ГОСТ 20996.2-2014

ГОСТ 20996.2-2014 Селен технічний. Методи визначення сірки

ГОСТ 20996.2-2014

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СЕЛЕН ТЕХНІЧНИЙ

Методи визначення сірки

Selenium technical. Методи sulphur determination

МКС 77.120.99

Дата введення 2015-09-01

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 РОЗРОБЛЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 368 «Медь"

2 ВНЕСЕН Міждержавним технічним комітетом зі стандартизації МТК 503 «Медь"

3 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол від 30 травня 2014 р. N 67-П)

За ухвалення проголосували:

4 Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 26 листопада 2014 р. N 1767-ст міждержавний стандарт ГОСТ 20996.2-2014 введений у дію як національний стандарт Російської Федерації з 1 вересня 2015 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 20996.2-82


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 фототурбідиметричний метод вимірювань масової частки сірки (в діапазоні від 0,002 до 0,10%) і титриметричний метод вимірювань масової частки сірки (в діапазоні від 0,002 до 0,60%).

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі міждержавні стандарти:

ГОСТ 83-79 Реактиви. Вуглекислий натрій. Технічні умови

ГОСТ 1770-74 Посуд мірний лабораторний скляний. Циліндри, мензурки, колби, пробірки. Загальні технічні умови

ГОСТ 3118-77 Реактиви. Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Реактиви. Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 3773-72 Реактиви. Амоній хлористий. Технічні умови

ГОСТ 4108-72 Реактиви. Барій хлорид 2-водний. Технічні умови

ГОСТ 4145-74 Реактиви. Калій сірчанокислий. Технічні умови

ГОСТ 4209-77 Реактиви. Магній хлористий 6-водний. Технічні умови

ГОСТ 4233-77 Реактиви. Натрій хлористий. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 6259-75 Реактиви. Гліцерин. Технічні умови

ГОСТ 6709-72 Вода дистильована. Технічні умови

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

ГОСТ 10652-73 Реактиви. Сіль динатрієва етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти 2-водна (трилон Б). Технічні умови

ГОСТ 20996.0-2014 Селен технічний. Загальні вимоги до методів аналізу

ГОСТ 24104-2001 Ваги лабораторні. Загальні технічні вимоги

___________________

* На території Російської Федерації діє ГОСТ Р 53228.


ГОСТ 25336-82 Посуд та обладнання лабораторні скляні. Типи, основні параметри та розміри

ГОСТ ИСО 5725-6-2003* Точність (правильність та прецизійність) методів та результатів вимірювань. Частина 6. Використання значень точності практично

___________________

* На території Російської Федерації діє ГОСТ Р ІСО 5725-6.


Примітка — При користуванні цим стандартом доцільно перевірити дію стандартів посилання за вказівником «Національні стандарти», складеним станом на 1 січня поточного року, та за відповідними інформаційними покажчиками, опублікованими в поточному році. 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

Загальні вимоги за ГОСТ 20996.0 .

4 Фототурбідиметричний метод вимірювання масової частки сірки

4.1 Характеристики показників точності вимірів

Показник точності вимірів масової частки сірки відповідає характеристикам, наведеним у таблиці 1 (при Р = 0,95).

Значення показника точності, меж повторюваності та відтворюваності вимірювань при довірчій ймовірності Р = 0,95 наведено у таблиці 1.


Таблиця 1 - Значення показника точності, меж повторюваності та відтворюваності вимірювань при довірчій ймовірності Р = 0,95

В процентах

4.2 Засоби вимірювання, допоміжні пристрої, матеріали, розчини

При виконанні вимірювань застосовують такі засоби вимірювання та допоміжні пристрої:

- спектрофотометр або фотоелектроколориметр з усім приладдям, що забезпечує проведення вимірювань при довжині хвилі 364 нм;

- плиту електричну із закритим нагрівальним елементом, що забезпечує температуру нагрівання до 400 °C;

- Ваги лабораторні спеціального класу точності за ГОСТ 24104 ;

- Колби мірні 2-25-2, 2-50-2, 2-100-2, за ГОСТ 1770 ;

- Склянки В-1-100 ТХС, В-1-200 ТХС, В-1-1000 ТХС за ГОСТ 25336 ;

- Тиглі фільтруючі типу ТФ32-ПОР16 за ГОСТ 25336 ;

- чашки порцелянові за ГОСТ 9147 ;

- Скло годинникове.

При виконанні вимірювань застосовують такі матеріали та розчини:

- Воду дистильовану за ГОСТ 6709 ;

- кислоту азотну за ГОСТ 4461 ;

- Соляну кислоту за ГОСТ 3118 , розведену 1:1;

- натрій вуглекислий безводний за ГОСТ 83 розчин з масовою концентрацією 100 г/дм ;

- барій хлористий за ГОСТ 4108 розчин з масовою концентрацією 100 г/дм ;

- гліцерин за ГОСТ 6259 , розчин з масовою концентрацією 100 г/дм ;

- Калій сірчанокислий за ГОСТ 4145 , перекристалізований.

Примітки

1 Допускається застосування інших засобів вимірювань затверджених типів, допоміжних пристроїв та матеріалів, технічні та метрологічні характеристики яких не поступаються зазначеним вище.

2 Допускається використання реактивів, виготовлених за іншими нормативними документами, за умови забезпечення ними метрологічних характеристик результатів вимірювань, наведених у методиці/методі вимірювань.

4.3 Метод вимірів

Метод вимірювань заснований на реакції утворення суспензії сірчанокислого барію при взаємодії іонів барію з сульфат-іонами та вимірювання інтенсивності помутніння розчину. Як стабілізатор суспензії використовують гліцерин.

4.4 Підготовка до виконання вимірювань

4.4.1 При приготуванні перекристалізованого сірчанокислого калію навішування сірчанокислого калію масою 100 г поміщають у склянку місткістю 1000 см , доливають 1000 см води та розчиняють при нагріванні. Нерозчинний залишок фільтрують з гарячого розчину на тигель, що фільтрує (або воронку Бюхнера), залишок відкидають. Фільтрат випарюють до появи кристалів та охолоджують. Кристали, що утворилися, фільтрують на фільтруючий тигель (або воронку Бюхнера), переносять у фарфорову чашку і сушать при температурі від 70 °C до 100 °C протягом 1-1,5 ч. Чашку з кристалами охолоджують і повторюють перекристалізацію. Отримані кристали солі після другої перекристалізації сушать за кімнатної температури.

4.4.2 Приготування розчинів для побудови градуювального графіка

Для побудови градуювального графіка готують розчини сірки.

При приготуванні розчину А масової концентрації сірки 0,1 мг/см навішування сірчанокислого калію масою 0,0544 г поміщають у склянку місткістю 100 см , доливають від 50 до 60 см води, поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки водою і перемішують.

При приготуванні розчину Б масової концентрації сірки 0,01 мг/см 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки водою і перемішують.

Розчин Б стійкий протягом 2 діб.

4.4.3 Побудова градуювального графіка

У шість мірних колб місткістю по 25 см кожна поміщають 0; 0,5; 2,0; 4,0; 6,0 та 8,0 см розчину Б, що відповідає 0,00; 0,005; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08 мг сірки, у сьому мірну колбу місткістю 25 см поміщають 1 см розчину А, що відповідає 0,10 мг сірки. Додають у кожну колбу 3,5-4 см соляної кислоти, розведеної 1:1, 10 см води, 10 см розчину гліцерину та перемішують. Потім доливають від 3 до 3,5 см хлористого барію, доливають до мітки водою і перемішують. Після закінчення 30-40 хв вимірюють оптичну щільність розчину на фотоелектроколориметрі (спектрофотометрі), застосовуючи світлофільтр з максимумом світлопропускання при довжині хвилі 364 нм в кюветі з товщиною шару, що поглинає світло, 50 мм. Як розчин порівняння використовують розчин холостого досвіду (розчин з нульовою концентрацією сірки). Графік будують із урахуванням контрольного досвіду.

4.5 Виконання вимірювань

Наважку селену масою від 0,5000 до 2,0000 г (залежно від масової частки сірки) поміщають у склянку місткістю 100 або 200 см , доливають від 1 до 2 см розчину вуглекислого натрію та від 10 до 15 см азотної кислоти. Склянку накривають годинниковим склом і залишають без нагрівання до припинення бурхливої реакції. Потім кип'ятять до видалення оксидів азоту, знімають скло, обмивають над склянкою, розчин випарюють насухо при помірному нагріванні, не допускаючи розбризкування проби.

До сухого залишку додають від 4 до 4,5 см. соляної кислоти, від 10 до 15 см води та нагрівають розчин до розчинення солей. Потім витримують одержаний розчин протягом 1 год.

Розчин поміщають у мірну колбу місткістю 50 см. , доливають до мітки водою і перемішують.

Аліквоту розчину об'ємом від 1 до 10 см (або весь об'єм залежно від масової частки сірки, у цьому випадку розчин упарюють до об'єму від 10 до 15 см , охолоджують) поміщають у мірну колбу місткістю 25 см , додають від 0,5 до 1 см соляної кислоти, розведеної 1:1, 10 см розчину гліцерину та перемішують. Потім доливають від 3 до 3,5 см розчину барію хлористого доливають до мітки водою і перемішують.

Протягом 30-40 хв розчин перемішують і вимірюють оптичну щільність розчину на фотоелектроколориметр (спектрофотометр), застосовуючи світлофільтр з максимумом світлопропускання при довжині хвилі 364 нм і кювету з товщиною поглинаючого шару 50 мм.

Як розчин порівняння використовують розчин холостого досвіду (розчин з нульовою концентрацією сірки).

Масу сірки в аналізованому розчині знаходять за градуювальним графіком.

4.6 Обробка результатів вимірів

4.6.1 Масову частку сірки X % обчислюють за формулою

, (1)

де m - Маса сірки в розчині аналізованої проби, знайдена за градуювальним графіком мг;

m - Маса сірки в розчині контрольного досвіду, знайдена за градуювальним графіком мг;

V - обсяг випробуваного розчину в мірній колбі, см ;

m - маса навішування селену, г;

V - Об'єм аліквоти розчину, см .

4.6.2 За результат вимірювань приймають середньоарифметичне значення двох паралельних визначень за умови, що абсолютна різниця між ними в умовах повторюваності не перевищує значень (при довірчій ймовірності Р = 0,95) межі повторюваності r наведених у таблиці 1.

Якщо розбіжність між найбільшим і найменшим результатами паралельних визначень перевищує значення межі повторюваності, виконують процедури, викладені в ГОСТ ИСО 5725-6 (підпункт 5.2.2.1 ).

4.6.3 Розбіжності між результатами вимірювань, отриманими у двох лабораторіях, не повинні перевищувати значень межі відтворюваності, наведених у таблиці 1. У цьому випадку за остаточний результат може бути прийнято їхнє середньоарифметичне значення. При невиконанні цієї умови можуть бути використані процедури, викладені у ГОСТ ISO 5725-6.

5 Титриметричний метод вимірювання масової частки сірки

5.1 Характеристики показників точності вимірів

Показник точності вимірів масової частки сірки відповідає характеристикам, наведеним у таблиці 2 (при Р = 0,95).

Значення показника точності вимірів, меж повторюваності та відтворюваності вимірів при довірчій ймовірності Р =0,95 наведені в таблиці 2.


Таблиця 2 - Значення показника точності, меж повторюваності та відтворюваності вимірювань при довірчій ймовірності Р = 0,95

В процентах

5.2 Засоби вимірювання, допоміжні пристрої, матеріали, розчини

При виконанні вимірювань застосовують такі засоби вимірювання та допоміжні пристрої:

- плиту електричну із закритим нагрівальним елементом, що забезпечує температуру нагрівання до 400 °C;

- Ваги лабораторні спеціального класу точності за ГОСТ 24104 ;

- Колби мірні 2-1000-2 за ГОСТ 1770 ;

- Колби Кн-1-250-24/29 ТХС за ГОСТ 25336 ;

- Склянки В-1-250, В-1-1000 за ГОСТ 25336 ;

- Воронки В-36-80 ХС за ГОСТ 25336 .

При виконанні вимірювань застосовують такі матеріали та розчини:

- Воду дистильовану за ГОСТ 6709 ;

- аміак водний за ГОСТ 3760 та розбавлений 1:1;

- кислоту азотну за ГОСТ 4461 ;

- Соляну кислоту за ГОСТ 3118 ;

- барій хлористий за ГОСТ 4108 розчин масової концентрації 100 г/дм ;

- метиловий червоний, індикатор [1]; розчин масової концентрації 1 г/дм ;

- сіль динатрієву етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти 2-водну (трилон Б, комплексон III) за ГОСТ 10652 ; розчин молярної концентрації 0,025 моль/дм ;

- Цинк за ГОСТ 3640 ;

- Амоній хлористий за ГОСТ 3773 ;

- Буферний розчин;

- магній хлористий 6-водний за ГОСТ 4209 розчин молярної концентрації 0,025 моль/дм ;

- ериохром чорний Т, індикатор, змішують з хлористим натрієм за ГОСТ 4233 у співвідношенні 1:100;

- Фільтри знезолені по [2]* або аналогічні.
________________
* Див. розділ Бібліографія. - Примітка виробника бази даних.


Примітки

1 Допускається застосування інших засобів вимірювань, затверджених типів, допоміжних пристроїв та матеріалів, технічні та метрологічні характеристики яких не поступаються зазначеним вище.

2 Допускається використання реактивів, виготовлених за іншою нормативною документацією, за умови забезпечення ними метрологічних характеристик результатів вимірювань, наведених у методиці/методі вимірювань.

5.3 Метод вимірів

Метод вимірів заснований на осадженні сірки у вигляді сульфат-іону розчином хлористого барію, розчиненні одержаного осаду в аміачному розчині трилону Б і титруванні надлишку останнього хлористим магнієм у присутності індикатора ериохром чорного Т.

5.4 Підготовка до виконання аналізу

5.4.1 При приготуванні буферного розчину з рН 9-9,5 навішування хлористого амонію масою 54 г поміщають у мірну колбу місткістю 1000 см розчиняють в об'ємі від 100 до 150 см води, доливають 350 см аміаку, доливають до мітки водою і перемішують.

5.4.2 При приготуванні розчину солі динатрієвої етилендіамін-N, N, N', N'-тетраоцтової кислоти 2-водної (трилону Б, комплексону III) молярної концентрації 0,025 моль/дм навішування солі масою 9,305 г поміщають у склянку місткістю 1000 см та розчиняють в обсязі від 500 до 600 см гарячої води. Фільтрують через фільтр «біла стрічка», охолоджують, переливають у мірну колбу місткістю 1000 см. , доливають до мітки водою і перемішують. При необхідності фільтрують розчин.

5.4.3 Встановлення масової концентрації розчину трилону Б по сірці

При встановленні масової концентрації розчину трилону Б навішування цинку масою 0,040 г поміщають у конічну колбу місткістю 250 см , доливають від 5 до 6 см соляної кислоти та випарюють до вологого стану, доливають від 100 до 120 см води, що нагрівають до початку кипіння розчину, охолоджують, доливають від 15 до 20 см буферного розчину, додають на кінчику шпателя індикатор ериохром чорний Т і цинку титрують розчином трилону Б молярної концентрації 0,025 моль/дм до переходу фарбування розчину у фіолетово-червоне.

Масову концентрацію розчину трилону Б (комплексону III), виражену в грамах сірки C на 1 см розчину, г/см , обчислюють за формулою

, (2)

де m - маса навішування цинку, г;

32,04 - коефіцієнт перерахунку;

V - об'єм розчину трилону Б, витрачений на титрування, см .

5.5 Виконання вимірювань

Наважку селену масою від 1 до 3 г (залежно від масової частки сірки) поміщають у колбу місткістю 250 см , доливають від 10 до 20 см азотної кислоти, накривають годинниковим склом і залишають без нагрівання до припинення бурхливої реакції виділення оксидів азоту, потім знімають скло, обмивають водою над колбою, отриманий розчин випарюють насухо.

До сухого залишку доливають від 3 до 5 см. азотної кислоти, від 80 до 10 см води та нагрівають до кипіння. Доливають від 15 до 20 см розчину хлористого барію кип'ятять протягом 8-10 хв і залишають до коагуляції осаду протягом 1-6 год (залежно від масової частки сірки).

Осад відфільтровують на фільтр «синя стрічка» і промивають його 5-6 разів водою. Потім осад переносять у колбу, в якій проводили осадження, доливають від 80 до 100 см води, від 10 до 25 см (залежно від кількості сірки в аналізованому розчині) розчину трилону Б і від 5 до 7 см аміаку. Нагрівають до розчинення осаду. Після охолодження доливають від 20 до 25 см буферного розчину додають на кінчику шпателя індикатор ериохром чорний Т і перемішують. По краплях додають індикатор метиловий червоний до переходу забарвлення розчину з синьої в зелену. Потім титрують хлористим магнієм до зміни кольору розчину у фіолетово-червоний.

5.6 Обробка результатів вимірів

5.6.1 Масову частку сірки X % обчислюють за формулою

, (3)

де V - обсяг доданого розчину трилону Б, см ;

V - Об'єм розчину хлористого магнію, витраченого на титрування надлишку трилону Б, см ;

K - коефіцієнт співвідношення молярних розчинів трилону Б і хлористого магнію, розрахований за формулою 4;

C - масова концентрація розчину трилону Б по сірці, г/см ;

m - маса навішування селену, р.

5.6.2 Розрахунок коефіцієнта K співвідношення молярних розчинів трилону Б та хлористого магнію

Для визначення коефіцієнта в колбу місткістю 250 см поміщають від 10 до 25 см розчину трилону Б, доливають 100 см води, від 20 до 25 см буферного розчину додають на кінчику шпателя індикатор ериохром чорний Т і перемішують. По краплях додають індикатор метиловий червоний до переходу забарвлення розчину з синьої в зелену. Потім титрують хлористим магнієм до зміни кольору розчину у фіолетово-червоний.

Коефіцієнт співвідношення молярних розчинів трилону Б та хлористого магнію K обчислюють за формулою

, (4)

де V - Об'єм розчину трилону Б, см ;

V - Об'єм розчину хлористого магнію, витрачений на титрування трилону Б, см .

5.6.3 За результат вимірювань приймають середньоарифметичне значення двох паралельних визначень за умови, що абсолютна різниця між ними в умовах повторюваності не перевищує значень (при довірчій ймовірності Р = 0,95) межі повторюваності r наведених у таблиці 2.

Якщо розбіжність між найбільшим і найменшим результатами паралельних визначень перевищує значення межі повторюваності, виконують процедури, викладені в ГОСТ ИСО 5725-6 (підпункт 5.2.2.1 ).

5.6.4 Розбіжності між результатами вимірювань, отриманими у двох лабораторіях, не повинні перевищувати значень межі відтворюваності, наведених у таблиці 2. У цьому випадку за остаточний результат може бути прийнято їхнє середньоарифметичне значення. При невиконанні цієї умови можуть бути використані процедури, викладені у ГОСТ ISO 5725-6.

Бібліографія

ТУ, згадані тут, не наводяться. За додатковою інформацією зверніться за посиланням. - Примітка виробника бази даних.

_____________________________________________________________________

УДК 669.776:546.22:006.354 МКС 77.120.99

Ключові слова: селен технічний, масова частка сірки, результати вимірювань, характеристики показників точності вимірювань, засоби вимірювання, обробка результатів вимірювань