ГОСТ 13047.2-2014

ГОСТ 13047.2-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення нікелю в нікелі

ГОСТ 13047.2-2014

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

НІКЕЛЬ. Кобальт

Методи визначення нікелю в нікелі

Nickel. Cobalt. Методи для визначення нікель в нікель

МКС 77.120.40

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 13047.2-2014 введено в дію як національний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2016 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 13047.2-2002


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

Цей стандарт встановлює електрогравіметричний (при масовій частці нікелю до 98,8%) та розрахунковий (при масовій частці нікелю понад 98,8%) методи визначення вмісту нікелю в нікелі за ГОСТ 849 .

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 849-2008 Нікель первинний. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Реактиви. Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Реактиви. Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 3769-78 Реактиви. Амоній сірчанокислий. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Реактиви. Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4328-77 Реактиви. Натрію гідроксид. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови

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

ГОСТ 5828-77 Реактиви. Диметилгліоксим. Технічні умови

ГОСТ 5845-79 Реактиви. Калій-натрій виннокислий 4-водний. Технічні умови

ГОСТ 6012-2011 Нікель. Методи хіміко-атомно-емісійного спектрального аналізу

ГОСТ 6563-75 Вироби технічні з благородних металів та сплавів. 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 13047.4-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення кобальту в нікелі

ГОСТ 13047.6-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення вуглецю

ГОСТ 13047.7-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення сірки

ГОСТ 13047.8-2014 Нікель. Кобальт. Метод визначення кремнію

ГОСТ 13047.9-2014 Нікель. Кобальт. Метод визначення фосфору

ГОСТ 13047.10-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення міді

ГОСТ 13047.11-2014 Нікель. Кобальт. Метод визначення цинку

ГОСТ 13047.12-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення сурми

ГОСТ 13047.13-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення свинцю

ГОСТ 13047.14-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення вісмуту

ГОСТ 13047.15-2014 Нікель. Кобальт. Метод визначення олова

ГОСТ 13047.16-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення кадмію

ГОСТ 13047.17-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення заліза

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

ГОСТ 13047.19-2014 Нікель. Кобальт. Метод визначення алюмінію

ГОСТ 13047.20-2014 Нікель. Кобальт. Метод визначення магнію

ГОСТ 13047.21-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення марганцю

ГОСТ 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови

ГОСТ 20478-75 Реактиви. Амоній надсірчанокислий. 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 скляного лабораторного посуду та вимоги безпеки при проведенні робіт — за ГОСТ 13047 .1.

4 Електрогравіметричний метод

4.1 Метод аналізу

Метод заснований на зважуванні нікелю, кобальту, міді та цинку, що виділяються електролізом на платиновому катоді з аміачного середовища, та визначенні маси нікелю, що залишився в розчині після проведення електролізу, спектрофотометрічним або атомно-абсорбційним методом. Масові частки кобальту, міді та цинку визначають за ГОСТ 13047.4 , ГОСТ 13047.10 , ГОСТ 13047.11 або за ГОСТ 6012 та враховують при обробці результатів аналізу.

Спектрофотометричний метод заснований на вимірюванні світлопоглинання при довжині хвилі 440 нм розчину комплексної сполуки нікелю з диметилгліоксимом у лужному середовищі в присутності окислювача надсернокислого амонію.

Атомно-абсорбційний метод заснований на вимірюванні поглинання при довжині хвилі 232,0 нм резонансного випромінювання атомами нікелю, що утворюються в результаті полум'яної атомізації при розпиленні розчину проби в полум'ї ацетилен-повітря.

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

Установка електролізу з амперметром, вольтметром і реостатом, що забезпечує проведення електролізу при перемішуванні розчину при силі струму від 3 до 4 А і напрузі від 2 до 3 В.

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

Лампа з порожнім катодом для збудження спектральної лінії нікелю.

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр, що забезпечує проведення вимірювань у діапазоні довжин хвиль від 420 до 460 нм.

Електроди платинові сітчасті згідно з ГОСТ 6563 .

Ацетилен газоподібний згідно з ГОСТ 5457 .

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

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:1 та 1:4.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:1.

Аміак водний за ГОСТ 3760 , при необхідності очищений, або за ГОСТ 24147 , розведений 1:9.

Амоній сірчанокислий згідно з ГОСТ 3769 .

Амоній надсірчанокислий за ГОСТ 20478 розчин масової концентрації 0,03 г/см .

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 розчин масової концентрації 0,05 г/см .

Калій-натрій виннокислий 4-водний за ГОСТ 5845 розчин масової концентрації 0,2 г/см .

Диметилгліоксим за ГОСТ 5828 розчин масової концентрації 0,01 г/см у розчині гідроксиду натрію.

Спирт етиловий технічний ректифікований за ГОСТ 18300 .

Універсальний індикаторний папір [1]*.

Фільтри обеззолені [2]* або інші фільтри середньої щільності.
________________
* Див. розділ Бібліографія. - Примітка виробника бази даних.


Нікель первинний за ГОСТ 849 з часткою нікелю трохи більше 99,93%.

Нікелевий порошок згідно з ГОСТ 9722 .

Розчини нікелю відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації нікелю 0,001 г/см готують наступним чином: навішення первинного нікелю або нікелевого порошку масою 1,0000 г поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають від 20 до 25 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, кип'ятять 2-3 хв. При використанні нікелевого порошку розчин фільтрують через попередньо промитий двічі-тричі азотною кислотою, розведеною 1:9, фільтр (червона або біла стрічка). Фільтр промивають п'ять-шість разів гарячою водою та відкидають. До розчину доливають 20 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, випарюють до виділення парів сірчаної кислоти та охолоджують. Доливають від 80 до 100 см дистильованої води, розчиняють солі при нагріванні та охолоджують. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 1000 см і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин Б масової концентрації нікелю 0,0001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину А, доливають 5 см сірчаної кислоти, розведеної 1:4, доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин масової концентрації нікелю 0,00001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину Б доводять до мітки дистильованою водою.

4.3 Підготовка до аналізу

4.3.1 Для побудови градуювального графіка при визначенні маси нікелю спектрофотометричним методом у мірні колби місткістю 100 см переносять 1, 2, 4, 6, 8 та 10 см розчину, доливають 10 см виннокислого калію-натрію і далі проводять аналіз відповідно до 4.4.4.

Маса нікелю 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 мас нікелю будують градуювальний графік з урахуванням значення світлопоглинання градуювального розчину, підготовленого без введення розчину, що містить нікель.

4.3.2 Для побудови градуювального графіка при визначенні маси нікелю атомно-абсорбційним методом у мірні колби місткістю 250 см переносять 1, 2, 4, 6, 8 та 10 см розчину Б, доливають 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:4, доводять до мітки дистильованою водою та вимірюють абсорбцію відповідно до 4.4.5.

Маса нікелю в градуювальних розчинах становить 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008 та 0,0010 р.

4.4 Проведення аналізу

4.4.1 Наважку проби масою 1,000 г поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см , доливають від 15 до 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, кип'ятять 2-3 хв, охолоджують, доливають 15 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, розчин випарюють до виділення парів сірчаної кислоти і охолоджують.

Доливають від 50 до 60 см дистильованої води, додають від 3 до 4 г сірчанокислого амонію, розчиняють солі при нагріванні та охолоджують. Приливають при перемішуванні аміак до появи його запаху та ще 80 см .

Розчин з осадом витримують у теплому місці 25-30 хв, відфільтровують через фільтр (червона або біла стрічка), збираючи фільтрат у склянку місткістю 250 см фільтр з осадом промивають два-три рази аміаком, розведеним 1:9, фільтрат використовують відповідно до 4.4.2.

Осад на фільтрі розчиняють об'ємом від 10 до 15 см. гарячої соляної кислоти, розведеної 1:1, фільтр промивають три-чотири рази гарячою водою, збираючи фільтрат у склянку, в якій проводилося осадження. До розчину доливають 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, випарюють до виділення парів сірчаної кислоти, охолоджують, доливають від 20 до 30 см дистильованої води та розчиняють солі при нагріванні. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 250 см та використовують відповідно до 4.4.3.

4.4.2 До фільтрату доливають дистильовану воду до об'єму 200 см і проводять електроліз протягом 1,0-1,5 год при перемішуванні розчину, використовуючи попередньо зважені платинові електроди, при силі струму від 3 до 4 А і напрузі від 2 до 3 В. Після знебарвлення розчину стінки склянки і частини електродів, що виступають, обмивають дистильованою водою, доливають від 15 до 20 см дистильованої води та проводять електроліз протягом 10-15 хв.

Електроди виймають із розчину, промивають дистильованою водою, вимикають струм. Електроди промивають етиловим спиртом, висушують при температурі від 95 до 105 °C протягом 15-20 хв, охолоджують і зважують.

4.4.3 Після проведення електролізу розчин упарюють до об'єму від 40 до 50 см і доливають сірчану кислоту, розведену 1:1, до рН 1-2 універсального індикаторного паперу. Розчин приєднують до розчину у мірній колбі місткістю 250 см. , доводять до мітки дистильованою водою і визначають масу нікелю спектрофотометричним методом відповідно до 4.4.4 або атомно-абсорбційним методом відповідно до 4.4.5.

4.4.4 При використанні спектрофотометричного методу у мірну колбу місткістю 100 см переносять аліквотну частину розчину 4.4.3, доливають 10 см виннокислого калію-натрію, 10 см розчину гідроксиду натрію, 5 см розчину надсірчанокислого амонію, 10 см розчину диметилгліоксиму в розчині гідроксиду натрію, доводять до мітки дистильованою водою.

Через 5-7 хв вимірюють світлопоглинання розчину на спектрофотометр при довжині хвилі 440 нм або на фотоелектроколориметрі в діапазоні довжин хвиль від 420 до 460 нм. Як розчин порівняння використовують градуювальний розчин, який перед приливанням розчинів для утворення комплексного з'єднання додано дві-три краплі сірчаної кислоти, розведеної 1:1, і не введений розчин, що містить нікель.

За значенням світлопоглинання розчину проби знаходять масу нікелю за градуювальним графіком, побудованим за 4.3.1, з урахуванням коефіцієнта розведення розчину.

4.4.5 При використанні атомно-абсорбційного методу абсорбцію розчину проби по 4.4.3 та градуювальних розчинів по 4.3.2 при довжині хвилі 232,0 нм, ширині щілини не більше 0,2 нм вимірюють не менше двох разів, послідовно розпорошуючи їх у полум'ї ацетилен-повітря, промивають систему дистильованою водою, перевіряють нульову точку та стабільність градуювального графіка.

За отриманими значеннями абсорбції градуювальних розчинів та відповідним їм мас нікелю будують градуювальний графік.

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

У ході одного аналізу проводять два або три паралельні визначення.

4.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку нікелю X % обчислюють за формулою:

, (1)

де M - Маса катода після електролізу, г;

M - Маса катода до електролізу, г;

M - Маса анода до електролізу, г;

M - Маса анода після електролізу, г;

M - Маса нікелю в розчині проби, г;

M - маса навішування проби, г;

X - Масова частка кобальту в пробі, %;

X - масова частка міді у пробі, %;

X - Масова частка цинку в пробі, %.

4.6 Контроль точності аналізу

Контроль точності результатів аналізу здійснюють за ГОСТ 13047.1 .

Розширена невизначеність результатів аналізу U становить 0,3%.

Нормативи контролю прецизійності - межі повторюваності r результатів двох або трьох паралельних визначень становлять відповідно 0,2% та 0,3%; межа відтворюваності R для двох результатів аналізу становить 0,4% за довірчої ймовірності P =0,95.

5 Розрахунковий метод

Масову частку нікелю (при масовій частці нікелю понад 98,8%) визначають розрахунковим методом. Для цього знаходять суму масових часток домішок, що нормуються в ГОСТ 849 , визначених за ГОСТ 13047.4 , ГОСТ 13047.6 - ГОСТ 13047.21 або за ГОСТ 6012 , взятих без округлення, і віднімають із 100%.

Отриманий результат округляють до числа значущих цифр, зазначених у таблицях хімічного складу ГОСТ 849 .