Ферросиликоцирконий. Методы определения меди

УДК 669.5'296'782—198:546.56.06:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФЕРРОСИЛИКОЦИРКОНИЙ

Методы определения меди
Ferrosilicozirconium. Methods for
determination of copper

ОКСТУ 0809

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 ноября 1986 г. № 3512 срок действия установлен
с 01.G1.88
до 01.01.98
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атом­но-абсорбционный методы определения меди в ферросиликоцир- конии при массовой доле ее от 0,1 до 4,0%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13020.0—75.
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—73.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода
Метод основан на реакции дитиокарбаматом натрия желтовато-коричневый цвет .следующем измерении его мешающих компонентов — циркония, титана, алюминия, железа и других устраняют связыванием их в тартратный комплекс.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1 : 1.

Издание официальное
Перепечатка воспрещена

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Калий-натрий виннокислый 4-водный по ГОСТ 5845—79, раствор с массовой концентрацией 500 г/дм3.
Натрия N, N, — диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864—71, вод­ный раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3.
Желатин по ГОСТ 23058—78, раствор с массовой концент­рацией 5 г/дм3: 0,5 г желатина помещают в стакан вмести­мостью 300 см3, прибавляют 30—40 см3 воды и оставляют на 1 ч при комнатной температуре, периодически перемешивая. Затем стакан помещают в нагретую до кипения воду и при перемеши­вании растворяют желатин, после чего доливают водой до 100 см3 и вновь перемешивают. Применяют свежеприготовленный раствор.
Лакмусовая индикаторная бумага.
Медь по ГОСТ 859—78.
Стандартные растворы меди
Раствор А: 0,1000 г меди помещают в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют в 10 см3 разбавленной азотной кислоты. Затем прибавляют 10 см3 разбавленной серной кислоты и выпари­вают раствор до появления паров серной кислоты. Соли растворя­ют в 100 см3 воды. Раствор переносят в мерную колбу вмести­мостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и перемеши­вают.
Массовая концентрация меди в растворе А равна 0,0001 г/см3.
Раствор Б: 25 см3 раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация меди в растворе Б равна 0,000025 г/см3.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску ферросиликоциркония массой, установленной в зависимости от массовой доли меди по табл. 1, помещают в платиновую чашку или чашку из стеклоуглерода, прибавляют ГО см3 разбавленной серной кислоты, 7—10 см3 фтористоводо­родной кислоты, 5 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты.
Таблица 1
Массовая доля меди, %
Навеска, г
Объем кол­бы, см3
Аликвотная часть, см3
Масса меди в аликвотной части, мг
От 0,1 до 0,5
0,5
100
10
0,05—0,25
Св. 0,5 » 2,0
0,2
100
5
0,05—0,20
» 2,0 » 4,0
0,1
100
5
0,10-0,20
Остаток в чашке охлаждают, стенки чашки обмывают холод­ной водой и вновь выпаривают содержимое до появления обиль­ных паров серной кислоты. После охлаждения приливают 20 см3 воды и нагревают до растворения солей. Раствор охлаждают и, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Раствор в колбе доливают до метки водой и перемешивают. При необ­ходимости раствор фильтруют.
Аликвотную часть, взятую в соответствии с табл. 1, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 5 см3 раст­вора виннокислого калия-натрия, 5 см3 раствора желатина, раствор аммиака до изменения окраски индикаторной бумаги в синий цвет и затем еще 2 см3 раствора аммиака в избыток. Раствор охлаждают, прибавляют 4 см3 водного раствора, диэтилдитиокарбамата натрия, доводят до метки водой и пере­мешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектро­колориметре в области светопропускания от 420 до 470 нм или на спектрофотометре при длине волны 453 нм. Раствором срав­нения служит вторая аликвотная часть исследуемого раствора, к которой прибавляют все реактивы за исключением раствора диэтилдитиокарбамата натрия.
Массу меди находят по градуировочному графику после вы­читания значения оптической плотности раствора контрольного- опыта из значения оптической плотности раствора пробы или методом сравнения со стандартными образцами ферросилико- циркония, близкими по составу к анализируемому ферросилико- цирконию и проведенными через все стадии анализа.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В пять колб из шести вместимостью по 100 см3 помещают 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0001'5; 0,0002 и 0,00025 г меди.
Во все колбы приливают все необходимые для фотометриро- вания реактивы в той же последовательности и в тех же количест­вах как указано в п. 2.3.1.
В качестве раствора сравнения применяют раствор шестой колбы, не содержащий стандартного раствора Б, с добавлением всех реактивов за исключением диэтилдитиокарбамата натрия.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах, определенную методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
tn
где mi — масса меди в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г;
tn — масса навески, соответствующая аликвотной части, г..
2.4.2. Массовую долю меди (XJ в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по формуле
С (Р-О2)
1 Рт-Оз
где С—массовая доля меди в стандартном образце, %;
D — оптическая плотность анализируемого раствора ферро- силикоциркония;
Di — оптическая плотность раствора стандартного образца;
D2— оптическая плотность раствора контрольного опыта.
2.4.3. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений,, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля меди, %
Абсолютные допускаемые расхождения, %
От 0,10 до 0,20 включ.
Св. 0,20 » 0,50 »
:> 0,50 » 1,00 »
.-> 1,00 » 2,00 »
» 2,00 » 4,00 »
0,03
0,04
0,06
0,08
0,10

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении атомной абсорбции меди в пла­мени воздух — ацетилен при длине волны 324,8 нм с предвари­тельным растворением пробы в смеси кислот: серной, фтористо­водородной, азотной.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр любого типа со все­ми принадлежностями.
Ацетилен растворенный и технический по ГОСТ 5457—75.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1 : 1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Медь по ГОСТ 859—78.
Стандартные растворы меди
Раствор А: 0,2500 г меди растворяют в 10 см3 разбавленной азотной кислоты, затем приливают 5 см3 разбавленной серной кислоты и выпаривают раствор до появления паров серной кис­лоты. Соли растворяют в 100 см3 воды. Раствор переносят в мер­ную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация меди в растворе А равна 0,0005 г/см3.
Раствор Б: 20 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемеши­вают.
Массовая концентрация меди в растворе Б равна 0,0001 г/см3.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску ферросиликоциркония массой 0,2 г помещают в платиновую чашку или чашку из стеклоуглерода, приливают 10 см3 разбавленной серной кислоты, 10 см3 фтористоводородной кис­лоты, 5 см3 азотной кислоты и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты. Соли растворяют в 20 см3 воды. Раствор ■охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
3.3.2. Построение градуировочного графика
В семь из восьми колб вместимостью по 100 см3 помещают стандартные растворы меди в количествах, соответствующих указанным в табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля меди, %
Стандартный раствор
Объем стандартного раствора, см3
От 0,1 до 1,0
Б
1,5; 3,0; 5,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0
Св. 1,0 » 4,0
А
4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0; 16,0

В восьмую колбу стандартные растворы меди не помещают. Во все восемь колб приливают по 10 см3 разбавленной серной кислоты и далее анализ проводят как указано в п. 3.3.1.
3.3.3. Атомную абсорбцию меди измеряют последовательно в растворе пробы, контрольного опыта, в растворах для построения градуировочного графика и растворе стандартного образца при длине волны 324,8 нм в пламени воздух — ацетилен.
Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор меди, из значений абсорбции растворов, со­держащих стандартный раствор, и соответствующему им со­держанию меди.
После вычитания значения атомной абсорбции раствора конт­рольного опыта из значения атомной абсорбции раствора пробы находят массу меди в растворе пробы по градуировочному гра­фику или методом сравнения со стандартными образцами ферро­силикоциркония, близкими по составу к анализируемой пробе и проведенными через весь ход анализа.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах, определенную методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
Х=-^-100,
т
где с — массовая концентрация меди в растворе пробы, най­денная по градуировочному графику, г/см3;
V—объем раствора пробы, см3;
т — масса навески, г.
3.4.2. Массовую долю меди (Xi) в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по формуле
х _ С (D—Ра)
1 D.-D, '
где С— массовая доля меди в стандартном образце, %;
D— оптическая плотность анализируемого раствора пробы;
D\—оптическая плотность раствора стандартного образца;
D2 — оптическая плотность раствора контрольного опыта.
34.3. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать допускаемых значений, указан­ных в табл. 2.