ГОСТ 23957.1-2003

ГОСТ 23957.1-2003 Цинк. Атомно-абсорбційний метод визначення свинцю, кадмію, сурми, заліза та міді.

ГОСТ 23957.1-2003

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

Цинк

АТОМНО-АБСОРБЦІЙНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ СВІНЦЮ, КАДМІЯ,
СУРМИ, ЗАЛІЗА ТА МЕДІ

Zinc.
Atomic-absorption метод для визначення ліжка, cadmium, antimony,
iron and copper

МКС 77.120.60
ОКСТУ 1709

Дата введення 2005-07-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Східним науково-дослідним гірничо-металургійним інститутом кольорових металів (ВНДІцветмет), Міждержавним технічним комітетом зі стандартизації МТК 504 «Цинк, свинець"

2 ВНЕСЕН Комітетом зі стандартизації, метрології та сертифікації Міністерства промисловості та торгівлі Республіки Казахстан

3 ухвалено Міждержавною радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 24 від 5 грудня 2003 р.), зареєстрований Бюро за стандартами МДС N 4774

За ухвалення стандарту проголосували:

4 Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 9 грудня 2004 р. N 101-ст міждержавний стандарт ГОСТ 23957.1-2003 введений у дію безпосередньо як національний стандарт Російської Федерації з 1 липня 2005 р.

5 ВЗАМІН ГОСТ 23957.1-80

1. Область застосування

Цей стандарт встановлює атомно-абсорбційний метод визначення свинцю, кадмію, сурми, заліза та міді в цинку при масовій частці, %:

свинцю - від 0,002 до 3,0;

кадмію - від 0,001 до 0,3;

сурми - від 0,01 до 0,05;

заліза - від 0,001 до 0,2;

міді - від 0,0005 до 0,07.

Метод заснований на вимірюванні поглинання аналітичних ліній визначених елементів при введенні аналізованих розчинів та розчинів порівняння в полум'я ацетилен-повітря.

Цинк попередньо переводять у розчин шляхом кислотного розкладання.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

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

ГОСТ 859-2001 Мідь. Марки

ГОСТ 1089-82 Сурма. Технічні умови

ГОСТ 1467-93 Кадмій. Технічні умови

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

ГОСТ 3118-77 Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технічні умови

ГОСТ 3778-98 Свинець. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 5457-75 Ацетилен розчинений та газоподібний технічний. Технічні умови

ГОСТ 5817-77 Кислота винна. Технічні умови

ГОСТ 6709-72 Вода дистильована. Технічні умови

ГОСТ 9849-86 Порошок залізний. Технічні умови

ГОСТ 17261-77 Цинк. Спектральний метод аналізу

ГОСТ 24231-80 Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу

ГОСТ 25086-87 Кольорові метали та їх сплави. Загальні вимоги до методів аналізу

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

3 Загальні вимоги

3.1 Загальні вимоги до методу аналізу - за ГОСТ 25086 .

3.2 Відбір та підготовка проб - за ГОСТ 3640 та ГОСТ 24231 .

3.3 Масові частки елементів визначають за двома паралельними наважками проби.

3.4 Точність аналізу контролюють за стандартними зразками, розробленими та затвердженими за ГОСТ 8.315, або методом добавок, або порівнянням результатів аналізу, отриманих за стандартизованими або іншими атестованими методиками, що мають похибку, що не перевищує похибку контрольованої методики, не рідше одного разу в місяць а також при зміні реактивів, розчинів або після тривалої перерви у роботі.

3.5 Точність аналізу за стандартними зразками контролюють проведенням аналізу стандартного зразка одночасно з аналізом проб. Аналіз проб вважають точним, якщо результат аналізу стандартного зразка відрізняється від атестованої характеристики лише на , де - Похибка атестації стандартного зразка, %; - Допустиме розбіжність результатів аналізу, %.

3.6 Для контролю точності аналізу методом добавок визначають масову частку аналізованого компонента цинку після додавання аликвотной частини стандартного розчину компонента до проби до проведення аналізу.

Масу добавки вибирають таким чином, щоб аналітичний сигнал компонента збільшився вдвічі-втричі в порівнянні з аналітичним сигналом без добавки.

Масову частку добавки обчислюють як різницю масових часток компонента в пробах з добавкою та без добавки .

Аналіз вважають точним, якщо знайдена добавка відрізняється від введеної не більше ніж на , де і - Допустимі розбіжності результатів аналізу проби та проби з добавкою відповідно, %.

3.7 При проведенні контролю точності аналізу зіставленням результатів, отриманих за різними стандартизованими або атестованими методиками, аналіз вважається точним, якщо розбіжність між результатами не перевищує , де і - Допустимі розбіжності результатів аналізу, значення яких регламентовані в конкретних контрольованій та контрольній методиках аналізу.

3.8 Вимоги безпеки - за ГОСТ 17261 .

3.8.1 Для запобігання потраплянню в повітря робочої зони шкідливих речовин, що виділяються при розпиленні аналізованих розчинів в полум'я і шкідливо діють на організм працюючого, у кількостях, що перевищують гранично допустимі концентрації, пальник атомно-абсорбційного спектрофотометра повинен знаходитися всередині витяжного пристрою, обладнаного.

3.8.2 При аналізі цинку застосовують реактиви та матеріали, що надають шкідливу дію на організм людини: свинець, соляну та азотну кислоти, ацетилен та аміак.

Підготовка проб до аналізу повинна проводитись у шафах, обладнаних місцевим пристроєм, що відсмоктує.

3.8.3 При використанні та експлуатації стиснених, зріджених та розчинених газів у процесі аналізу потрібно дотримуватись правил улаштування безпечної експлуатації судин, що працюють під тиском, затверджених відповідними національними органами.

4 Апаратура, матеріали та реактиви

Спектрофотометр атомно-абсорбційний будь-якої марки.

Повітря, стиснене під тиском від 2·10 до 6·10 Па (від 2 до 6 атм.) Залежно від використовуваного приладу.

Ацетилен у балонах за ГОСТ 5457 .

Колби конічні або склянки за ГОСТ 25336 місткістю 200, 250 см .

Колби мірні з однією міткою не нижче 2-го класу точності за ГОСТ 1770 , місткістю 50, 100, 200, 250, 500 і 1000 см .

Піпетки з однією міткою за ГОСТ 29169 .

Піпетки градуйовані за ГОСТ 29227 .

Вода дистильована за ГОСТ 6709 .

Кислота азотна за ГОСТ 4461 та розчин 1:3.

Свинець за ГОСТ 3778 марки не нижче за С2.

Кадмій за ГОСТ 1467 .

Цинк за ГОСТ 3640 не нижче за марку ЦВ, розчин 100 г/дм ; готують розчиненням 50 г цинку в мінімальній кількості розчину азотної кислоти та переведенням у мірну колбу місткістю 500 см .

Сурма за ГОСТ 1089 не нижче марки Су00.

Кислота винна за ГОСТ 5817 та розчин 400 г/дм .

Кислота соляна за ГОСТ 3118 та розчин 1:10.

Мідь за ГОСТ 859 не нижче за марку М0 або електролітну.

Залізний порошок відновлений марки ПЖВ-1 за ГОСТ 9849 .

Розчини відомої концентрації.

Розчин А: 1,000 г металевого свинцю у вигляді стружки розчиняють у 40 см розчину азотної кислоти при нагріванні, охолоджують і переводять у мірну колбу місткістю 500 см , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину, містить А 2 мг свинцю.

Розчин Б: 1,000 г металевого кадмію розчиняють 15 см азотної кислоти, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину містить 1 мг кадмію.

Розчин: 1,000 г подрібненої в агатовой ступці металевої сурми і 15 г винної кислоти розчиняють в 15 см азотної кислоти при нагріванні, охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 500 см , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину містить 2 мг сурми.

Розчин Г: 1,000 г заліза розчиняють у 20 см азотної кислоти при слабкому нагріванні, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину містить 1 мг заліза.

Розчин Д: 0,400 г міді (попередньо промитої в розчині соляної кислоти 1:10 для зняття оксидної плівки) розчиняють 10 см азотної кислоти, переводять у мірну колбу місткістю 1000 см , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину Д містить 400 мкг міді.

Розчин Е: 10 см стандартних розчинів А, Б, В, Г, Д переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину Е містить по 200 мкг свинцю та сурми, по 100 мкг кадмію та заліза, 40 мкг міді.

Розчин Ж: 10 см розчину Е переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки водою та перемішують.

1 см розчину Ж містить по 20 мкг свинцю та сурми, по 10 мкг кадмію та заліза, 4 мкг міді.

Розчини порівняння, що містять від 0,2 до 200 мкг/см визначених елементів, готують із стандартних розчинів А, Б, В, Р, Д, Е та Ж відповідно до таблиці 1.


Таблиця 1 - Розчини порівняння

На кожні 100 см розчину порівняння додають по 10 см розчин азотної кислоти. Основою цих розчинів порівняння є дистильована вода. Перші чотири розчини порівняння (таблиця 1) готують двома способами: 1) на основі дистильованої води (для аналізу розчинів з навішування 1000 г); 2) на основі розчину цинку, масова концентрація якого становить 50 г/дм (Для аналізу розчинів з навішування 2,500 г). Для цього в мірні колби місткістю 100 см переносять по 50 см , а в мірну колбу місткістю 200 см - по 100 см розчину цинку. Одночасно готують два контрольні розчини цинку масовою концентрацією 50 г/дм , в яких визначають (хімічним, спектрографічним або атомно-абсорбційним методом) масову концентрацію домішок, що визначаються з метою подальшого коригування концентрації їх в розчинах порівняння, приготованих на основі цинку.

Примітка — Дозволяється застосування інших реактивів та матеріалів за умови досягнення метрологічних характеристик, що не поступаються встановленим цим стандартом.

5 Проведення аналізу

Цинк надходить на аналіз у вигляді стружки.

Для зразків з масовою часткою свинцю менше 0,01%, кадмію і заліза — менше 0,005%, міді — менше 0,001% маса навішування повинна дорівнювати 2,500 г. Для всіх інших зразків — 1,000 г.

Допускається використовувати інші навішування та розведення аналізованих розчинів, якщо забезпечується необхідна точність аналізу.

Наважку цинку поміщають у термостійку скляну конічну колбу або склянку місткістю 200-250 см , доливають 2,5 см розчину винної кислоти (для зразків, у яких визначають сурму), 30 см розчину азотної кислоти (1:3) при навішуванні масою 2,500 г або 15 см - при навішуванні масою 1,000 г і розчиняють при нагріванні. Випарюють до вологих солей, доливають 12 см азотної кислоти (1:3), підігрівають до розчинення солей, охолоджують і переводять у мірну колбу місткістю 50 см . Одночасно з кожною з наважок 1,000 і 2,500 г проводять два контрольні досліди для внесення в результати аналізу поправок на вміст свинцю, кадмію, сурми, заліза та міді у реактивах, що використовуються.

Аналізовані розчини, отримані розкладанням зразків з масовою часткою свинцю 1% і вище, розбавляють у п'ять разів: 10 см аналізованого розчину поміщають у мірну колбу місткістю 50 см , доливають 3 см азотної кислоти, доводять до мітки водою та перемішують.

Аналізовані розчини і розчини порівняння розпорошують в полум'я ацетилен-повітря і вимірюють атомне поглинання елементів, що визначаються, по аналітичних лініях з довжинами хвиль, наведеними в таблиці 2.


Таблиця 2-Аналітичні лінії визначених елементів

У нанометрах

Працюючи з розчинами, отриманими розкладанням наважок масою 2,500 р, використовують розчини порівняння, приготовані з урахуванням цинку. В інших випадках використовують розчини порівняння, виготовлені на основі води.

Умови вимірювання підбирають відповідно до використовуваного приладу.

Працюють за градуювальним графіком або методом «обмежуючих розчинів». Метод «обмежувальних розчинів» полягає в реєстрації аналітичних сигналів визначених елементів в аналізованому розчині і двох розчинах порівняння, один з яких має менший, а інший більший аналітичний сигнал, ніж аналітичний сигнал елементів, що визначаються в аналізованому розчині.

При використанні атомно-абсорбційних спектрометрів у комплекті з комп'ютером обробка результатів вимірювань аналітичних сигналів та обчислення результатів аналізу передбачені програмним забезпеченням та проводяться в автоматичному режимі без втручання оператора.

6 Обробка результатів

6.1 Масову частку визначається елемента % обчислюють за формулою

, (1)

де - масова концентрація обумовлюваного елемента в аналізованому розчині, мкг/см ;

- Об'єм аналізованого розчину з урахуванням коефіцієнта розведення, см ;

- Маса навішування зразка, мг;

- Коефіцієнт перерахунку мг в мкг.

При розрахунках необхідно врахувати зміст визначених елементів у контрольному розчині, для цього із вмісту обумовленого елемента у зразку цинку віднімають вміст його в контрольному розчині.

За результат аналізу приймають середньоарифметичне значення двох паралельних визначень за позитивного результату контролю збіжності.

6.2 Розбіжності, що допускаються у відсотках результатів двох паралельних визначень ( - збіжність) та результатів двох аналізів ( - відтворюваність), похибка результатів аналізу ( ) не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці 3.


Таблиця 3 - Нормативи контролю та похибка результатів аналізу (при довірчій ймовірності =0,95)

В процентах

Допустимі розбіжності результатів двох паралельних визначень , %, та двох аналізів однієї і тієї ж проби , % для проміжних масових часток обчислюють за формулами:

, (2)

, (3)

де - Відносне середньоквадратичне відхилення збіжності (результатів двох паралельних визначень);

- Відносне середньоквадратичне відхилення відтворюваності (двох результатів аналізу однієї і тієї ж проби);

- Середньоарифметичне значення результатів двох паралельних визначень;

- Середньоарифметичне значення двох результатів аналізу;

=2,77 при =2, =0,95;

=2,77 при = 2, = 0,95.

Проміжні значення похибки результатів аналізу , що допускаються розбіжності результатів двох паралельних визначень та двох результатів аналізу однієї і тієї ж проби можна визначати методом лінійної інтерполяції.