ГОСТ 13047.3-2014

ГОСТ 13047.3-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення кобальту у кобальті

ГОСТ 13047.3-2014

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

НІКЕЛЬ. Кобальт

Методи визначення кобальту у кобальті

Nickel. Cobalt. Методи для визначення cobalt in cobalt

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 13047.3-2014 введено в дію як національний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2016 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 13047.3-2002


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

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 123-2008 Кобальт. Технічні умови

ГОСТ 199-78 Реактиви. Натрій оцтовокислий 3-водний. 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 4461-77 Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови

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

ГОСТ 5841-74 Реактиви. Гідразин сірчанокислий

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

ГОСТ 8776-2010 Кобальт. Методи хіміко-атомно-емісійного спектрального аналізу

ГОСТ 11125-84 Кислота азотна особливої чистоти. Технічні умови

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

ГОСТ 13047.5-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення нікелю у кобальті

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 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 Електрогравіметричний метод

4.1 Метод аналізу

Метод заснований на зважуванні кобальту, нікелю, міді та цинку, що виділяються електролізом на платиновому катоді з аміачного середовища, та визначенні маси кобальту, що залишився в розчині після проведення електролізу, спектрофотометричним або атомно-абсорбційним методом. Масові частки кобальту, нікелю, міді та цинку визначають за ГОСТ 13047.5 , ГОСТ 13047.10 , ГОСТ 13047.11 або за ГОСТ 8776 та враховують при обробці результатів аналізу.

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

Атомно-абсорбційний метод заснований на вимірюванні поглинання при довжині хвилі 240,7 нм резонансного випромінювання атомами кобальту, 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 кобальту.

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр, що забезпечує проведення вимірювань у діапазоні довжин хвиль від 490 до 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 , при необхідності очищений, або за 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 .
________________
* Див. розділ Бібліографія. - Примітка виробника бази даних.


Спирт етиловий технічний ректифікований за ГОСТ 18300 .

Універсальний індикаторний папір [2].

Фільтри обеззолені [3] або інші фільтри середньої щільності.

Кобальт за ГОСТ 123 з часткою кобальту трохи більше 99,25%.

Розчини кобальту відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації кобальту 0,001 г/см готують наступним чином: навішування кобальту масою 1,0000 г поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см , доливають від 25 до 30 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, кип'ятять 3-5 хв, доливають 20 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, розчин випарюють до виділення парів сірчаної кислоти, 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 кобальту 0,0001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину А, доливають 10 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин масової концентрації кобальту 0,00001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину Б, доливають 5 см сірчаної кислоти, розведеної 1:9, доводять до мітки дистильованою 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 переносять 1, 2, 4, 6, 8 та 10 см розчину, доливають дистильованої води до об'єму 15 см , додають одну-дві краплі сірчаної кислоти, розведеної 1:1, доливають 5 см оцтовокислого натрію і далі проводять аналіз відповідно до 4.4.4.

Маса кобальту 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 кобальту будують градуювальний графік з урахуванням значення світлопоглинання розчину, підготовленого без введення розчину, що містить кобальт.

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

Маса кобальту 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 додають 2,0 г гідразину, доливають дистильованої води до об'єму 200 см. і проводять електроліз протягом 1-1,5 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 продовжують електроліз 10-15 хв.

Електроди виймають із розчину, промивають дистильованою водою і 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 кобальту 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 по 4.4.3, доливають аміак до появи осаду гідроксиду заліза і розчиняють його у двох-трьох 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, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. і доводять до мітки дистильованою водою.

Через 5-7 хв вимірюють світлопоглинання розчину на спектрофотометр при довжині хвилі 500 нм або на фотоелектроколориметрі в діапазоні довжин хвиль від 490 до 540 нм. Як розчин порівняння використовують градуювальний розчин, підготовлений без введення розчину, що містить кобальт.

За значенням світлопоглинання розчину проби знаходять масу кобальту 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 240,7 нм, ширині щілини не більше 1,0 нм вимірюють не менше двох разів, послідовно розпорошуючи їх у полум'ї ацетилен-повітря, промивають розпилювальну систему дистильованою водою, перевіряють нульову точку та стабільність градуювального графіка.

За отриманими значеннями абсорбції градуювальних розчинів та відповідним їм масам кобальту будують градуювальний графік.

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

У ході одного аналізу проводять два або три паралельні визначення.

4.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку кобальту X , %, обчислюють за формулою

, (1)

де М - Маса катода після електролізу, г;

М - Маса катода до електролізу, г;

М - Маса анода до електролізу, г;

М - Маса анода після електролізу, г;

М - Маса кобальту в розчині проби, г;

М - маса навішування проби, г;

Х - Масова частка нікелю в пробі, %;

Х - масова частка міді у пробі, %;

Х - 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 Р =0,95.

5 Розрахунковий метод

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

Отриманий результат округляють до числа значущих цифр, зазначених у таблицях хімічного складу ГОСТ 123 .