ГОСТ 13047.4-2014

ГОСТ 13047.4-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення кобальту в нікелі

ГОСТ 13047.4-2014

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

НІКЕЛЬ. Кобальт

Методи визначення кобальту в нікелі

Nickel. Cobalt. Методи для визначення cobalt in nickel

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 13047.4-2014 введений у дію як національний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2016 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 13047.4-2002


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 спектрофотометричний та атомно-абсорбційний методи визначення кобальту (при масовій частці кобальту від 0,0010% до 1,0%) у первинному нікелі за ГОСТ 849 та нікелевому порошку за ГОСТ 9722 . Як арбітражний метод використовується атомно-абсорбційний метод.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 61-75 Реактиви. Оцтова кислота. Технічні умови

ГОСТ 123-2008 Кобальт. Технічні умови

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

ГОСТ 849-2008 Нікель первинний. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Реактиви. Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 5457-75 Ацетилен розчинений та газоподібний технічний. 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 20015-88 Хлороформ. Технічні умови

ГОСТ 27067-86 Реактиви. Амоній роданистий. 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», опублікованим станом на 1 січня поточного року. щодо випусків 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 500 нм розчину комплексної сполуки кобальту з нітрозо-Р-сіллю після попередньої екстракції його сполук з роданідом амонію та діантипірилметаном.

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

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр, що забезпечує проведення вимірювань у діапазоні довжин хвиль від 490 до 540 нм.

рН-метр (іономір), що забезпечує проведення вимірювань у діапазоні рН 5-6.

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 , розчин молярної концентрації 5 моль/дм .

Кислота аскорбінова фармакопейна [1]*, розчин масової концентрації 0,1 г/см .
________________
* Див. розділ Бібліографія. - Примітка виробника бази даних.


Кислота оцтова згідно з ГОСТ 61 , розведена 1:1, та розчин молярної концентрації 0,2 моль/дм .

Амоній роданистий за ГОСТ 27067 розчин масової концентрації 0,4 г/см .

Натрій оцтовокислий за ГОСТ 199 розчин масової концентрації 0,5 г/см та розчин молярної концентрації 0,2 моль/дм .

Буферний розчин готують у такий спосіб: змішують 150 см розчину оцтової кислоти молярної концентрації 0,2 моль/дм та 850 см розчину оцтовокислого натрію молярної концентрації 0,2 моль/дм , доливають оцтову кислоту, розведену 1:1, або розчин оцтовокислого натрію масової концентрації 0,5 г/см до одержання рН розчину в діапазоні 5,2-5,4.

Діантипірилметан [2], розчин масової концентрації 0,02 г/см у хлороформі.

Хлороформ згідно з ГОСТ 20015 або [3].

Нітрозо-Р-сіль [4], розчин масової концентрації 0,001 г/см .

Кобальт згідно з ГОСТ 123 .

Розчини кобальту відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації кобальту 0,001 г/см готують наступним чином: навішування кобальту масою 1,000 г поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см , доливають від 25 до 30 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, розчин упарюють до об'єму від 7 до 10 см , переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , охолоджують, доливають 50 см азотної кислоти, розведеної 1:1, 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 азотної кислоти, розведеної 1:1, і 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 азотної кислоти, розведеної 1:1, і доводять до мітки дистильованою водою.

4.3 Підготовка до аналізу

Для побудови градуювального графіка у склянки або колби місткістю 100 см переносять 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 та 10,0 см розчину, доливають 0,5 см оцтової кислоти, розведеної 1:1, далі проводять аналіз відповідно до 4.4.2.

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

За отриманими значеннями світлопоглинання градуювальних розчинів та відповідним їм масам кобальту будують градуювальний графік з урахуванням світлопоглинання градуювального розчину, підготовленого без введення розчину, що містить кобальт.

4.4 Проведення аналізу

4.4.1 Наважку проби масою залежно від масової частки кобальту відповідно до таблиці 1 поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см , доливають від 15 до 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, розчин упарюють до об'єму від 7 до 10 см .


Таблиця 1 - Умови підготовки розчину проби

При масовій частці кобальту понад 0,01% розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см. , доводять до мітки дистильованою водою і переносять у склянку місткістю 100 або 150 см аліквотну частину розчину об'ємом відповідно до таблиці 1.

До розчину або його аліквотної частини доливають 10 см соляної кислоти, випарюють насухо. Обробку соляною кислотою повторюють. До сухого залишку доливають 5 см соляної кислоти молярної концентрації 5 моль/дм , 5 см дистильованої води, нагрівають до розчинення солей та охолоджують.

Розчин переносять у ділильну вирву місткістю 100 см. , доливають 10 см розчину аскорбінової кислоти, що витримують від 1 до 2 хв, доливають 10 см розчину роданистого амонію, дистильованої води до об'єму 50 см , 10 см розчину діантіпірілметану та екстрагують 1 хв. Після розшарування розчину органічну фазу зливають в іншу ділильну вирву місткістю 100 см. , а до водної фази доливають 10 см розчину діантіпірілметану і повторюють екстракцію 1 хв. Водну фазу відкидають, а органічні фази поєднують.

До органічної фази доливають 15 см буферного розчину і струшують вирву 1 хв. Органічну фазу зливають в іншу ділильну лійку, водну фазу зливають у склянку або колбу місткістю 100 см. . До органічної фази знову доливають 15 см буферного розчину і струшують ділильну вирву 1 хв. Органічну фазу відкидають, водні фази об'єднують.

До водної фази доливають 0,5 см оцтової кислоти, розведеної 1:1, і упарюють до об'єму від 10 до 15 см .

4.4.2 До розчину доливають 5 см розчину оцтовокислого натрію масової концентрації 0,5 г/см , 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.

Світлопоглинання розчину проби та контрольного досвіду вимірюють через 25-30 хв на спектрофотометр при довжині хвилі 500 нм або на фотоелектроколориметрі в діапазоні довжин хвиль від 490 до 540 нм. Як розчин порівняння використовують розчин, приготовлений відповідно до 4.3, без введення розчину, що містить кобальт.

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

4.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку кобальту в пробі X , % обчислюють за формулою

, (1)

де - Маса кобальту в розчині проби, г;

- Маса кобальту в розчині контрольного досвіду, г;

До - Коефіцієнт розведення розчину проби;

М - маса навішування проби, р.

4.6 Контроль точності результатів 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 240,7 нм резонансного випромінювання атомами кобальту, що утворюються в результаті полум'яної атомізації при розпиленні розчину проби, що аналізується, в полум'ї ацетилен-повітря.

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

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

Лампа з порожнім катодом для збудження спектральної лінії кобальту.

Ацетилен газоподібний згідно з ГОСТ 5457 .

Фільтри обеззолені по [5] 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.

Порошок нікелевий згідно з ГОСТ 9722 або стандартний зразок складу нікелю з попередньо встановленою (атестованою) масовою часткою кобальту не більше 0,001%.

Кобальт згідно з ГОСТ 123 .

Розчини кобальту відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації кобальту 0,001 г/см 4.2.

Розчин Б масової концентрації кобальту 0,0001 г/см 4.2.

5.3 Підготовка до аналізу

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

Наважку нікелевого порошку або стандартного зразка складу нікелю розчиняють при нагріванні обсягом від 50 до 60 см азотної кислоти, розведеної 1:1. При використанні нікелевого порошку розчин фільтрують через фільтр (червона або біла стрічка), попередньо промитий два-три рази азотною кислотою, розведеною 1:9. Фільтр промивають двічі-тричі гарячою дистильованою водою. Розчин упарюють 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 та 5,0 см розчину Б. У колбу з розчином контрольного досвіду розчин, що містить кобальт, не доливають, доводять до мітки дистильованою водою і вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.2.

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

5.3.2 Для побудови градуювального графіка 2 при визначенні масової частки кобальту від 0,01 до 0,05% навішування нікелевого порошку або стандартного зразка складу нікелю масою 1,000 г поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см . Число наважок має відповідати числу точок градуювального графіка, включаючи контрольний досвід.

Наважку нікелевого порошку або стандартного зразка розчиняють при нагріванні 15 до 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, і надходять відповідно до 5.3.1.

Маса кобальту в градуювальних розчинах наведена в 5.3.1.

5.3.3 Для побудови градуювального графіка 3 при визначенні масової частки кобальту понад 0,05% мірні колби місткістю 100 см переносять по 10 см розчину контрольного досвіду, підготовленого 5.3.2, доливають 0,5; 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 кобальт, не доливають, доводять до мітки дистильованою водою і вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.2.

Маса кобальту в градуювальних розчинах зазначена в 5.3.1.

5.4 Проведення аналізу

5.4.1 Наважку проби масою залежно від масової частки кобальту 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 0,500 або 1,000 г - в обсязі 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 , доливають від 40 до 50 см дистильованої води, нагрівають до кипіння та охолоджують. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см і доводять до мітки дистильованою водою.

При масовій частці кобальту понад 0,05% у мірну колбу місткістю 100 см переносять аліквотну частину розчину об'ємом відповідно до таблиці 3 і доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:19.

5.4.2 Абсорбцію розчину проби та градуювальних розчинів 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 стабільність градуювального графіка. Для перевірки нульової точки використовують розчин відповідного контрольного досвіду, підготовлений відповідно до 5.3.

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

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

5.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку кобальту в пробі X , % обчислюють за формулою

, (2)

де - Маса ккобальту в розчині проби, г;

К - коефіцієнт розведення розчину проби;

М - маса навішування проби, р.

5.6 Контроль точності результатів 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.