ГОСТ 27973.3-88

ГОСТ 27973.3-88 Золото. Метод атомно-абсорбційного аналізу

ГОСТ 27973.3-88

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

ЗОЛОТО

Метод атомно-абсорбційного аналізу

Gold. Method of atomic-absorption analysis

ОКСТУ 1709

Дата введення 1990-07-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Головним Управлінням дорогоцінних металів та алмазів при Раді Міністрів СРСР

РОЗРОБНИКИ

В.Д.Малих, канд. фіз.-мат. наук (керівник теми); Т. Д. Горностаєва , канд. хім. наук; Г. Є. Єркович , канд. фіз.-мат. наук; М. В. Усольцева ; О. А. Денщикова ; Т.П.Сєдих

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 21.12.88 N 4375

3. ВЗАМІН ГОСТ 13611.2-79

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

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

6. ПЕРЕВИДАННЯ. Червень 1999 р.


Цей стандарт встановлює атомно-абсорбційний метод визначення вмісту домішок: срібла, міді, заліза, платини, паладію, родію, вісмуту, свинцю, сурми, цинку, марганцю, нікелю та хрому в золоті з масовою часткою золота не менше 99,9%.

Метод заснований на випаровуванні та атомізації розчину проби в полум'ї газового пальника або графітової печі, що нагрівається, і вимірюванні атомного поглинання резонансних ліній визначених елементів. Зв'язок величини поглинання з концентрацією елемента в розчині встановлюють за допомогою градуювального графіка.

Метод дозволяє визначати масові частки домішок в інтервалах, що наведені в табл.1.

Таблиця 1

Норми похибки результатів аналізу значень масових часток домішки, що визначаються, з ймовірністю =0,95 наведено у табл.2.

Таблиця 2

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Загальні вимоги до методу аналізу за ГОСТ 27973.0 .

2. АПАРАТУРА, МАТЕРІАЛИ ТА РЕАКТИВИ

Спектрофотометр атомно-абсорбційний, що дозволяє працювати з полум'ями пропан-бутан-повітря і ацетилен-повітря, а також графітовою піччю, що нагрівається.

Лампи спектральні з порожнистим катодом для визначення срібла, родію, паладію, платини, свинцю, вісмуту, цинку, міді, нікелю, хрому, марганцю, заліза та сурми.

Ваги аналітичні 2-го класу.

Плита електрична із закритою спіраллю.

Пекти муфельна з терморегулятором.

Пропан-бутан у балонах технічний за ГОСТ 20448 .

Ацетилен розчинений та газоподібний технічний за ГОСТ 5457 .

Аргон газоподібний згідно з ГОСТ 10157 .

Стандартні зразки складу золота.

Ступка агатова.

Піпетки місткістю 1, 5, 10 см з розподілами з НТД.

Колби мірні місткістю 25, 50, 100, 1000 см за ГОСТ 1770 .

Циліндри мірні місткістю 10 см та мензурки місткістю 50, 100, 250, 1000 см за ГОСТ 1770 .

Склянки скляні місткістю 50, 100, 200 см за ГОСТ 25336 .

Вирви скляні або кварцові ділильні місткістю 100 і 500 см за ГОСТ 25336 .

Тиглі корундові.

Фільтри паперові обеззолені "синя стрічка", "біла стрічка".

Кислота соляна особливої чистоти за ГОСТ 14261 та розбавлена 1:1, 1:5.

Кислота азотна особливої чистоти за ГОСТ 11125 та розведена 1:1.

Кислота сірчана особливої чистоти за ГОСТ 14262 та розбавлена 1:9.

Толуол за ГОСТ 5789 .

Дибутілсульфід.

Розчин дибутилсульфіду в толуолі з молярною концентрацією 1,0 моль/дм готують наступним чином: 175 см дибутилсульфіду поміщають у ділильну вирву місткістю 500 см , доливають 100 см розчину соляної кислоти (1:5) і струшують протягом 3 хв. Після розшаровування водну фазу зливають, у ділильну вирву знову приливають 100 см. розчину соляної кислоти та операцію промивання дибутилсульфіду повторюють. Після розшаровування фаз дибутилсульфід переносять у мірну колбу місткістю 1000 см. , доводять до мітки толуолом та перемішують.

Розчин дибутилсульфіду в толуолі з молярною концентрацією 0,5 моль/дм готують розведенням розчину (1,0 моль/дм ) толуолом щодо 1:1.

Кислота винна за ГОСТ 5817 , розчин 10 г/дм .

Кадмій сірчанокислий згідно з ГОСТ 4456 .

Буферний розчин сірчанокислого кадмію, що містить 5 мг/см. кадмію, готують наступним чином: навішування сірчанокислого кадмію масою 11,4 г поміщають у мірну колбу місткістю 1000 см , додають 500 см води, перемішують до розчинення солі, доводять до мітки водою і перемішують.

Барію пероксид з нормативно-технічної документації.

Золото високої чистоти з часткою золота щонайменше 99,999%.

Срібло за ГОСТ 6836 *.
_______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 6836-2002 . - Примітка виробника бази даних.

Залізо карбонільне, радіотехнічне за ГОСТ 13610 .

Мідь за ГОСТ 859 *.
_______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 859-2001 . - Примітка виробника бази даних.

Вісмут за ГОСТ 10928 .

Свинець високої чистоти згідно з ГОСТ 22861 .

Цинк згідно з ГОСТ 3640 .

Сурма по ГОСТ 1089 .

Марганець металевий ГОСТ 6008 .

Нікель згідно з ГОСТ 849 .

Хром металевий за ГОСТ 5905 *.
_______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 5905-2004 . - Примітка виробника бази даних.

Паладій у порошку за ГОСТ 14836 *.
_______________
* На території Російської Федерації з 01.01.2008 р. діє ГОСТ 31291-2005 . - Примітка виробника бази даних.

Платина в порошку за ГОСТ 14837 *.
_______________
* На території Російської Федерації з 01.01.2008 р. діє ГОСТ 31290-2005 . - Примітка виробника бази даних.

Родій у порошку за ГОСТ 12342 або родій трихлористий

тирехводний.

2.1 Приготування основних стандартних розчинів

Стандартні розчини, що містять 2 мг/см вісмуту, заліза, міді та нікелю: навішення кожного з перерахованих металів масою 200 мг розчиняють у 10 см розчин азотної кислоти (1:1) при нагріванні. Розчин упарюють до об'єму 2-3 см , додають 20 см розчину соляної кислоти (1:5), переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки цим розчином кислоти і перемішують.

Стандартний розчин, що містить 2 мг/см свинцю: навішування свинцю масою 200 мг розчиняють у 10 см розчин азотної кислоти (1:1) при нагріванні. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки водою та перемішують.

Стандартний розчин, що містить 1мг/см срібла: навішування металевого срібла масою 100 мг розчиняють у 10 см розчину азотної кислоти (1:1) при нагріванні, потім додають 50 см соляної кислоти та кип'ятять до повного розчинення осаду хлориду срібла. Розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. доводять до мітки розчином соляної кислоти (1:1) і перемішують.

Стандартний розчин, що містить 2 мг/см сурми: навішування металевої сурми масою 200 мг розчиняють у 20 см суміші соляної та азотної кислот (3:1) при нагріванні. Розчин упарюють до об'єму 2-3 см , додають 20 см розчину соляної кислоти (1:5), переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки цим розчином кислоти і перемішують.

Стандартні розчини, що містять 2 мг/см хрому, цинку та марганцю: наважку кожного з перерахованих металів масою 200 мг розчиняють у 10 см розчину соляної кислоти (1:1) під час нагрівання. Розчини переносять у мірні колби місткістю 100 см доводять до мітки розчином соляної кислоти (1:5) і перемішують.

Стандартний розчин, що містить 2 мг/см платини: навішування платини масою 200 мг розчиняють у 20 см суміші соляної та азотної кислот (3:1) при нагріванні, розчин упарюють до об'єму 3-5 см , доливають 20 см розчину соляної кислоти (1:5), переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки цим розчином кислоти і перемішують.

Стандартний розчин, що містить 2 мг/см паладію: навішування паладію масою 200 мг розчиняють у 20 см азотної кислоти при нагріванні, розчин упарюють до об'єму 3-5 см , доливають 20 см розчину соляної кислоти (1:5), переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки цим розчином кислоти і перемішують.

Стандартний розчин, що містить 2 мг/см родія, готують одним із наведених нижче способів.

Наважку родію (у вигляді порошку) масою 200 мг ретельно перемішують з 5-кратною кількістю пероксиду барію, перетирають в агатовій ступці, переносять у корундовий тигель і спікають протягом 2-3 годин при температурі 800-900 ° С (тигель ставлять у холодну муфель ). Спек охолоджують, переносять у склянку місткістю 200 см , змочують водою та розчиняють у розчині соляної кислоти (1:1) до повного розчинення. Якщо після розчинення спеку в розчині соляної кислоти залишається залишок, спікання та розчинення повторюють. Отриманий розчин розбавляють водою до об'єму 50 см і сульфат барію осаджують додаванням розчину сірчаної кислоти (1:9) порціями при постійному перемішуванні. Розчин нагрівають до температури 60-70 °С. Через 2-3 години перевіряють повноту осадження сульфату барію і відфільтровують його через фільтр «синя стрічка» або подвійний фільтр «біла стрічка» у мірну колбу місткістю 100 см. . Осад на фільтрі промивають 4-5 разів гарячим розчином соляної кислоти (1:5), а потім 5-6 разів гарячою водою. Розчин доводять до мітки розчином соляної кислоти (1:5) та перемішують.

Наважку трихлористого родію масою 546,7 мг розчиняють у 20 см розчину соляної кислоти (1:1) при слабкому нагріванні, розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см доводять до мітки розчином соляної

кислоти (1:5) та перемішують.

2.2. Приготування стандартних розчинів, що містять суму визначених елементів

Розчин А: у мірну колбу місткістю 100 см поміщають по 5 см основних стандартних розчинів вісмуту, заліза, міді, нікелю, свинцю, марганцю, сурми, хрому, цинку, платини, паладію, родію та 10 см основного стандартного розчину срібла доводять до мітки розчином соляної кислоти (1:5) і перемішують.

1 см розчину містить 100 мкг кожного з визначених елементів.

Розчин Б: у мірну колбу місткістю 100 см поміщають 10 см розчину А доводять до мітки розчином соляної кислоти (1:5) і перемішують.

1 см розчину містить по 10 мкг кожного з визначених елементів.

3. ПІДГОТОВКА ДО АНАЛІЗУ

3.1. Підготовка проб до аналізу

3.1.1. Для виконання аналізу відбирають дві навішування золота масою 0,2-5,0 г (табл.3), кожну з яких поміщають у склянку місткістю 50-100 см та очищають поверхню золота за ГОСТ 27973.0 .

Наважку розчиняють при слабкому нагріванні 10-30 см свіжоприготовленої суміші соляної та азотної кислот (3:1), додаючи її порціями по 5-7 см . Після повного розчинення золота розчин упарюють до об'єму 3-5 см , Знімають з плити і додають 5-10 см розчину соляної кислоти (1:5). Розчин охолоджують, кількісно переносять у мірну колбу місткістю 25 см доводять до мітки розчином соляної кислоти (1:5) і перемішують. Якщо кількість домішок, що визначаються, не більше п'яти, а масова частка кожної з них не перевищує 0,004%, розведення розчину допускається проводити до об'єму 10 см у мірному циліндрі місткістю 10 см . Для визначення паладію та заліза відбирають 5 см приготовленого розчину проби, поміщають у колбу місткістю 25 см та використовують для аналізу.

Таблиця 3

3.1.2. Решту розчину переносять в суху ділильну вирву, додають 10-30 см (залежно від маси навішування) розчину дибутилсульфіду в толуолі (1,0 моль/дм ) та екстрагують золото протягом 3 хв. Після розшаровування водну фазу зливають в іншу ділильну лійку, додають 10-20 см. розчину дибутилсульфіду в толуолі (0,5 моль/дм ) і повторно екстрагують золото протягом 3 хв. При масі навішування 5,0 г екстракцію золота проводять тричі. Для цього після другої екстракції водну фазу зливають у суху ділильну лійку, додають 10 см. розчину дибутилсульфіду в толуолі (0,5 моль/дм ) та екстрагують золото протягом 3 хв.

Після розшаровування водну фазу зливають у суху колбу місткістю 25 см. . Отриманий розчин надходить на аналіз.

Регенерацію золота з органічної фази проводять за методикою, наведеною у додатку.

Для відділення золота допускається використовувати інші екстрагенти, які не поступаються дибутилсульфіду в екстракційній здатності по відношенню до золота, за умови отримання метрологічних характеристик методики не гірше, ніж зазначені в даному стандарті.

.

3.1.3. Визначення вмісту срібла та міді більше 0,02% допускається проводити без відділення золота. Для цього підготовку проб до аналізу виконують за п. 3.1.1.

3.2. Приготування розчинів порівняння

3.2.1. Для визначення домішок у розчинах без відділення золота використовують розчини порівняння, що містять всі зумовлені елементи та золото.

Розчин, що містить 50 мг/см золота, готують розчиненням навішування золота високої чистоти масою 5,0 г за п. 3.1.1. Розчин золота переносять у мірну колбу місткістю 100 см. доводять до мітки розчином соляної кислоти (1:5) і перемішують.

Розчини порівняння з масовою концентрацією елементів 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 5,0 мкг/см та золота 20 мг/см готують наступним чином: у мірні колби місткістю 50 см поміщають аліквотні частини розчинів, А або Б (табл.4), додають 20 см розчину, що містить 50 мг/см золота доводять до мітки розчином соляної кислоти (1:5) і перемішують.

Таблиця 4

У колби місткістю 25 см відбирають по 10-20 см приготованих розчинів порівняння і використовують для визначення паладію, заліза, міді та срібла.

3.2.2. Для визначення хрому, сурми, платини та вісмуту при атомізації проб у графітовій печі використовують розчини порівняння, приготовані за п. 3.2.1 з подальшою екстракцією золота розчином дибутилсульфіду в толуолі за п. 3.1.2.

З цією метою об'єми розчинів, що залишилися, переносять в сухі ділільні воронки і екстрагують золото розчином дибутилсульфіду в толуолі в дві стадії. Після екстракції золота водну фазу зливають у колби місткістю 25 см. .

Розчини порівняння з масовою концентрацією елементів 0,25, 0,50, 0,75 і 1,00 мкг/см готують розведенням вдвічі розчинів, отриманих після екстракції золота. У колби місткістю 25 см поміщають по 5 см кожного розчину порівняння (РСЗ-1 - РСЗ-4), додають по 5 см розчину винної кислоти щодо сурми або по 5 см розчину соляної кислоти (1:5) при визначенні платини, хрому, вісмуту та перемішують.

3.2.3. Для визначення срібла, свинцю, сурми, вісмуту, цинку, міді, нікелю, марганцю, хрому, родію та платини при атомізації проб у полум'ї використовують розчини порівняння, приготовані зі стандартних розчинів, А та Б без додавання золота.

Розчини порівняння з масовою концентрацією елементів 0,2, 0,5, 1,0, 2,0 і 5,0 мкг/см готують наступним чином: у мірні колби місткістю 50 см поміщають аліквотні частини розчинів А або Б (табл.5), доводять до мітки розчином соляної кислоти (1:5) і перемішують.

Таблиця 5

4. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

4.1.Аналіз з атомізацією проб у полум'ї

Атомно-абсорбційний спектрометр готують до роботи та включають згідно з інструкцією з експлуатації приладу. Вимірювання атомного поглинання елементів проводять за спектральними аналітичними лініями з довжинами хвиль, наведеними в табл.6.

Таблиця 6

Способи підготовки проб до аналізу та полум'я, використовувані визначення різних елементів, наведені в табл.7.

Таблиця 7

_______________
* У колбу місткістю 25 см відбирають 5 см розчину аналізованої проби або розчину порівняння, додають 5 см розчину сірчанокислого кадмію і перемішують.


Розчини порівняння та розчини аналізованих проб послідовно розпорошують у полум'я газового пальника та вимірюють атомне поглинання елемента. Для кожного елемента виконують не менше двох вимірів та обчислюють середнє значення поглинання.

Градуювальний графік будують у координатах: значення поглинання (середнє з виміряних значень) масова концентрація обумовленого елемента в розчині порівняння.

За середнім значенням поглинання за допомогою градуювального графіка знаходять концентрацію елемента ( ) у розчині аналізованої проби.

4.2. Аналіз з атомізацією проб у графітовій печі (типу ХГА)

Визначення вмісту вісмуту, хрому, сурми та платини при масовій частці менше 0,005% проводять з атомізацією проб у графітовій печі. Умови атомізації печі ХГА-74 наведено в табл.8.

Таблиця 8

На стадії атомізації використовують режим газ-стоп або мінімального потоку інертного газу.

Розчини порівняння та розчини аналізованих проб послідовно вводять у графітову піч, включають програмний пристрій та нагрівають піч за заданою програмою (див. табл.8). Врахування неселективного поглинання проводять за допомогою дейтерієвого фонового коректора.

При визначенні сурми до всіх аналізованих розчинів додають розчин винної кислоти. З цією метою в колбу місткістю 25 см відбирають 2 см розчину проби, додають 2 см розчину винної кислоти та перемішують. Для розведення аналізованих розчинів щодо сурми використовують розчин винної кислоти, а щодо вісмуту, хрому і платини — розчин соляної кислоти (1:5).

Вимірювання величини поглинання та побудова градуювального графіка проводять відповідно до п. 3.1.

5. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

Масову частку визначеного елемента-домішки ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - масова концентрація елемента, знайдена за градуювальним графіком, мкг/см ;

- Об'єм основного розчину проби, см ;

- Коефіцієнт, відповідний ступеня розведення основного розчину;

- Маса навішування, р.

За результат аналізу приймають середнє арифметичне значення двох паралельних визначень.

6. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТІ РЕЗУЛЬТАТІВ АНАЛІЗУ

6.1. При контролі збіжності та відтворюваності розбіжності результатів паралельних визначень та результатів двох аналізів (різниця більшого та меншого) з довірчою ймовірністю =0,95 не повинні перевищувати значень розбіжностей, що допускаються , наведених у табл.9.

Таблиця 9

Для проміжних значень масових часток розбіжності, що допускаються, розраховують методом лінійної інтерполяції.

6.2. Точність результатів аналізу за ГОСТ 27973.0 .

ДОДАТОК (обов'язковий). МЕТОДИКА РЕГЕНЕРАЦІЇ ЗОЛОТУ З РОЗЧИНУ ДИБУТИЛСУЛЬФІДУ В ТОЛУОЛІ

ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА
Обов'язкове

Органічну фазу, отриману після екстракції золота розчином дибутилсульфіду в толуолі, поміщають у склянку місткістю 1000 см та випарюють на плиті при помірному нагріванні до вологих солей.

Склянку із золотом і залишками органічних речовин знімають з плити, охолоджують, додають 5-10 см. сірчаної кислоти та 15-20 см азотної кислоти. Після проходження бурхливої реакції окислення органічних речовин склянку з розчином поміщають на плиту і випарюють розчин до виділення парів сірчаного ангідриду, потім склянку із золотом охолоджують, обполіскують стінки водою і знову випарюють розчин до виділення парів сірчаного ангідриду. Після охолодження у склянку додають 150-200 см. води відфільтровують відновлене золото через фільтр («біла стрічка») і промивають 4-5 разів гарячою водою. Фільтр висушують, озолюють, прожарюють.