .

Нормативи контролю прецизійності (межі повторюваності та відтворюваності) та показник контролю точності (розширена невизначеність) результатів аналізу наведено в таблиці 2.

Бібліографія

_______________

* Діє біля Російської Федерації.