ГОСТ 13047.5-2014

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

ГОСТ 13047.5-2014

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

НІКЕЛЬ. Кобальт

Методи визначення нікелю у кобальті

Nickel. Cobalt. Методи для визначення нікеля в кобальті

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 13047.5-2014 введено в дію як національний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2016 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 13047.5-2002


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 нікелю (при масовій частці нікелю від 0,0010% до 0,60%) у кобальті за ГОСТ 123 та кобальтовому порошку за ГОСТ 9721 . Як арбітражний метод використовується атомно-абсорбційний метод.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 83-79 Реактиви. Вуглекислий натрій. Технічні умови

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 3773-72 Реактиви. Амоній хлористий. 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 9721-79 Порошок кобальтовий. Технічні умови

ГОСТ 9722-97 Порошок нікелевий. Технічні умови

ГОСТ 10929-76 Реактиви. Водню пероксид. 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 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови

ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технічні умови

ГОСТ 20478-75 Реактиви. Амоній надсірчанокислий. Технічні умови

ГОСТ 22280-76 Реактиви. Натрій лимоннокислий 55-водний. 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 440 нм розчину комплексної сполуки нікелю з диметилгліоксимом після попередньої екстракції хлороформом.

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

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

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 1:24.

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

Водню пероксид по ГОСТ 10929 .

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

Амоній хлористий згідно з ГОСТ 3773 .

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

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

Натрій лимоннокислий тризаміщений за ГОСТ 22280 розчин масової концентрації 0,03 г/см .

Натрій вуглекислий за ГОСТ 83 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 в етиловому спирті та розчин масової концентрації 0,01 г/см у розчині гідроксиду натрію масової концентрації 0,04 г/см .

Спирт етиловий технічний ректифікований за ГОСТ 18300 .

Хлороформ за ГОСТ 20015 або фармакопейний [1].

Універсальний індикаторний папір [2]*.
________________
* Див. розділ Бібліографія. - Примітка виробника бази даних.


Фільтри обеззолені [3] або інші фільтри середньої щільності.

Нікель первинний згідно з ГОСТ 849 .

Нікелевий порошок згідно з ГОСТ 9722 .

Розчини нікелю відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації нікелю 0,0005 г/см готують наступним чином: навішення первинного нікелю або нікелевого порошку масою 0,5000 г поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають від 15 до 20 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 двічі-тричі гарячою дистильованою водою. До розчину доливають 20 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, випарюють до виділення парів сірчаної кислоти та охолоджують. Доливають від 60 до 70 см дистильованої води, розчиняють солі при нагріванні та охолоджують. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають 50 см сірчаної кислоти, розведеної 1:4, і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин Б масової концентрації нікелю 0,00005 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину А, доливають 5 см сірчаної кислоти, розведеної 1:4, і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин масової концентрації нікелю 0,00001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 20 см розчину Б і доводять до мітки дистильованою водою.

4.3 Підготовка до аналізу

Для побудови градуювального графіка у мірні колби місткістю 100 см переносять 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 та 10,0 см розчину, доливають дистильованої води до об'єму 25-30 см , 10 см розчину виннокислого калію-натрію, 10 см розчину гідроксиду натрію, 10 см розчину надсірчанокислого амонію, 10 см розчину диметилгліоксиму в гідроокисі натрію, доводять до мітки дистильованою водою і проводять вимірювання світлопоглинання розчину відповідно до 4.4.6.

Маса нікелю в градуювальних розчинах становить 0,000005; 0,000010; 0,000020; 0,000040; 0,000060; 0,000080 та 0,000100 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.

4.4 Проведення аналізу

4.4.1 Наважку проби масою 0,500 г 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 5 до 6 см .

4.4.2 При масовій частці нікелю не більше 0,020% до розчину 4.4.1 доливають від 100 до 120 см дистильованої води, 5 см розчину лимоннокислого натрію, від 5 до 6 г хлористого амонію, 20 см аміаку, 4 см пероксиду водню та кип'ятять 8-10 хв. Розчин охолоджують, нейтралізують соляною кислотою, розведеною 1:1, до рН 8-9 по універсальному індикаторному паперу і переносять у ділильну вирву місткістю 500 см . Доливають дистильованої води до об'єму 200 см , 120 см розчину диметилгліоксиму в етиловому спирті, 20 см хлороформу, екстрагують 1 хв і далі проводять аналіз відповідно до 4.4.5.

4.4.3 При масовій частці нікелю від 0,02 до 0,20% до розчину по 4.4.1 доливають від 60 до 70 см дистильованої води, нагрівають до кипіння, охолоджують, переносять розчин у мірну колбу місткістю 250 см , доводять до мітки дистильованою водою Аліквотну частину розчину об'ємом 25 см переносять у склянку місткістю 250 см , доливають дистильованої води до об'єму від 70 до 80 см , 5 см розчину лимоннокислого натрію, від 2 до 3 г хлористого амонію, 15 см розчину аміаку, 2 см пероксиду водню та кип'ятять 8-10 хв. Розчин охолоджують, нейтралізують соляною кислотою, розведеною 1:1, до рН 8-9 по універсальному індикаторному паперу і переносять у ділильну вирву місткістю 250 см . Доливають 50 см розчину диметилгліоксиму в етиловому спирті, 20 см хлороформу, екстрагують 1 хв і далі проводять аналіз відповідно до 4.4.5.

4.4.4 При масовій частці нікелю понад 0,20% до розчину 4.4.1 доливають від 60 до 70 см дистильованої води, нагрівають до кипіння, охолоджують, переносять розчин у мірну колбу місткістю 500 см. , доводять до мітки дистильованою водою Аліквотну частину розчину об'ємом 5 см переносять у склянку місткістю 100 см , доливають дистильованої води до об'єму 20 см , 5 см розчину лимоннокислого натрію, нейтралізують аміаком до рН 8-9 по універсальному індикаторному паперу, переносять у ділильну вирву місткістю 100 см , доливають 15 см розчину диметилгліоксиму в етиловому спирті, 20 см хлороформу та екстрагують 1 хв.

4.4.5 Нижній органічний шар зливають у ділильну вирву місткістю 100 см. , до водної фази доливають 20 см хлороформу і повторюють екстракцію. Органічну фазу зливають у ту ж ділильну лійку, а водну фазу відкидають.

Органічну фазу промивають до знебарвлення розчину, приливаючи 15, 10 та 5 см аміаку, розведеного 1:19, і струшуючи ділильну вирву 10-15 разів.

До промитої органічної фази доливають 15 см соляної кислоти, розведеної 1:24, і струшують ділильну лійку 1 хв. Органічну фазу зливають в іншу ділильну вирву, а водну фазу - у склянку місткістю 100 см . Реекстракцію повторюють із використанням 15 см соляної кислоти, розведеної 1:24, водну фазу зливають у ту саму склянку, органічну фазу відкидають.

До водної фази доливають 5 см сірчаної кислоти, розведеної 1:1, додають у два-три прийоми по краплях 0,5 см розчину азотної кислоти для руйнування залишків органічних сполук, після чого випарюють знову до виділення парів сірчаної кислоти. До охолодженого залишку доливають від 10 до 15 см дистильованої води, що нагрівають до розчинення солей, знову охолоджують.

4.4.6 Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доливають 10 см розчину виннокислого калію-натрію, 10 см розчину гідроксиду натрію, 10 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 розчин, підготовлений відповідно до 4.3 без введення розчину, що містить нікель.

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

4.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку нікелю в пробі X , % обчислюють за формулою:

, (1)

де М - Маса нікелю в розчині проби, г;

М - Маса нікелю в розчині контрольного досвіду, г;

K - коефіцієнт розведення розчину проби;

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 наведено 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 заснований на вимірі поглинання при довжині хвилі 232,0 або 231,1 нм резонансного випромінювання атомами нікелю, що утворюються в результаті полум'яної атомізації при розпиленні розчину проби полум'я 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 нікелю.

Ацетилен газоподібний згідно з ГОСТ 5457 .

Фільтри обеззолені [3] або інші фільтри середньої щільності.

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

Кобальт за ГОСТ 123 або стандартний зразок складу кобальту, наприклад [4] з попередньо встановленою (атестованою) масовою часткою нікелю не більше 0,001%.

Порошок нікелевий згідно з ГОСТ 9722 або нікель первинний згідно з ГОСТ 849 .

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 або колбу місткістю 250 см , доливають 20-25 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні, кип'ятять 3-5 хв. При використанні нікелевого порошку розчин фільтрують через попередньо промитий двічі-тричі азотною кислотою, розведеною 1:9, фільтр (червона або біла стрічка). Фільтр промивають двічі-тричі гарячою дистильованою водою. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см. , доливають 50 см азотної кислоти, розведеної 1:1, 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 10 см азотної кислоти, розведеної 1:1, і доводять до мітки дистильованою водою.

5.3 Підготовка до аналізу

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

Наважки кобальту або стандартного зразка складу кобальту розчиняють при нагріванні обсягом від 50 до 60 см азотної кислоти, розведеної 1:1, упарюють до об'єму 15-20 см , доливають від 50 до 60 см дистильованої води, нагрівають до кипіння, охолоджують, переводять у мірні колби місткістю 100 см. , Переносять в них 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 нікель, не доливають, доводять до мітки дистильованою водою та вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.

Маса нікелю 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 щодо масової частки нікелю від 0,010 до 0,050% навішування кобальту або стандартного зразка складу кобальту масою 1,000 г поміщають у склянки або колби місткістю 250 см . Число наважок має відповідати числу точок градуювального графіка, включаючи контрольний досвід.

Наважки кобальту або стандартного зразка складу кобальту розчиняють при нагріванні обсягом від 15 до 20 см азотної кислоти, розведеної 1:1, упарюють до об'єму від 5 до 7 см , доливають від 50 до 60 см дистильованої води, нагрівають до кипіння, охолоджують, переводять у мірні колби місткістю 100 см. , Переносять в них 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 нікель, не доливають, доводять до мітки дистильованою водою та вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.

Маса нікелю в градуювальних розчинах зазначена в 5.3.1.

5.3.3 Для побудови градуювального графіка 3 щодо масової частки нікелю понад 0,050% в мірні колби місткістю 100 см переносять по 10 см розчину контрольного досвіду, підготовленого відповідно до 5.3.2, і доливають 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 та 6,0 см розчину Б. В одну з колб з розчином контрольного досвіду розчин, що містить нікель, не доливають, доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:19, і вимірюють абсорбцію відповідно до 5.4.

Маса нікелю в градуювальних розчинах становить 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040 та 0,00060 р.

5.4 Проведення аналізу

Наважку проби масою відповідно до таблиці 2 поміщають у склянку або колбу місткістю 250 см .

Таблиця 2 - 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 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 переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доводять до мітки дистильованою водою.

При масовій частці нікелю понад 0,050% у мірну колбу місткістю 100 см переносять аліквотну частину розчину об'ємом відповідно до таблиці 2 і доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:19.

Абсорбцію розчину проби і градуювальних розчинів при довжині хвилі 232,0 нм і ширині щілини не більше 0,2 нм вимірюють не менше двох разів, послідовно розпорошуючи їх в полум'ї ацетилен-повітря, промивають розпилювальну систему дистильованою водою, перевіряють нульову точку. . Для перевірки нульової точки використовують розчин відповідного контрольного досвіду, підготовленого відповідно до 5.3.

За отриманими значеннями абсорбції градуювальних розчинів та відповідним їм мас нікелю будують градуювальні графіки.

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

5.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку нікелю в пробі X , % обчислюють за формулою

, (2)

де М - Маса нікелю 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 наведено в таблиці 1.