ГОСТ 13047.18-2014

ГОСТ 13047.18-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення миш'яку

ГОСТ 13047.18-2014

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

НІКЕЛЬ. Кобальт

Методи визначення миш'яку

Nickel. Cobalt. Методи для визначення arsenic

МКС 77.120.40
ОКСТУ 1732

Дата введення 2016-01-01

Передмова

Цілі, основні засади та 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 РОЗРОБЛЕН 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 13047.18-2014 введено в дію як національний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2016 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 13047 .18-2002


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 миш'яку (при масовій частці миш'яку від 0,0001% до 0,010%) у первинному нікелі за ГОСТ 849 , нікелевому порошку за ГОСТ 9722 і кобальті за ГОСТ 123 . 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 3765-78 Реактиви. Амоній молібденовокислий. Технічні умови

ГОСТ 3773-72 Реактиви. Амоній хлористий. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Реактиви. Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4232-74 Реактиви. Калій йодистий. Технічні умови

ГОСТ 4328-77 Реактиви. Натрію гідроксид. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 5841-74 Реактиви. Гідразин сірчанокислий

ГОСТ 9722-97 Порошок нікелевий. Технічні умови

ГОСТ 10157-79 Аргон газоподібний та рідкий. 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 17746-96 Титан губчастий. Технічні умови

ГОСТ 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови

ГОСТ 20288-74 Реактиви. Вуглець чотирихлористий. Технічні умови

ГОСТ 20490-75 Реактиви. Калій марганцевокислий. 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 посилається (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 610 або 840 нм розчину миш'яково-молібденової комплексної сполуки, відновленої сірчанокислим гідразином. Попередньо миш'як виділяють на гідроксиді заліза з аміачного середовища, потім екстракцією чотирихлористим вуглецем у вигляді комплексної йодидної сполуки 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 600 до 850 нм.

Фільтри обеззолені [1] або інші щільні фільтри.

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 1:1.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:1, 1:3 та 1:15.

Аміак водний за ГОСТ 3760 , при необхідності очищений, або за ГОСТ 24147 , розведений 1:19.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 розчин масової концентрації 0,04 г/см .

Амоній хлористий згідно з ГОСТ 3773 .

Спирт етиловий за ГОСТ 18300 .

Амоній молібденовокислий за ГОСТ 3765 , перекристалізований, розчин масової концентрації 0,01 г/см .

Амоній молібденовокислий перекристалізований готують наступним чином: навішування молібденовокислого амонію масою 70,0 г поміщають у склянку місткістю 600 або 1000 см , доливають 400 см дистильованої води, розчиняють при нагріванні від 70 до 80 °C, фільтрують через фільтр (біла або синя стрічка), нагрівають і фільтрують ще раз. До гарячого розчину доливають 250 см. етилового спирту, охолоджують, витримують не менше 1 години і відфільтровують кристалічний осад на фарфорову воронку, що фільтрує. Осад промивають двічі-тричі етиловим спиртом по 20-30 см. та висушують на повітрі.

Гідразин сірчанокислий за ГОСТ 5841 розчин масової концентрації гідразину сірчанокислого 0,0015 г/см .

Реакційну суміш готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см доливають 50 см розчину молібденовокислого амонію, 5 см сірчанокислого гідразину і доводять до мітки дистильованою водою.

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

Розчин масової концентрації заліза 0,01 г/см готують наступним чином: навішування заліза масою 10,000 г поміщають у склянку місткістю 600 см , доливають по 20-25 см від 150 до 200 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см і доводять до мітки дистильованою водою.

Для приготування розчину заліза допускається використовувати інші речовини, що забезпечують встановлений контрольний досвід.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 розчин масової концентрації калію марганцевокислого 0,01 г/см .

Калій йодистий ГОСТ 4232 .

Розчин масової концентрації йодистого калію 0,02 г/см у соляній кислоті готують наступним чином: навішування йодистого калію масою 10,0 г поміщають у склянку місткістю 600 або 1000 см , розчиняють у 500 см соляної кислоти, переносять у ділильну вирву місткістю 1000 см , доливають 25 см чотирихлористого вуглецю, струшують 2 хв, органічну фазу відкидають і повторюють екстракцію.

Промивний розчин готують наступним чином: змішують 3 об'єми йодистого калію калію і 1 об'єм дистильованої води.

Титан губчастий за ГОСТ 17746 .

Розчин масової концентрації титану 0,02 г/см готують наступним чином: навішування губчастого титану масою 2,000 г поміщають у колбу місткістю 250 см із зворотним холодильником, доливають 40 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доводять до мітки дистильованою водою.

Вуглець чотирихлористий за ГОСТ 20288 .

Миш'як по [3].

Натрій ортоарсеніт [4].

Миш'яку (III) оксид.

Розчини миш'яку відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації миш'яку 0,0001 г/см з миш'яку готують наступним чином: навішення миш'яку масою 0,1000 г поміщають у склянку місткістю 100 см , доливають 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють спочатку без нагрівання, потім нагрівають до повного розчинення навішування миш'яку, доливають 20 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, випарюють до виділення парів сірчаної кислоти, охолоджують, доливають від 40 до 50 см дистильованої води, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин А масової концентрації миш'яку 0,0001 г/см з оксиду миш'яку (III) готують наступним чином: навішування оксиду миш'яку (III) масою 0,1320 г поміщають у склянку місткістю 100 см , доливають 10 см розчину гідроксиду натрію, дистильовану воду до об'єму 40 см , переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають 40 см сірчаної кислоти, розведеної 1:3, доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин А масової концентрації миш'яку 0,0001 г/см з ортоарсеніту натрію готують наступним чином: навішування ортоарсеніту натрію масою 0,2560 г поміщають у склянку місткістю 250 см , розчиняють у 50 см дистильованої води, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають 40 см сірчаної кислоти, розведеної 1:3, і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин Б масової концентрації миш'яку 0,00001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину, А і доводять до мітки сірчаною кислотою, розведеною 1:15.

4.3 Підготовка до аналізу

Для побудови градуювального графіка у мірні колби місткістю 50 см переносять 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 та 5,0 см розчину Б, доливають дистильовану воду до об'єму 30 см , додають по краплях розчин марганцевокислого калію до появи стійкого рожевого забарвлення, 4 см. реакційної суміші. Колби з розчинами поміщають на киплячу водяну баню, витримують 15 хв, охолоджують, доводять до мітки дистильованою водою і вимірюють світлопоглинання градуювальних розчинів відповідно до 4.4.

Маса миш'яку в градуювальних розчинах становить 0,000005; 0,000010; 0,000020; 0,000030; 0,000040 та 0,000050 р.

За значеннями світлопоглинання градуювальних розчинів і відповідним їм мас миш'яку будують градуювальний графік з урахуванням значення світлопоглинання градуювального розчину, підготовленого без введення розчину, що містить миш'як.

4.4 Проведення аналізу

Наважку проби масою 5,000 г (при масовій частці миш'яку не більше 0,0010%) або масою 0,500 г (при масовій частці миш'яку понад 0,0010%) поміщають у склянку місткістю 400 або 500 см , доливають від 50 до 60 см або від 15 до 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, упарюють до об'єму від 10 до 15 см , доливають дистильовану воду до об'єму від 100 до 150 см , 2,0 см розчину заліза, що нагрівають від 60 °C до 70 °C, доливають від 7 до 10 см аміаку. Розчин при перемішуванні переносять у склянку місткістю 600 см , який попередньо поміщають 1,5 г хлористого амонію і 100 см аміаку. Склянку, в якій проводилося розчинення, промивають двічі-тричі аміаком, розведеним 1:19. Розчин з осадом витримують 20-30 хв у теплому місці і осад фільтрують на фільтр (червона або біла стрічка).

Розчиняють осад 20 см гарячої соляної кислоти, розведеної 1:1, збираючи фільтрат у склянку, в якій проводилося випарювання, фільтр промивають 20 см гарячою дистильованою водою.

Додають по краплях розчин титану до знебарвлення розчину та додатково 2-3 краплі.

Розчин переносять у ділильну вирву місткістю 250 см. , доливають від 80 до 90 см розчину йодистого калію (молярна концентрація соляної кислоти в ділильній лійці повинна бути не менше 9 моль/дм ), 30 см чотирихлористого вуглецю і струшують ділильну вирву 2 хв. Органічну фазу зливають у ділильну вирву місткістю 100 см. , а до водної фази доливають 15 см чотирихлористого вуглецю і повторюють екстракцію. Органічні фази поєднують, а водну фазу відкидають.

До об'єднаної органічної фази доливають 20 см промивного розчину, струшують вирву 30 с. Водну фазу відкидають, а до органічної фази доливають 15 см дистильованої води і струшують ділильну вирву 2 хв. Органічну фазу зливають в іншу ділильну вирву місткістю 100 см. а водну фазу переносять у мірну колбу місткістю 50 см. . Реекстракцію дистильованою водою повторюють, органічну фазу відкидають, а водну фазу приєднують до розчину у мірній колбі.

У колбу додають по краплях розчин марганцевокислого калію до появи стійкого рожевого забарвлення і 4 см. реакційної суміші, поміщають колбу з розчином на киплячу водяну баню, витримують 15 хв, охолоджують, доводять до мітки дистильованою водою і вимірюють світлопоглинання розчину проби на спектрофотометрі при довжині хвилі 610 або 840 нм або на фотоелектроколо06 820 до 860 нм, використовуючи як розчин порівняння дистильовану воду.

За значенням світлопоглинання розчину проби знаходять масу миш'яку за градуювальним графіком.

4.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку миш'яку в пробі X , % обчислюють за формулою:

, (1)

де М - Маса миш'яку в розчині проби, г;

М - Маса миш'яку в розчині контрольного досвіду, г;

М - маса навішування проби, р.

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 наведені в таблиці 1.


Таблиця 1 - 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 ґрунтується на вимірюванні поглинання при довжині хвилі 193,7 нм резонансного випромінювання атомами миш'яку, що утворюються внаслідок електротермічної атомізації розчину проби.

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

Атомно-абсорбційний спектрометр, що забезпечує проведення вимірювань з електротермічною атомізацією, корекцію неселективного поглинання та автоматизовану подачу розчину в атомізатор.

Лампа з порожнім катодом або безелектродна газорозрядна лампа для збудження спектральної лінії миш'яку.

Аргон газоподібний згідно з ГОСТ 10157 .

Фільтри обеззолені по [1] або інші фільтри середньої густини.

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

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 .

Порошок нікелевий за ГОСТ 9722 або стандартний зразок складу нікелю, наприклад [5], із попередньо встановленою (атестованою) масовою часткою миш'яку не більше 0,0001%.

Кобальт за ГОСТ 123 або стандартний зразок складу кобальту, наприклад [6], з попередньо встановленою (атестованою) масовою часткою миш'яку не більше 0,0001%.

Миш'як по [3].

Натрій ортоарсеніт [4].

Миш'яку (III) оксид.

Розчини миш'яку відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації миш'яку 0,0001 г/см з миш'яку готують наступним чином: навішення миш'яку масою 0,1000 г поміщають у склянку місткістю 100 см , доливають 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють спочатку без нагрівання, потім нагрівають до повного розчинення, переносять розчин у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають 50 см азотної кислоти, розведеної 1:1, і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин А масової концентрації миш'яку 0,0001 г/см з оксиду миш'яку (III) готують наступним чином: навішування оксиду миш'яку (III) масою 0,1320 г поміщають у склянку місткістю 100 см , розчиняють у 10 см розчину гідроксиду натрію, доливають дистильовану воду до об'єму 40 см , переносять розчин у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають 100 см азотної кислоти, розведеної 1:1, охолоджують і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин А масової концентрації миш'яку 0,0001 г/см з ортоарсеніту натрію готують наступним чином: навішування ортоарсеніту натрію масою 0,2560 г поміщають у склянку місткістю 250 см , розчиняють сіль 50 см дистильованої води, переносять розчин у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають 50 см азотної кислоти, розведеної 1:1, доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин Б масової концентрації миш'яку 0,00001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину, А і доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:19.

Розчин масової концентрації миш'яку 0,000002 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 20 см розчину Б і доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:19.

5.3 Підготовка до аналізу

5.3.1 Для побудови градуювального графіка 1 щодо масової частки миш'яку не більше 0,0010% навішування нікелевого порошку або кобальту або стандартного зразка складу нікелю або кобальту масою 1,000 г поміщають у склянки 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, кип'ятять 2-3 хв. При використанні нікелевого порошку розчини фільтрують через фільтри (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 5 до 7 см , доливають від 40 до 50 см дистильованої води, нагрівають до кипіння, охолоджують і переносять у мірні колби місткістю 100 см. .

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

Маса миш'яку в градуювальних розчинах становить 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,000010

5.3.2 Для побудови градуювального графіка 2 при визначенні масової частки миш'яку понад 0,0010% мірні колби місткістю 100 см переносять по 10 см розчину контрольного досвіду, підготовленого відповідно до 5.3.1, доливають 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 та 5,0 см розчину В. В одну з колб з розчином контрольного досвіду розчин, що містить миш'як, не доливають, доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:19, і вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.

Маса миш'яку в градуювальних розчинах зазначена в 5.3.1.

5.4 Проведення аналізу

Наважку проби масою 1,000 г поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають від 15 до 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, упарюють до об'єму від 5 до 7 см , переносять у мірну колбу місткістю 100 см , охолоджують, доводять до мітки дистильованою водою

При масовій частці миш'яку понад 0,0010% у мірну колбу місткістю 100 см переносять аліквотну частину розчину об'ємом 10 см і доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:19.

Абсорбцію розчину проби та градуювальних розчинів при довжині хвилі 193,7 нм, ширині щілини не більше 2,0 нм з корекцією неселективного поглинання струму аргону вимірюють не менше двох разів, послідовно розпорошуючи їх в атомізатор. Залежно від типу спектрометра підбирають оптимальний об'єм розчину, що вводиться в атомізатор, від 0,010 до 0,050 см або оптимальне час аерозольного розпилення розчину від 5 до 50 с. Промивають розпилювальну систему дистильованою водою, перевіряють нульову точку та стабільність градуювального графіка. Для перевірки нульової точки використовують розчин відповідного контрольного досвіду, підготовлений відповідно до 5.3.

Підбір оптимальних температурних режимів для атомізатора проводять індивідуально для спектрометра, що застосовується по градуювальних розчинах. Рекомендовані умови роботи атомізатора наведені в таблиці 2.


Таблиця 2 - Умови роботи атомізатора

За значеннями абсорбції градуювальних розчинів і відповідним їм мас миш'яку будують градуювальний графік.

За значенням абсорбції розчину проби знаходять масу миш'яку за градуювальним графіком.

5.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку миш'яку в пробі Х % обчислюють за формулою:

, (2)

де М - Маса миш'яку в розчині проби, г;

K - 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 наведені в таблиці 2.

Бібліографія

_______________
* Діє біля Російської Федерації.