ГОСТ 23862.26-79

ГОСТ 23862.26-79 Рідкоземельні метали та їх окиси. Методи визначення нікелю (зі зміною N 1)

ГОСТ 23862.26-79

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

РІДКОЗЕМЕЛЬНІ МЕТАЛИ ТА ЇХ ОКИСУ

Методи визначення нікелю

Зовнішній-їх металів і їх oxides. Методи визначення нікель

МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709

Дата введення 1981-01-01

Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 19 жовтня 1979 р. N 3989 дату запровадження встановлено 01.01.81

Обмеження терміну дії знято за протоколом N 7-95 Міждержавної ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІВД 11-95)

ВИДАННЯ зі Зміною N 1, затвердженим у квітні 1985 р. (ІУС 7-85).


Цей стандарт встановлює фотометричний метод визначення нікелю в ітрії та його окису (при масовій частці нікелю від 1·10 % до 2·10 % та від 1·10 % до 5·10 %), у лантані, ітрії та їх окисах (при масовій частці нікелю від 5·10 % до 3·10 %) і візуальний колориметричний метод визначення нікелю в рідкоземельних металах та їх окисах, крім церію та двоокису церію (при масовій частці нікелю від 5·10 % до 3·10 %).

(Змінена редакція, зміна N 1).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 23862.0-79.

2. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ НІКЕЛЯ В ІТТРІЇ ТА ЙОГО ОКИСУ

Метод ґрунтується на реакції нікелю з диметилгліоксимом. Оптичну густину розчину вимірюють на фотоелектроколориметрі. Масову частку нікелю знаходять за градуювальним графіком.

2.1. Апаратура, реактиви та розчини

Фотоелектроколориметр ФЕК-56 чи інший аналогічний прилад.

Лазня водяна.

Плитка електрична.

Колби мірні місткістю 25, 100 та 1000 см .

Склянки місткістю 50 см .

Чашка порцелянова.

Папір лакмусовий.

Папір універсальний індикаторний.

Кислота соляна особливої чистоти за ГОСТ 14261-77 , розведена 1:1.

Кислота азотна особливої чистоти за ГОСТ 11125-84 , розведена 3:2 та 0,01 моль/дм розчин.

Калію гідроксид, х.ч., розчини з концентрацією 50 та 100 г/дм .

Аміак водний за ГОСТ 3760-79 , х.ч., розбавлений 1:1.

Кислота лимонна за ГОСТ 3652-69 , х.ч.

Амоній лимоннокислий НТД, ч.д.а., розчин з концентрацією 500 г/дм у перерахунку на лимонну кислоту: 50 г лимонної кислоти розчиняють у 65-70 см розчину аміаку, що встановлюють рН-9 по універсальному індикаторному паперу, доводять у мірній колбі місткістю 100 см. об'єм розчину водою до мітки та перемішують.

Амоній надсірчанокислий за ГОСТ 20478-75 , ч.д.а., розчин з концентрацією 200 г/дм ; готують у день вживання.

Диметилгліоксим за ГОСТ 5828-77 , ч.д.а., розчин з концентрацією 10 г/дм у розчині гідроксиду калію (50 г/дм ).

Нікель за ГОСТ 849-97 *.
_______________
* На території Російської Федерації з 01.07.2009 р. діє ГОСТ 849-2008 . - Примітка виробника бази даних.

Стандартний розчин нікелю (запасний), що містить 1 мг/см нікелю: 1 г нікелю поміщають у порцелянову чашку, доливають 35 см азотної кислоти (3:2) і розчиняють при нагріванні на водяній бані, випарюють до об'єму 3-5 см розчиняють в 30-40 см води. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 1000 см , доводять водою до мітки та перемішують.

Розчин нікелю, що містить 2 мкг/см нікелю, готують у день вживання розведенням стандартного розчину в 500 разів 0,01 моль/дм розчин азотної кислоти.

(Змінена редакція,

Змін. N 1).

2.2. Проведення аналізу

2.2.1. Наважку аналізованої проби окису ітрію масою 1-0,1 г або відповідну кількість металу в залежності від вмісту нікелю поміщають у склянку місткістю 50 см , змочують водою, розчиняють при нагріванні 10 см соляної кислоти, розведеної 1:1. Після повного розкладання проби розчин упарюють до об'єму 2-3 см , доливають 5 см розчину лимоннокислого амонію, 0,5 см розчину надсірчанокислого амонію, нейтралізують розчином гідроксиду калію до синього забарвлення лакмусового паперу. Потім доливають 2 см розчину диметилгліоксиму, перемішують, через 10 хв переводять у мірну колбу місткістю 25 см , доводять водою до мітки та перемішують. Оптичну щільність розчину вимірюють на фотоелектроколориметр при 403 нм в кюветі з товщиною шару, що поглинає світло, 50 мм.

Як розчин порівняння застосовують воду. Одночасно з аналізом зразка всі стадії проводять контрольний досвід на реактиви. Отримане значення оптичної щільності віднімають значення оптичної щільності випробуваного розчину. Значення оптичної щільності розчину контрольного досвіду має перевищувати 0,07. Масу нікелю знаходять за градуювальним графіком

.

2.2.2. Побудова градуювального графіка

У мірні колби місткістю 25 см вводять: 0,50; 1,0; 3,0; 5,0; 10 см розчину (що містить 2 мкг/см нікелю), доливають по 5 см розчину лимоннокислого амонію, по 0,5 см розчину надсірчанокислого амонію, що нейтралізують по краплях розчином гідроксиду калію до переходу забарвлення лакмусового паперу з червоного в синю, доливають 2 см. розчину диметилгліоксиму, доводять водою до мітки, перемішують.

Через 10 хв вимірюють оптичну щільність розчинів на фотоелектроколориметр при 403 нм в кюветі з товщиною шару, що поглинає світло, 50 мм. Як розчин порівняння використовують воду. В одну зі склянок вводять усі реактиви, крім розчину нікелю (нульовий розчин). Оптична щільність нульового розчину має перевищувати 0,05, інакше змінюють реактиви. Значення оптичної щільності нульового розчину віднімають із значень оптичних щільностей розчинів шкали.

За знайденим середнім із п'яти значень оптичних щільностей і відповідним їм мас нікелю будують градуювальний графік у координатах; маса нікелю - оптична щільність розчинів, окремі точки графіка перевіряють не рідше одного разу на місяць.

2.3. Обробка результатів

2.3.1. Масову частку нікелю ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса нікелю в зразку, знайдена за графіком, мкг;

- Маса навішування аналізованої проби, р.

2.3.2. Розбіжності результатів двох паралельних визначень або результатів двох аналізів не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються, зазначених у табл.1.

Таблиця 1

3. ВІЗУАЛЬНИЙ КОЛОРИМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ НІКЕЛЯ У РІДКОЗЕМЕЛЬНИХ МЕТАЛАХ ТА ЇХ ОКИСУ, КРІМ ЦЕРІЮ І ДВООКІСУ ЦЕРІЮ

Метод заснований на екстракційному концентруванні домішки нікелю у вигляді його сполуки з -фурілдіоксимом у хлороформі та подальшому фотометруванні забарвленої сполуки в органічній фазі.

3.1. Апаратура, реактиви та розчини

Склянки хімічні місткістю 50 см .

Колби мірні місткістю 250 см .

Скло годинникове.

Плитка електрична.

Лійки ділильні місткістю 50 см , Зі зливним патрубком довжиною не більше 10 мм.

Набір циліндрів для колориметрування із безбарвного скла з притертими пробками висотою 200 мм та діаметром 8 мм; використовують сухими.

Кислота азотна особливої чистоти за ГОСТ 11125-84 концентрована.

Окис РЗМ (з числа аналізованих), що містить не більше 1·10 % нікелю.

Вода деіонізована.

Водню пероксид за ГОСТ 10929-76 , особливої чистоти, концентрований.

Амоній оцтовокислий за ГОСТ 3117-78 , ос.ч., водний розчин з концентрацією 500 г/дм .

-фурілдіоксим, спиртовий розчин з концентрацією 5 г/дм .

Нітрозо-Р-сіль НТД, розчин з концентрацією 1 г/дм , зберігають у темній склянці трохи більше тижня.

Хлороформ технічний за ГОСТ 20015-88 ; перед вживанням енергійно струшують з розчином тіосульфату протягом 2 хв при співвідношенні водна фаза: органічна=1:3.

Нікель сірчанокислий за ГОСТ 4465-74 .

Кислота сірчана за ГОСТ 4201-79 ; 0,005 моль/дм розчин.

Стандартний розчин нікелю (запасний), що містить 0,1 мг/см нікелю: 0,12 г сірчанокислого нікелю розчиняють 0,005 моль/дм сірчаної кислоти і доводять об'єм розчину до мітки у мірній колбі місткістю 250 см 0,005 моль/дм сірчаною кислотою.

Розчин нікелю, що містить 1 мкг/см нікелю готують у день вживання розведенням стандартного розчину 0,005 моль/дм сірчаною кислотою у 100 разів.

(Змінена редакція,

Змін. N 1).

3.2. Проведення аналізу

3.2.1. Наважку аналізованої проби масою 1 г поміщають у склянку місткістю 50 см , змочують 2-3 см води, доливають 2 см азотної кислоти, 2-3 краплі пероксиду водню, закривають склянку годинниковим склом і розчиняють при помірному нагріванні. Після закінчення розчинення знімають годинникове скло, розчин упарюють насухо, злегка прожарюючи залишок на гарячій плитці.

Сухий залишок розчиняють 15 см розчину оцтовокислого амонію (якщо залишок погано розчиняється, то вміст склянки злегка нагрівають і кілька разів помішують), доливають п'ять крапель розчину тіосульфату, п'ять крапель розчину нітрозо-Р-солі, 1 см. розчину -фурилдіоксиму, перемішуючи розчин після додавання кожного реактиву, та витримують протягом 3 хв. Розчин переводять у ділильну вирву, доливають 2 см хлороформу та енергійно струшують протягом 2 хв. Після розшаровування фаз зливають одну краплю хлороформного екстракту, витирають насухо патрубок вирви фільтрувальним папером і зливають екстракт у сухий циліндр для колориметрування. Інтенсивність забарвлення екстракту порівнюють на білому тлі з інтенсивністю забарвлення шкали порівняння, спостерігаючи забарвлення зверху донизу

.

3.2.2. Приготування шкали порівняння

У склянки місткістю по 50 см доливають по 2-3 см води, 2 см азотної кислоти, 2-3 краплі пероксиду водню, вносять на кінчику шпателя 20 мг окису РЗМ, що відповідає аналізованій основі і містить не більше 1·10 % нікелю, вводять 0; 0,05; 0,10; 0,20; 0,30; 0,50; 0,80; 1,0 см розчину нікелю (що містить 1 мкг/см нікелю) і упарюють розчин насухо. Сухий залишок розчиняють 15 см розчину оцтовокислого амонію, доливають п'ять крапель розчину тіосульфату, п'ять крапель розчину нітрозо-Р-солі, 1 см. розчину -фурилдіоксиму, перемішуючи розчин після додавання кожного реактиву, залишають вміст склянки стояти 3 хв. Потім розчин переводять у ділильну вирву, доливають 2 см хлороформу та енергійно струшують протягом 2 хв. Після розшаровування фаз зливають одну краплю хлороформного екстракту, витирають насухо патрубок вирви фільтрувальним папером і зливають екстракт у сухий циліндр для колориметрування.

ня.

3.3. Обробка результатів

3.3.1. Масову частку нікелю ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса нікелю в пробі, мкг;

- Маса навішування аналізованої проби, р.

За результат аналізу набувають середньоарифметичного значення результатів двох паралельних визначень.

3.3.2. Розбіжності результатів двох паралельних визначень або результатів двох аналізів не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються, зазначених у табл.2.

Таблиця 2

4. ФОТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ НІКЕЛЯ В ЛАНТАНІ, ІТТРІЇ ТА ЇХ ОКИСУ

Метод заснований на реакції нікелю з -фурілдіоксимом. Спектри поглинання розчинів реєструють на спектрофотометр СФ-18. Зміст нікелю знаходять за градуювальним графіком.

4.1. Апаратура, реактиви та розчини

Спектрофотометр, що реєструє типу СФ-18 або аналогічний прилад.

Терези аналітичні.

Склянки хімічні місткістю 100 см .

Колби мірні місткістю 25, 100 та 250 см .

Піпетки скляні з поділками місткістю 1, 5 та 10 см .

Вода дистильована за ГОСТ 6709-72 .

Кислота соляна особливої чистоти за ГОСТ 14261-77 , розведена 1:1 та 1:10.

Аміак водний за ГОСТ 3760-79 , ч.д.а., розбавлений 1:10.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328-77 , ч.д.а., розчин з концентрацією 100 г/дм .

-фурілдіоксим, розчин з концентрацією 5 г/дм , готують розчиненням -фурилдіоксиму в ацетоні, потім розбавляють отриманий розчин дистильованою водою щодо 1:9.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204-77 ч.д.а., 0,005 моль/дм розчин.

Нікель сірчанокислий за ГОСТ 4465-74 , ч.д.а.

Стандартний розчин нікелю (запасний), що містить 100 мкг/см нікелю: 0,120 г нікелю сірчанокислого розчиняють 0,005 моль/дм сірчаної кислоти. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 250 см і доливають до мітки 0,005 моль/дм розчином сірчаної кислоти.

Розчин нікелю, що містить 1 мкг/см нікелю, готують у день вживання розведенням стандартного розчину в 100 разів 0,005 моль/дм розчином сірчаної

кислоти.

4.2. Побудова градуювального графіка

У мірні колби місткістю 25 см вводять: 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,5; 1,0; 5 см розчину, що містить 1 мкг/см нікелю, доливають 10 см дистильованої води і встановлюють рН 7,5-9 розчином аміаку, розведеним 1:10 (контроль за універсальним індикаторним папером).

Потім у колби доливають по 1 см. розчину -фурилдіоксиму, залишають вміст колб на 30 хв, після чого встановлюють рН 1-2 розчином соляної кислоти, розведеної 1:10 (контроль за універсальним індикаторним папером) і доводять об'єм розчинів до мітки дистильованою водою.

Розчини по черзі переводять в кювету спектрофотометра з товщиною шару, що поглинає світло, 50 мм і реєструють спектр поглинання кожного розчину на спектрофотометрі СФ-18 в інтервалі довжин хвиль від 530 до 450 нм. Як розчин порівняння застосовують перший з цих розчинів. За результатами реєстрації спектрів поглинання будують градуювальний графік у координатах , (де - Маса нікелю в розчині в мкг, - Висота піка на спектрі поглинання при 486 нм). Окремі точки графіка перевіряються не рідше одного разу на м

есяц.

4.3. Проведення аналізу

Наважку окису лантану масою 2 г, окису ітрію масою 1 г або відповідну кількість металу поміщають у хімічну склянку місткістю 100 см , змочують 2-3 см дистильованої води, розчиняють при нагріванні 5-7 см соляної кислоти, розведеної 1:1, розчин упарюють до вологих солей і залишок розчиняють у 5-10 см дистильованої води. Розчин охолоджують до кімнатної температури, після чого при інтенсивному перемішуванні доливають по краплях розчин аміаку (при аналізі окису лантану) або гідроокису натрію (при аналізі окису ітрію) до початку помутніння розчину (рН розчину ~6-7) і 1 см розчину -фурілдіоксиму. Вміст склянки залишають на 30 хв. Далі доливають розчин аміаку або гідроксиду натрію до досягнення рН розчину ~7,5-9, не звертаючи уваги на випав осад гідроокису лантаноїда (контроль значення рН розчину по універсальному індикаторному папері), після чого вміст склянки залишають на 15 хв. Далі при інтенсивному перемішуванні доливають розчин соляної кислоти, розведеної 1:10 (при аналізі окису лантану) або 1:1 (при аналізі окису ітрію) до повного розчинення осаду гідроксиду (рН розчину ~1-4). Отриманий розчин переносять у мірну колбу місткістю 25 см і доводять об'єм розчину до мітки дистильованою водою. Потім реєструють спектр поглинання розчину, як описано при побудові градуювального графіка п. 4.2. Масу нікелю в розчині знаходять за градуювальним графіком. Одночасно з аналізом проб проводять контрольний досвід на реактиви через усі стадії аналізу та вводять поправку

.

4.4. Обробка результатів

4.4.1. Масову частку нікелю ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса нікелю в зразку, знайдена за графіком, мкг;

- Маса нікелю в контрольному досвіді, мкг;

- Маса навішування аналізованої проби, р.

За результат аналізу приймають середньоарифметичне значення результатів двох паралельних визначень, проведених окремих наважок.

4.4.2. Розбіжності результатів двох паралельних визначень або результатів двох аналізів не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються, зазначених у табл.3.

Таблиця 3

Розд.4. (Запроваджено додатково, Зм. N 1).