ГОСТ 20996.7-2014

ГОСТ 20996.7-2014 Селен технічний. Методи визначення алюмінію

ГОСТ 20996.7-2014

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СЕЛЕН ТЕХНІЧНИЙ

Методи визначення алюмінію

Selenium technical. Методи алюмінієвого значення

ГКС 77.120.99

Дата введення 2016-01-01

Передмова

Цілі, основні засади та основний порядок проведення робіт з міждержавної стандартизації встановлені у 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, оновлення та скасування"

Відомості про стандарт

1 РОЗРОБЛЕНО Відкритим акціонерним товариством «Науково-дослідний та проектний інститут збагачення та механічної обробки корисних копалин «УРАЛМЕХАНОБР» (ВАТ «Уралмеханобр»), Технічним комітетом зі стандартизації ТК 368 «Медь»

2 ВНЕСЕН Федеральним агентством з технічного регулювання та метрології

3 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 72-П від 14 листопада 2014 р.)

За ухвалення стандарту проголосували:

4 Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 02 квітня 2015 р. N 210-ст міждержавний стандарт ГОСТ 20996.7-2014 введений у дію як національний стандарт Російської Федерації з 01 січня 2016 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 20996.7-82


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 фотометричні методи вимірювання масової частки алюмінію (в діапазоні від 0,002% до 0,060%).

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано посилання на такі міждержавні стандарти:

ГОСТ 61-75 Реактиви. Оцтова кислота. Технічні умови

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

ГОСТ 1770-74 (ISO 1042-83, ISO 4788-80) Посуд мірний лабораторний скляний. Циліндри, мензурки, колби, пробірки. Загальні технічні умови

ГОСТ 2062-77 Реактиви. Кислота бромистоводнева. Технічні умови

ГОСТ 3117-78 Реактиви. Амоній оцтовокислий. Технічні умови

ГОСТ 3118-77 Реактиви. Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3760-79 Реактиви. Аміак водний. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Реактиви. Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 6413-77 Кислота бензойна технічна. Технічні умови

ГОСТ 6709-72 Вода дистильована. Технічні умови

ГОСТ 11069-2001 Алюміній первинний. Марки

ГОСТ 11293-89 Желатин. Технічні умови

ГОСТ 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови
________________
На території Російської Федерації діє ГОСТ Р 55878-2013 «Спирт етиловий технічний ректифікований гідролізний. 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 53228-2008 «Ваги неавтоматичної дії. Частина 1. Метрологічні та технічні вимоги. Випробування».


ГОСТ 24363-80 Реактиви. Калію гідроокис. Технічні умови

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

ГОСТ 29169-91 (ІСО 648-77) Посуд лабораторний скляний. Піпетки з однією відміткою

ГОСТ 29227-91 (ІСО 835-1-81) Посуд лабораторний скляний. Піпетки градуйовані. Частина 1. Загальні вимоги

ГОСТ ИСО 5725-6-2003 Точність (правильність та прецизійність) методів та результатів вимірювань. Частина 6. Використання значень точності практично
________________
На території Російської Федерації діє ДСТУ ISO 5725-6-2002 «Точність (правильність і прецизійність) методів і результатів вимірювань. Частина 6. Використання значень точності практично».


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 положення

3.1 Загальні вимоги до методів вимірювань згідно з ГОСТ 20996.0 .

4 Характеристики показників точності вимірювань

Показники точності вимірювання масової частки алюмінію відповідають характеристикам, наведеним у таблиці 1 (при Р =0,95).

Значення 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 масової частки алюмінію

В процентах

5 Фотометричний метод вимірювання масової частки алюмінію із застосуванням алюмінону

5.1 Засоби вимірювання, допоміжні пристрої, матеріали, розчини

При виконанні вимірювань застосовують такі засоби вимірювання та допоміжні пристрої:

- спектрофотометр або фотоколориметр з усім приладдям, що забезпечує проведення вимірювань при довжині хвилі від 530 до 535 нм;

- плиту нагрівальну склокерамічну [1]* або аналогічну, що забезпечує температуру нагрівання до 400 °C;
________________
* Поз. [1], [2], [4]-[8] див. розділ Бібліографія. - Примітка виробника бази даних.


- рН-метр;

- скло годинникове;

- Ваги лабораторні спеціального класу точності за ГОСТ 24104 ;

- Колби мірні 2-50-2, 2-100-2, 2-500-2, 2-1000-2 за ГОСТ 1770 ;

- Склянки Н-2-100 TXC, H-2-250 TXC, Н-2-1000 TXC за ГОСТ 25336 ;

- склянки із притертою пробкою;

- воронки В-36-80 ХС за ГОСТ 25336 ;

- піпетки не нижче 2-го класу точності за ГОСТ 29169 та ГОСТ 29227 .

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;

- Оцтову кислоту за ГОСТ 61 розчин молярної концентрації 0,2 моль/дм ;

- Аскорбінову кислоту по [2], свіжоприготовлений розчин масової концентрації 20 г/дм ;

- Кислоту бензойну технічну за ГОСТ 6413 ;

- амоній оцтовокислий за ГОСТ 3117 ;

- спирт етиловий за ГОСТ 18300 ;

- Алюмінон по [3];

- Аміак водний за ГОСТ 3760 , розведений 1:1;

- желатин за ГОСТ 11293 ;

- Алюміній за ГОСТ 11069 ;

- кислоту бромистоводневу за ГОСТ 2062 ;

- Тиогліколеву кислоту по [4], розведену 1:10;

- Фільтри знезолені по [5] або аналогічні;

- Папір індикаторний універсальний [6].

5.2 Сутність методу

Метод заснований на реакції утворення забарвленого з'єднання іонів алюмінію з алюміноном при рН від 4,5 до 4,8 після попереднього відділення селену випарюванням з бромистоводневою кислотою та подальшому вимірі оптичної щільності розчину при довжині хвилі 530 нм.

5.3 Підготовка до виконання вимірювань

5.3.1 Приготування розчинів для побудови градуювального графіка

При приготуванні розчину А з масовою концентрацією алюмінію 0,1 мг/см навішування алюмінію масою 0,1 г поміщають у склянку місткістю 100 см , доливають від 10 до 15 см соляної кислоти, розведеної 1:1, переносять розчин у мірну колбу місткістю 1000 см , доливають водою до мітки та перемішують.

При приготуванні розчину Б із масовою концентрацією алюмінію 0,01 мг/см аліквоту 10 см розчину, А поміщають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають до мітки водою і перемішують.

5.3.2 Приготування буферного алюмінонового розчину

Наважку амонію оцтовокислої масою 125 г поміщають у мірну колбу місткістю 500 см. , доливають від 200 до 250 см води та від 15 до 20 см оцтової кислоти, перемішують та вимірюють значення рН. У склянку місткістю 100 см поміщають навішування алюмінону масою 0,25 г, доливають 15 см води. Розчин переносять у мірну колбу, у якій готували оцтовокислий розчин. У склянку місткістю 100 см поміщають 5 г бензойної кислоти, доливають 25 см спирту, переносять у ту ж мірну колбу і перемішують. Суміш доливають водою до мітки та перемішують.

У склянку місткістю 100 см поміщають 2,5 г желатину, доливають від 70 до 80 см води та через годину нагрівають до розчинення желатину. Гарячий розчин вливають у склянку місткістю 250 см , який попередньо поміщають 150 см води та перемішують. Після охолодження розчин змішують з оцтовокислим розчином у склянці місткістю 1000 см .

Доливають води до об'єму 950 см і встановлюють рН розчину аміаком, розведеним 1:1 у межах від 4,5 до 4,8 (по індикаторному папері або на рН-метрі). Розчин перемішують і переносять у мірну колбу місткістю 1000 см. , охолоджують, доливають водою до мітки та перемішують. Отриманий розчин фільтрують через подвійний щільний фільтр, збираючи фільтрат у склянку із темного скла з притертою пробкою. Прозорий розчин зберігають у темному місці.

5.3.3 Побудова градуювального графіка

У вісім мірних колб місткістю 100 см поміщають 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 та 7,0 см розчину Б, що відповідає 0; 0,005; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05 та 0,07 мг алюмінію доливають води до 10 см , додають 1-2 краплі аскорбінової кислоти масової концентрації 20 г/дм або тіогліколевої кислоти, розведеної 1:10. Доливають від 15 до 17 см буферного алюмінонового розчину, що нагрівають на водяній бані не більше 5 хв до утворення «алюмінієвого лаку». Розчин охолоджують, доливають водою до мітки та перемішують. Через 15 хв вимірюють оптичну щільність розчину на фотоколориметрі (спектрофотометрі), застосовуючи світлофільтр з максимумом світлопропускання при довжині хвилі від 530 до 535 нм та кювету з товщиною поглинаючого шару від 20 до 30 мм.

За знайденими значеннями оптичних щільностей розчинів і відповідним вмістом алюмінію будують градуювальний графік.

5.4 Виконання вимірювань

Наважку селену масою відповідно до таблиці 2 в залежності від масової частки алюмінію поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають від 15 до 30 см азотної кислоти, накривають годинниковим склом та витримують без нагрівання до припинення бурхливої реакції виділення оксидів азоту.


Таблиця 2

Скло знімають, обмивають водою над склянкою і нагрівають розчин до розчинення навішування і випарюють насухо. Доливають від 8 до 10 см азотної кислоти і знову випарюють насухо. Доливають від 5 до 7 см азотної кислоти, випарюють насухо, випарювання повторюють двічі.

До сухого залишку доливають від 2 до 3 см. соляної кислоти, випарюють насухо, доливають від 2 до 3 см бромистоводневої кислоти і знову випарюють насухо. Випарювання з бромистоводневою кислотою повторюють. Потім до сухого залишку доливають від 2 до 3 см. соляної кислоти, випарюють насухо. Випарювання із соляною кислотою повторюють двічі. Видалення діоксиду селену допускається проводити нагріванням на плиті за температури від 280 °C до 290 °C.

Потім доливають від 2 до 3 см соляної кислоти, від 25 до 30 см води та нагрівають до розчинення солей. Після охолодження переносять розчин у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

З мірної колби відбирають аліквоту розчину відповідно до таблиці 2 і переносять її в мірну колбу місткістю 100 см . До розчину додають по краплі аскорбінову кислоту масової концентрації 20 г/дм. або 1-2 краплі розчину тіогліколевої кислоти, розведеної 1:10 для відновлення зв'язування заліза безбарвний комплекс, при цьому великий надлишок кислоти небажаний. Якщо аналізований розчин безбарвний, додають 1 краплю кислоти.

До розчину у мірній колбі доливають від 15 до 17 см буферного алюмінонового розчину, що нагрівають на водяній бані не більше 5 хв до утворення «алюмінієвого лаку». Розчин охолоджують, доливають водою до мітки та перемішують. Через 15 хв вимірюють оптичну щільність розчину на фотоколориметрі (спектрофотометрі), застосовуючи світлофільтр з максимумом світлопропускання при довжині хвилі від 530 до 535 нм та кювету з товщиною поглинаючого шару від 20 до 30 мм.

Як розчин порівняння використовують розчин «холостого» досвіду.

Масу алюмінію в міліграмах встановлюють за градуювальним графіком.

6 Фотометричний метод вимірювання масової частки алюмінію із застосуванням хромазуролу

6.1 Засоби вимірювання, допоміжні пристрої, матеріали, розчини

При виконанні вимірювань застосовують такі засоби вимірювання та допоміжні пристрої:

- спектрофотометр або фотоколориметр з усім приладдям, що забезпечує проведення вимірювань при довжині хвилі 545 нм;

- плиту нагрівальну склокерамічну [1] або аналогічну, що забезпечує температуру нагрівання до 400 °C;

- Баню водяну;

- рН-метр;

- скло годинникове;

- Ваги лабораторні спеціального класу точності за ГОСТ 24104 ;

- Колби мірні 2-100-2, 2-250-2 за ГОСТ 1770 ;

- Склянки В-1-250 ТХС за ГОСТ 25336 ;

- Колби Кн-2-250-19/26 за ГОСТ 25336 .

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 та розчин молярної концентрації 0,1 моль/дм , Приготовлений із стандарт-титру;

- Оцтову кислоту за ГОСТ 61 ;

- Натрій оцтовокислий за ГОСТ 199 ;

- спирт етиловий за ГОСТ 18300 ;

- Алюміній за ГОСТ 11069 ;

- кислоту бромистоводневу за ГОСТ 2062 ;

- Тиогліколеву кислоту по [4], розведену 4:100;

- калію гідроокис (гідроксід) за ГОСТ 24363 розчин масової концентрації 0,01 г/дм ;

- фенолфталеїн, індикатор [7], спиртовий розчин масової концентрації 0,01 г/дм ;
- хромазурол S, індикатор [8], водно-спиртовий розчин масової концентрації 0,02 г/дм .

6.2 Метод вимірів

Метод заснований на реакції утворення забарвленого з'єднання іонів алюмінію з хромазуолом при рН від 5,7 до 5,8 у присутності тіогліколевої кислоти для маскування іонів заліза та міді, та подальшому вимірі оптичної щільності при довжині хвилі 545 нм.

6.3 Підготовка до виконання вимірювань

6.3.1 Приготування розчинів для побудови градуювального графіка

Для побудови градуювального графіка готують розчини алюмінію відомої концентрації 5.3.1.

6.3.2 Побудова градуювальних графіків

У сім мірних колб місткістю 100 см поміщають 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см розчину Б, що відповідає 0; 0,005; 0,010; 0,015; 0,020; 0,025; 0,030 мг алюмінію. Розбавляють водою до об'єму 15 см , додають від 1 до 2 крапель фенолфталеїну і далі надходять як зазначено в 5.5.3

За знайденими значеннями оптичних щільностей розчинів і відповідним вмістом алюмінію будують градуювальний графік.

6.3.3 Приготування ацетатно-буферного розчину з рН 5,8-6,0

Наважку оцтовокислого натрію масою 75 г поміщають у склянку місткістю 250 см розчиняють в 150 см води, доливають 1,5 см оцтової кислоти (щільністю 1,07) і доливають водою до об'єму 250 см . Контролюють значення рН на рН-метрі.

6.3.4 Приготування водно-спиртового розчину хромазуролу S

Для приготування водно-спиртового розчину хромазуролу масової концентрації 0,02 г/дм навішування хромазуролу S масою 0,2 г поміщають у колбу місткістю 250 см , доливають 30 см води та 25 см етилового спирту та доливають водою до об'єму 100 см . Якщо розчин каламутний, його відфільтровують.

6.4 Виконання вимірювань

Наважку селену масою залежно від масової частки алюмінію відповідно до таблиці 3 поміщають у склянку місткістю 250 см , доливають від 15 до 20 см азотної кислоти, накривають годинниковим склом та витримують без нагрівання до припинення бурхливої реакції виділення оксидів азоту. Скло знімають, обмивають водою над склянкою і розчин випарюють при нагріванні насухо.


Таблиця 3

Доливають ще від 7 до 10 см азотної кислоти і знову випарюють насухо.

До сухого залишку доливають від 3 до 5 см. бромистоводневої кислоти і випарюють насухо. Знову доливають від 3 до 5 см соляної та бромистоводневої кислот і випарювання насухо повторюють. Потім доливають 5 см соляної кислоти, від 25 до 30 см води та нагрівають розчин до розчинення солей. Після охолодження поміщають у мірну колбу місткістю 100 см. , доливають водою до мітки та перемішують.

Відбирають аліквоту розчину згідно з таблицею 3 і поміщають її в мірну колбу місткістю 100 см , розбавляють водою до об'єму 25 см . До розчину додають 1-2 краплі фенолфталеїну і нейтралізують розчином гідроксиду калію до появи малинового фарбування розчину, потім додають по краплях розчин соляної кислоти молярної концентрації 0,1 моль/дм до знебарвлення та ще 5 см . Доливають 0,3 см розчину тіогліколевої кислоти, розведеної 4:100 і перемішують.

Через 5 хв розбавляють водою до об'єму 50 см , доливають 1 см розчину хромазуролу S, 10 см спирту, 5 см ацетатного буферного розчину доливають водою до мітки і перемішують.

Через 15 хв вимірюють величину оптичної щільності розчину на спектрофотометр або фотоколориметр при довжині хвилі 545 нм в кюветі з товщиною шару 10 мм. Як розчин порівняння використовують розчин «холостого» досвіду, проведеного через всі стадії вимірювань і містить 1 см хромазуролу.

Масу алюмінію в міліграмах встановлюють за градуювальним графіком.

7 Обробка результатів вимірювань

7.1 Масову частку алюмінію X , % обчислюють за формулою

, (1)

де m - Маса алюмінію, знайдена за градуювальним графіком, мг;

V - об'єм розчину в мірній колбі, см ;

m - маса навішування селену, г;

V - Об'єм аліквоти розчину, см ;

1000 - переказний множник міліграмів у грами.

7.2 За результат вимірів 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 та найменшим результатами паралельних визначень перевищує значення межі повторюваності, виконують процедури, викладені у ГОСТ ISO 5725-6 (підпункт 5.2.2.1 ).

7.3 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 середнє арифметичне значення. При невиконанні цієї умови можуть бути використані процедури, викладені у ГОСТ ISO 5725-6.

7.4 При розбіжностях щодо оцінки масової частки алюмінію застосовують метод вимірів з алюминоном.

Бібліографія

________________
* ТУ, згадані тут і далі за текстом, не наводяться. За додатковою інформацією зверніться за посиланням. - Примітка виробника бази даних.