Сурьма. Методы определения серы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СУРЬМА

Методы определения серы
Antimony. Methods for the determination of sulphur

ОКСТУ 1709

Стр. 2 ГОСТ 1367.7—83 - ..
Колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336—82 вмести­мостью 2 дм3.
Холодильники стеклянные лабораторные по ГОСТ 9499—70.
Пипетки с делениями по ГОСТ 20292—74 вместимостью 1, 2,. 5 и 10 см3.
Электроплитка бытовая по ГОСТ 306—76.
Ртуть металлическая по ГОСТ 4658—73, марки РОД.
Вода бидистиллированная готовят перегонкой дистиллирован­ной воды в кварцевом перегонном аппарате.
Калий хлористый по ГОСТ 4234—77, ос. ч., насыщенный раст­вор.
Кислота соляная, ос. ч„ по ГОСТ 14261—77 и 6 М раствор.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, 0,05 М раствор (фикса- нал).
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Кислота йодистоводородная по ГОСТ 4200—77.
Натрий фосфорноватистокислый (гипофосфит натрия) по* ГОСТ 200—76.
Смесь восстановительная: в колбу вместимостью 2 дм3, снаб­женную обратным холодильником, помещают 150 г гипофосфита натрия, приливают 300 см3 концентрированной соляной кислоты, 500 см3 йодистоводородной кислоты, 200 см3 бидистиллированной воды, перемешивают и кипятят в токе азота 7—8 ч для очистки от серы. После охлаждения раствор сливают с солей и хранят в склянке из темного стекла с притертой пробкой.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363—80, 2 М и 25 %-ный раст­воры. 2 М раствор гидроокиси калия готовят в свежекипяченном* бидистилляте за 2—3 дня перед употреблением.
Пирогаллол по ГОСТ 6408—75, 25 %-ный раствор в 25 %-ном растворе гидроокиси калия.
Азот газообразный по ГОСТ 9293—74. Перед поступлением в аппарат для отгонки азот очищают, пропуская его через две склянки Дрекселя с 25 %-ным раствором пирогаллола в 25 %- ном растворе гидроокиси калия.
Натрий сернистый (сульфид натрия) по ГОСТ 2053—77.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Соль динатриевая этилендиаминтетрауксусной кислоты (три- лон Б) по ГОСТ 10652—73: 500 г трилона Б помещают в стакан вместимостью 1 дм3, приливают 700 см3 воды и, размешивая, приливают аммиак до полного растворения осадка. Раствор фильтруют через плотный фильтр, приливают 6 М раствор соля­ной кислоты до нейтрализации раствора (по бумаге конго) и из­быток 100 см3. Отфильтровывают раствор через воронку Бюхне­ра. Осадок промывают І0 раз бидистиллятом и сушат на возду­хе.
Гидроксиламин гидрохлорид по ГОСТ 5456—79, 2 М. раствор готовят в свежепрокипяченном бидистилляте в день применения.
Фон полярографический: к 80 см3 2 М раствора гидроокиси калия, содержащем 10 г трилона Б в 100 см3 раствора, прилива­ют 20 см3 2 М раствора гидроксиламина гидрохлорида и 150 см3 свежепрокипяченного бидистиллята. Растворы смешивают в день применение.
Стандартные растворы серы
Раствор А сульфатной серы: 6,25 см3 0,05 М раствора серной кислоты, приготовленной из фиксанала, приливают в мерную кол­бу вместимостью 100 см3, доливают бидистиллятом до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А сульфатной серы содержит 0,1 мг серы.
Раствор Б сульфатной серы: 1 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают бидистиллятом до метки и перемешивают; готовят в день применения.
1 см3 раствора Б сульфатной серы содержит 1 мкг серы.
Раствор А сульфидной серы: 0,15 г высушенного фильтроваль­ной бумагой сульфида натрия, содержащего 20 мг серы, помеща­ют в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 20 см3 по­лярографического фона, доливают бидистиллятом до метки и пе­ремешивают; готовят в день применения.
1 см3 раствора А сульфидной серы содержит 0,2 мг серы.
Раствор Б сульфидной серы: 1 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают полярографичес­ким фоном до метки и перемешивают; готовят перед употрёбле нием.
1 см3 раствора Б сульфидной серы содержит 1 мкг серы.
Установка для определения серы (черт. 1).
2.2. Подготовка к анализу
2.2.1. Перед проведением анализа поверхность сурьмы очи­щают от внешних загрязнений. Для этого сурьму с размером зерен более 2 мм марок СуООООО, СуОООО, СуООООП, СуООО обраба­тывают в полиэтиленовом стакане смесью азотной, фтористоводо­родной, уксусной кислот, взятых в соотношении 25:15:25, в те­чение 30 с. Фильтруют через воронку Бюхнера и промывают большим количеством воды, а затем бидистиллятом. Пробу вы­сушивают на воздухе и измельчают в яшмовой или агатовой ступке до минус 200 меш в день проведения анализа.
2.2.2. Приступая к анализу, промывают холодильник установки бидистиллятом, так как при нахождении прибора в нерабочем состоянии на внутренней поверхности трубки холодильника воз­можно окисление йодистоводородной кислоты кислородом возду­ха, что может привести к занижению результатов анализа.
2.2.3. Правильность работы установки проверяют отгонкой стан­дартного раствора сульфатной серы. Для этого в реакционную кол­бу 4 наливают 150 см3 восстановительной смеси, включают электро­плитку 7, мощность которой регулируют таким образом, чтобы раствор в колбе закипал за 5—7 мин и через установку пропус­кают азот со скоростью 15—25 пузырьков за 10 с. Не подсоеди­няя приемник, восстановительную смесь кипятят в течение 1 ч для дополнительной очистки от серы. Затем в приемник 6 нали­вают поглотитель, состоящий из 10 см3 полярографического фона, и, присоединив приемник к холодильнику, снова кипятят восста­новительную смесь в течение 30 мин. Раствор из приемника пе­реводят в электролизер и снимают полярограмму раствора конт­рольного опыта. Величина контрольного опыта не должна превы­шать 0,05 мкг серы. В: противном случае отгонку серы из смеси повторяют.

■1, 2— барботеры, наполненные 25 %-ным раствором пирогаллола в 25 %-ном раст­воре гидроокиси калия; 3—барботер с бидистиллятом; 4 — колба реакционная вместимостью 200 см3, соединенная с хо­лодильником с помощью шлифа; 5 — хо­лодильник длиной 25 см; б — приемник вместимостью 20 см3; 7 — электроплитка. Барботеры и приемник соединены хлор­виниловыми трубками
Черт. 1
Затем восстановительную смесь охлаждают и подключают к холодильнику приемник с поглотительным раствором. В реак­ционную колбу вводят 2 см3 стандартного раствора Б сульфатной серы, что соответствует 2 мкг серы, включают электроплитку 7 и отгоняют серу в течение 30 мин. Параллельно снимают на по- .лярографе без отгонки полярограмму поглотительного раствора, содержащего 2 мкг сульфидной серы. Результаты определений сульфатной и сульфидной серы не должны различаться более чем на 10 °/о>. Причиной несходимости результатов может служить негерметичность установки. О герметичности установки судят по ■совпадению скорости прохождения пузырьков азота в барботе­ре 7 и в приемнике 6.
После отгонки серы из стандартного раствора ' снова прове­ряют величину контрольного опыта, тем самым проверяют и пол­ноту отгонки серы из стандартного раствора сульфатной серы.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. В приемник 6 наливают 10 см3 полярографического фо­на и присоединяют к холодильнику проверенной установки. В ох­лажденную восстановительную смесь вводят навеску сурьмы массой 5 г марки СуООООО, массой 2 г марки СуООООП или мас­сой 1 г марок СуОООО, СуООО. Включают плитку и отгоняют се­роводород 30 мин с момента закипания восстановительной смеси в токе азота. Раствор из приемника переводят в электролизер с внешним анодом и снимают полярограмму раствора пробы от минус 0,4 до минус 0,8 В. Потенциалы приведены по отноше­нию к насыщенному каломельному электроду. А к холодильнику перегонной установки подключают приемник с поглотительным раствором и определяют величину контрольного опыта и полноту отгонки серы из навески. Затем отгоняют сероводород из стан­дартного раствора сульфатной серы с содержанием серы, близким к ее содержанию в пробе.
Массовую долю серы в пробе определяют, сравнивая высоту волны сульфида в поглотительном растворе после отгонки серо­водорода из навески пробы с высотой волны сульфида после от­гонки сероводорода из стандартного раствора.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю серы (X) в процентах вычисляют по формуле
• 10-4,
где /У!, — масса серы в стандартном растворе, мкг;
Н—высота пика сульфида в поглотительном растворе после отгонки сероводорода из навески пробы, мм;
— высота пика сульфида в поглотительном растворе пос­ле отгонки сероводорода из стандартного раствора, мм;
Н2— высота пика контрольного опыта, мм;
m — масса навески сурьмы, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения большего и мень­шего из двух результатов параллельных определений при довери­тельной вероятности Р —0,95 не должны превышать величин до­пускаемых расхождений, приведенных в табл. 1.
Таблица I
МасЬовая доля серы, %
Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,000005 до 0,00001 включ.
0,000004
Св. 0,000011 » 0,00002 . »
0,000005
» 0,00002 » 0,0(0'005 »
0,00001
» 0,00-005 » 0,0001 »
0,00002
» 0,0001 » 0,ООЮ2| »
0,00003
» 0,0002 » 01,000-5 »
0,00005
» 0,0005 » 0,0011 »
0,0001

3. ОБЪЕМНЫЙ МЕТОД

Метод основан на извлечении серы из металлической сурьмьв соляной кислотой. Выделившийся сероводород улавливают раст­вором смеси ацетатов кадмия и цинка. Содержание серы опреде­ляют объемным йодометрическим методом.
3.1. Ап паратура, реактивы и растворы Электроплитка по ГОСТ 306—76.
Насос водоструйный лабораторный по ГОСТ 10696—75.
Бюретки по ГОСТ 20292—74 вместимостью 25 см3.
Мензурки по ГОСТ 1770—74 вместимостью 1 дм3.
Колбы мерные по ГОСТ 1770—74 вместимостью 1 дм3.
Колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336—82 вмести­мостью 250 см3.
Пробки резиновые конусные по ГОСТ 7852—76.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 2:1, 1:1.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Цинк уксуснокислый по ГОСТ 5823—78 и 1 %-ный раствор.
Кадмий уксуснокислый по ГОСТ 5824—79.
Раствор поглотительный: 5 г уксуснокислого кадмия и 20 г уксуснокислого цинка помещают в мензурку вместимостью 1 дм3, растворяют в воде, приливают 5 см3 уксусной кислоты и доли­вают водой до метки, перемешивают.
Калий йодистый по ГОСТ 4232—74.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363—80.
Калий йодноватокислый (йодат калия) по ГОСТ 4202—75, 0,01 М раствор: 68 г йодистого калия, 1,6 г гидроокиси калия и навеску йодата калия