ГОСТ 13047.3-2002

ГОСТ 13047.3-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення кобальту у кобальті

ГОСТ 13047.3-2002

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

НІКЕЛЬ. Кобальт

Методи визначення кобальту у кобальті

Nickel. Cobalt.
Методи для визначення cobalt in cobalt

МКС 77.120.40*
ОКСТУ 1732

_____________________

* В покажчику «Національні стандарти» 2005 глд -
ГКС 77.120.40 та 77.120.70. - Примітка "КОДЕКС".

Дата введення 2003-07-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Міждержавними технічними комітетами зі стандартизації МТК 501 «Нікель» та МТК 502 «Кобальт», АТ «Інститут Гіпронікель»

ВНЕСЕН Держстандартом Росії

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 21 від 30 травня 2002 р.)

За ухвалення проголосували:

3 Постановою Державного комітету Російської Федерації зі стандартизації та метрології від 17 вересня 2002 р. N 334-ст міждержавний стандарт ГОСТ 13047.3-2002 введений у дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 1 липня 2003 р.

4 ВЗАМІН ГОСТ 741.1-80, крім розділу 1

ВНЕСЕНА поправка, опублікована в ІВД N 7, 2004 рік

Поправка внесена юридичним бюро Кодекс

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює електрогравіметричний (при масовій частці до 98,8%) та розрахунковий (при масовій частці понад 98,8%) методи визначення кобальту в кобальті за ГОСТ 123 .

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 123-98 Кобальт. Технічні умови

ГОСТ 199-78 Натрій оцтовокислий 3-водний. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 3769-78 Амоній сірчанокислий. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Кислота азотна. Технічні умови

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

ГОСТ 5841-74 Гідразин сірчанокислий

ГОСТ 6563-75 Вироби технічні з благородних металів та сплавів. Технічні умови

ГОСТ 8776-99 Кобальт. Методи хіміко-атомно-емісійного спектрального аналізу

ГОСТ 11125-84 Кислота азотна особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 13047.1-2002 Нікель. Кобальт. Загальні вимоги до методів аналізу

ГОСТ 13047.5-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення нікелю у кобальті

ГОСТ 13047.6-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення вуглецю

ГОСТ 13047.7-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення сірки

ГОСТ 13047.8-2002 Нікель. Кобальт. Метод визначення кремнію

ГОСТ 13047.9-2002 Нікель. Кобальт. Метод визначення фосфору

ГОСТ 13047.10-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення міді

ГОСТ 13047.11-2002 Нікель. Кобальт. Метод визначення цинку

ГОСТ 13047.12-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення сурми

ГОСТ 13047.13-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення свинцю

ГОСТ 13047.14-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення вісмуту

ГОСТ 13047.15-2002 Нікель. Кобальт. Метод визначення олова

ГОСТ 13047.16-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення кадмію

ГОСТ 13047.17-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення заліза

ГОСТ 13047.18-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення миш'яку

ГОСТ 13047.19-2002 Нікель. Кобальт. Метод визначення алюмінію

ГОСТ 13047.20-2002 Нікель. Кобальт. Метод визначення магнію

ГОСТ 13047.21-2002 Нікель. Кобальт. Методи визначення марганцю

ГОСТ 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови

ГОСТ 24147-80 Аміак водний особливої чистоти. Технічні умови

3 Загальні вимоги та вимоги безпеки

Загальні вимоги до методів аналізу та вимоги безпеки під час виконання робіт - за ГОСТ 13047.1 .

4 Електрогравіметричний метод

4.1 Метод аналізу

Метод заснований на зважуванні маси кобальту, нікелю, міді та цинку, що виділяється електролізом на платиновому катоді з аміачного середовища, та визначенні залишкової маси кобальту в розчині після електролізу спектрофотометричним або атомно-абсорбційним методом. Масові частки нікелю, міді та цинку визначають за ГОСТ 13047.5 , ГОСТ 13047 .10, ГОСТ 13047.11 або за ГОСТ 8776 і враховують при обробці результатів.

Спектрофотометричний метод заснований на вимірі світлопоглинання при довжині хвилі 500 нм комплексної сполуки кобальту з нітрозо-Р-сіллю.

Атомно-абсорбційний метод заснований на вимірі поглинання при довжині хвилі 240,7 нм резонансного випромінювання атомами кобальту, що утворюються в результаті атомізації при введенні розчину проби в полум'я ацетилен-повітря.

4.2 Засоби вимірювання, допоміжні пристрої, матеріали, реактиви, розчини

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

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

Лампа із повним катодом для збудження спектральної лінії кобальту.

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр, що забезпечує проведення вимірювань у діапазоні довжин хвиль 490-540 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.

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

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

Амоній сірчанокислий згідно з ГОСТ 3769 .

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:1.

Гідразин сірчанокислий згідно з ГОСТ 5841 .

Натрій оцтовокислий 3-водний за ГОСТ 199 розчин масової концентрації 0,5 г/см .

Нітрозо-Р-сіль [1], розчин масової концентрації 0,001 г/см .

Спирт етиловий технічний ректифікований за ГОСТ 18300 .

Універсальний індикаторний папір [2].

Фільтри обеззолені по [3] або іншій середньої щільності.

Кобальт згідно з ГОСТ 123 .

Розчини кобальту відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації кобальту 0,001 г/см : у склянку або колбу місткістю 250 см поміщають навішування кобальту масою 1,0000 г, доливають 25-30 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, кип'ятять розчин 3-5 хв, доливають 20 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, випарюють до появи парів сірчаної кислоти, охолоджують, до залишку доливають 80-100 см води, розчиняють солі при нагріванні, розчин охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см. доливають до мітки водою.

Розчин Б масової концентрації кобальту 0,0001 г/см : у мірну колбу місткістю 100 см. відбирають 10 см розчину А, доливають 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, доливають до мітки водою.

Розчин масової концентрації кобальту 0,00001 г/см : у мірну колбу місткістю 100 см. відбирають 10 см розчину Б, доливають 5 см сірчаної кислоти, розведеної 1:9, доливають до мітки водою.

4.3 Підготовка до аналізу

4.3.1 Для побудови градуювального графіка при визначенні маси кобальту спектрофотометричним методом у мірні колби місткістю 100 см відбирають 1, 2, 4, 6, 8, 10 см розчину, доливають водою до 15 см , додають 1-2 краплі сірчаної кислоти, розведеної 1:1, доливають 5 см оцтовокислого натрію і далі надходять, як зазначено в 4.4.4.

Маса кобальту в розчинах для градуювального графіка становить 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,00010

За значеннями світлопоглинання та відповідним їм масам кобальту будують градуювальний графік з урахуванням значення світлопоглинання розчину, підготовленого без введення розчину кобальту.

4.3.2 Для градуювального графіка при визначенні маси кобальту атомно-абсорбційним методом у мірні колби місткістю 250 см відбирають 1, 2, 4, 6, 8, 10 см розчину Б доливають до мітки водою і вимірюють абсорбцію, як зазначено в 4.4.5.

Маса кобальту у розчинах для градуювання становить 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,0010

4.4 Проведення аналізу

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

До залишку доливають 50-60 см води, додають 3-4 г сірчанокислого амонію та розчиняють солі при нагріванні. До розчину приливають при перемішуванні аміак до появи його запаху і дають 80 см. надлишок.

Розчин з осадом витримують у теплому місці 25-30 хв. Осад відфільтровують на фільтр (червона або біла стрічка), збираючи фільтрат у склянку місткістю 250 см. фільтр промивають 2-3 рази аміаком, розведеним 1:9, фільтрат використовують, як зазначено в 4.4.2.

Осад на фільтрі розчиняють 10-15 см гарячої соляної кислоти, розведеної 1:1, фільтр промивають 3-4 рази гарячою водою, збираючи фільтрат та промивні води у склянку, в якій проводилося осадження. До розчину доливають 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, випарюють до появи парів сірчаної кислоти, охолоджують, доливають 20-30 см води та розчиняють солі при нагріванні. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 250 см і використовують, як зазначено у 4.

4.3.

4.4.2 До фільтрату додають 2,0 г гідразину, доливають водою до об'єму 200 см. і проводять електроліз протягом 1-1,5 год при перемішуванні розчину, використовуючи попередньо зважені платинові електроди, при силі струму 3-4 А і напрузі 2-3 В. Після знебарвлення розчину стінки склянки і частини електродів, що виступають, обмивають водою, доливають 15- 20 см води та продовжують електроліз 10-15 хв. Електроди виймають із розчину, промивають водою, вимикають струм. Електроди промивають етиловим спиртом, висушують при температурі 95-105 ° С протягом 15-20 хв, охолоджують і зважують.

4.4.3 Розчин після електролізу випарюють до об'єму 40-50 см і доливають сірчану кислоту, розведену 1:1, до рН 1-2 універсального індикаторного паперу. Приєднують розчин до розчину в мірній колбі місткістю 250 см , доливають до мітки водою і визначають в розчині масу кобальту спектрофотометричним методом, як зазначено в 4.4.4, або атомно-абсорбційним методом, як зазначено в 4.4.5.

4.4.4 При використанні спектрофотометричного методу у мірну колбу місткістю 100 см відбирають аліквотну частину розчину, підготовленого 4.4.3, додають аміак до появи осаду гідроксиду заліза і розчиняють його в 2-3 краплях сірчаної кислоти, розведеної 1:1.

До розчину доливають 5 см оцтовокислого натрію, кип'ятять 2-3 хв, доливають 10 см розчину нітрозо-Р-солі, кип'ятять 2-3 хв, доливають 10 см азотної кислоти, розведеної 1:1, кип'ятять 1 хв. Розчин охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 100 см. доливають до мітки водою.

Через 5-7 хв вимірюють світлопоглинання розчину на спектрофотометрі при довжині хвилі 500 нм або на фотоелектроколориметр в області довжин хвиль 490-540 нм. Як розчин порівняння використовують розчин градуювального графіка, підготовлений без введення розчину кобальту.

Масу кобальту в розчині проби знаходять за градуювальним графіком, побудованим за 4.3.1, з урахуванням коефіцієнта розведення розчину.

4.4.5 При використанні атомно-абсорбційного методу визначення вимірюють абсорбцію розчину проби по 4.4.3 та розчинів для градуювального графіка по 4.3.2 при довжині хвилі 240,7 нм, ширині щілини не більше 1,0 нм не менше двох разів, послідовно вводячи їх в полум'я, промивають систему водою, перевіряють нульову точку та стабільність градуювального графіка.

За значеннями абсорбції розчинів для градуювання та відповідним їм масам кобальту будують градуювальний графік.

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

4.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку кобальту , %, обчислюють за формулою

, (1)

де - Маса катода після електролізу, г;

- Маса катода до електролізу, г;

- Маса анода до електролізу, г;

- Маса анода після електролізу, г;

- Маса кобальту в розчині проби, г;

- Маса навішування проби, г;

- Масова частка нікелю в пробі, %;

- масова частка міді у пробі, %;

- Масова частка цинку в пробі, %.

4.6 Контроль точності аналізу

Контроль метрологічних характеристик результатів аналізу проводять за ГОСТ 13047.1 .

Похибка методу аналізу складає 0,3%. Нормативи контролю: розбіжності результатів двох або трьох паралельних визначень, що допускаються або відповідно становлять 0,2% та 0,3%; допустимі розбіжності двох результатів аналізу становлять 0,4%.

5 Розрахунковий метод

При масовій частці кобальту понад 98,8% масову частку кобальту визначають розрахунковим методом. Для цього знаходять суму масових часток домішок, що нормуються в ГОСТ 123 , а також кремнію та алюмінію, визначених за ГОСТ 13047.5 - ГОСТ 13047.21 або за ГОСТ 8776 , взятих без округлення, і віднімають її зі 100%.

Округлення різниці проводять до числа значущих цифр, зазначених у таблицях хімічного складу ГОСТ 123 .