ГОСТ 13047.7-2014

ГОСТ 13047.7-2014 Нікель. Кобальт. Методи визначення сірки

ГОСТ 13047.7-2014

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

НІКЕЛЬ. Кобальт

Методи визначення сірки

Nickel. Cobalt. Методи для визначення sulphur

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 13047.7-2014 введено в дію як національний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2016 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 13047.7-2002


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 метод (при масовій частці сірки від 0,0003% до 0,0050%) та метод інфрачервоної спектрометрії (при масовій частці сірки від 0,0001% до 0,050%) визначення сірки в первинному нікелі по ГОСТ 849 по ГОСТ 9722 та кобальту за ГОСТ 123 . Як арбітражний метод використовується метод інфрачервоної спектрометрії.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 8.315-97 Державна система забезпечення єдності вимірів. Стандартні зразки складу та властивостей речовин та матеріалів. Основні положення

ГОСТ 123-2008 Кобальт. Технічні умови

ГОСТ 200-76 Реактиви. Натрій фосфорноватистокислий 1-водний. Технічні умови

ГОСТ 849-2008 Нікель первинний. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Реактиви. Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3652-69 Реактиви. Кислота лимонна моногідрат та безводна. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Реактиви. Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 4166-76 Реактиви. Натрій сірчанокислий. Технічні умови

ГОСТ 4200-77 Реактиви. Кислота йодистоводнева. Технічні умови

ГОСТ 4233-77 Реактиви. Натрій хлористий. Технічні умови

ГОСТ 4236-77 Реактиви. Свинець (ІІ) азотнокислий. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 5583-78 (ІСО 2046-73) Кисень газоподібний технічний та медичний. Технічні умови

ГОСТ 9147-80 Посуд та обладнання лабораторні фарфорові. Технічні умови

ГОСТ 9293-74 (ІСО 2435-73) Азот газоподібний та рідкий. Технічні умови

ГОСТ 9722-97 Порошок нікелевий. Технічні умови

ГОСТ 10157-79 Аргон газоподібний та рідкий. 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 13498-79 Платина та платинові сплави. Марки

ГОСТ 14261-77 Кислота соляна особливої чистоти. 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 400 нм колоїдного розчину свинцевого сульфіду, що утворюється після дистиляції сірководню з відновної суміші гіпофосфіту натрію і йодистоводневої кислоти.

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

Спектрофотометр або фотоелектроколориметр, що забезпечує проведення вимірювань у діапазоні довжин хвиль від 390 до 410 нм.

Установка для дистиляції сірководню, що складається з реакційної колби, скляної трубки для подачі азоту, двох приймачів, сполучних трубок на шліфах, відвідної трубки та колбонагрівача.

Азот газоподібний згідно з ГОСТ 9293 або аргон газоподібний згідно з ГОСТ 10157 .

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 1:1, 1:9 та 1:10.

Кислота йодистоводнева за ГОСТ 4200 .

Кислота лимонна моногідрат за ГОСТ 3652 розчин масової концентрації 0,02 г/см .

Аміак водний за ГОСТ 3760 , при необхідності за ГОСТ 24147 , розбавлений 1:2.

Водню пероксид по ГОСТ 10929 .

Натрій сірчанокислий за ГОСТ 4166 висушений при температурі від 95 °C до 105 °C протягом 3-4 год.

Натрій хлористий згідно з ГОСТ 4233 .

Натрій фосфорноватистокислий 1-водний (гіпофосфіт натрію) за ГОСТ 200 .

Свинець (II) азотнокислий за ГОСТ 4236 розчин масової концентрації 0,05 г/см у розчині лимонної кислоти.

Відновлювальну суміш готують наступним чином: навішування гіпофосфіту натрію масою 120 г поміщають в тригорлу колбу місткістю 1000 см , з зворотним холодильником, доливають 200 см соляної кислоти, розведеної 1:1, 400 см йодистоводневої кислоти і кип'ятять 5-6 год, пропускаючи через розчин потік азоту або аргону зі швидкістю 60-80 бульбашок на хвилину. Суміш зберігають у посуді із темного скла з притертою пробкою.

Платина за ГОСТ 13498 .

Розчин масової концентрації платини 0,001 г/см готують наступним чином: навішування платини масою 0,100 г поміщають у склянку місткістю 100 або 150 см , доливають 5 см азотної кислоти, 15 см соляної кислоти, розчиняють при нагріванні, випарюють насухо, до сухого залишку додають 5 см. соляної кислоти, 0,1 г хлористого натрію і випарюють насухо. Обробку 5 см соляної кислоти повторюють чотири рази, сухий залишок розчиняють у 20 см соляної кислоти, розведеної 1:1, переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин масової концентрації платини 0,00004 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 4 см розчину масової концентрації платини 0,001 г/см і доводять до мітки соляною кислотою, розведеною 1:9.

Розчини сірки відомої концентрації.

Розчин А масової концентрації сірки 0,001 г/см готують наступним чином: навішування сірчанокислого натрію масою 4,4304 г поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають від 50 до 60 см дистильованої води, розчиняють при нагріванні, охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 1000 см і доводять до мітки дистильованою водою.

Розчин Б масової концентрації сірки 0,0001 г/см готують наступним чином: у мірну колбу місткістю 100 см переносять 10 см розчину, А і доводять до мітки дистильованою водою.

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

4.3 Підготовка до аналізу

4.3.1 Перед проведенням аналізу установку для дистиляції сірководню очищають. Для цього в реакційну колбу доливають 7-8 см соляної кислоти, розведеної 1:1, 30 см відновлювальної суміші, приєднують колбу до приймачів, які попередньо введено: в перший - від 7 до 10 см соляної кислоти, розведеної 1:10, у другій - 15 см аміаку, розведеного 1:2. Другий приймач поміщають у ємність, заповнену подрібненим льодом. Встановлюють потік азоту або аргону зі швидкістю 60-80 бульбашок на хв. Розгрівають розчин в реакційній колбі до кипіння і кип'ятять 30-35 хв. Розчини із приймачів відкидають.

4.3.2 Для побудови градуювального графіка реакційну колбу послідовно доливають 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 та 5,0 см розчину сірки, 6-8 см соляної кислоти, розведеної 1:1, 30 см відновлювальної суміші і проводять відгін відповідно до 4.4.

При побудові градуювального графіка допускається проводити не більше чотирьох процесів відгону без додавання відновлювальної суміші. Для цього в реакційну колбу доливають 20 см соляної кислоти, розведеної 1:1, 80 см відновлювальної суміші, доливають розчин сірки і проводять відгін відповідно до 4.4.

Маса сірки в градуювальних розчинах становить 0,000005; 0,000010; 0,000020; 0,000030; 0,000040 та 0,000050 р.

За значеннями світлопоглинання градуювальних розчинів та відповідним їм мас сірки будують градуювальний графік з урахуванням значення світлопоглинання градуювального розчину, підготовленого без введення розчину, що містить сірку.

4.4 Проведення аналізу

Наважку проби масою 2,000 г (при масовій частці сірки не більше 0,002%) та масою 1,000 г (при масовій частці сірки понад 0,002%) поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають 25 см соляної кислоти, розведеної 1:1, 1 см розчину масової концентрації платини 0,00004 г/см , розчиняють при нагріванні, додають 7-10 разів пероксид водню по 0,5-1,0 см не допускаючи бурхливого кипіння. Розчин упарюють до об'єму 5-10 см. , охолоджують, переносять у реакційну колбу, обполіскують склянку, в якій проводилося розчинення, доливають 15 см відновлювальної суміші, 15 см дистильованої води та 15 см відновлювальної суміші.

Реакційну колбу приєднують до двох приймачів, які попередньо доливають: у перший — від 7 до 10 см. соляної кислоти, розведеної 1:9, у другій - 15 см аміаку, розведеного 1:2. Другий приймач поміщають у ємність, заповнену подрібненим льодом. Встановлюють потік азоту або аргону зі швидкістю 60-80 бульбашок на хв. Розчин нагрівають до кипіння та кип'ятять 30-35 хв.

Розчин з другого приймача переносять у мірну колбу місткістю 50 см , доливають 2 см розчину азотнокислого свинцю, доводять до мітки аміаком, розведеним 1:2, і перемішують. Світлопоглинання розчину вимірюють через 5-10 хв на спектрофотометр при довжині хвилі 400 нм або на фотоелектроколориметрі в діапазоні довжин хвиль від 390 до 420 нм.

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

4.5 Обробка результатів аналізу

Масову частку сірки в пробі X , % обчислюють за формулою

, (1)

де М - Маса сірки в розчині проби, г;

М - Маса сірки 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 Метод інфрачервоної спектрометрії

5.1 Метод аналізу

Метод заснований на вимірюванні світлопоглинання інфрачервоного випромінювання молекулами оксиду сірки (IV) після виділення його з металу в результаті спалювання в високочастотній індукційній печі в потоці кисню в присутності плавня.

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

Аналізатор сірки, заснований на принципі інфрачервоної спектрометрії з високочастотною індукційною піччю і вагами для обліку маси навішування проби.

Тигли вогнетривкі керамічні, прожарені при температурі від 1100 °C до 1200 °C протягом 3-4 год.

Плавні: плавні, надані фірмою-виробником, у комплекті з аналізатором сірки, вольфрам по [1]*, залізо карбонільне по [2] та інші речовини, що забезпечують спалювання проби, та результати контрольного досвіду відповідно до 5.3.
________________
* Див. розділ Бібліографія. - Примітка виробника бази даних.


Кисень технічний газоподібний згідно з ГОСТ 5583 .

Стандартні зразки за ГОСТ 8.315 складу нікелю, наприклад [3], кобальту, наприклад [4], або сплавів на основі нікелю, кобальту або заліза з атестованою масовою часткою сірки.

5.3 Підготовка до аналізу

Підготовку аналізатора до роботи та його градуювання проводять відповідно до інструкції з експлуатації. Для побудови градуювального графіка використовують стандартні зразки складу нікелю, кобальту чи сплавів на основі нікелю, кобальту чи заліза.

Наважку плавня такою масою, яку використовують при аналізі проб, поміщають для проведення контрольного досвіду в тигель і проводять аналіз відповідно до 5.4.

Допускається для введення плавня застосовувати дозуючі пристрої.

Результат контрольного досвіду вважають задовільним, якщо показ масової частки сірки на цифровому табло аналізатора не перевищує значення показника контролю точності (розширеної невизначеності) методу аналізу, зазначеного в 5.6 для масової частки сірки.

5.4 Проведення аналізу

Наважку проби масою від 0,200 до 1,000 г поміщають у тигель, додають плавень, маса якого повинна бути однаковою при проведенні контрольного досвіду, градуювання та аналізу, та проводять аналіз відповідно до інструкції з експлуатації аналізатора.

5.5 Обробка результатів аналізу

Результат вимірювання масової частки сірки у відсотках з урахуванням значення контрольного досвіду виводиться на екран або принтер аналізатора.

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 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

Бібліографія