ГОСТ 1293.5-83
Download document
.docx format · available to registered users
УДК 669.45/75 : 543.06 : 006.354
Методы определения цинка и меди
Lead-antimony alloys. Methods for the determination
of zinc and.copper
ОКП 17 2532
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, перегнанная в кварцевом аппарате, или кислота азотная по ГОСТ 11125—78 и разбавленная 1 : 3.
Свинец по ГОСТ 3778—77 с массовой долей цинка не более 0,0001%.
Раствор с массовой концентрацией свинца 100 г/дм3, готовят растворением 25 г стружки металлического свинца в 100 см3 азотной кислоты (1:3) при нагревании. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
Сурьма по ГОСТ 1089—82 с массовой долей цинка не более 0,0001%.
Раствор с массовой концентрацией сурьмы 25 г/дм3, готовят растворением 5 г металлической сурьмы, измельченной в агатовой ступке, в смеси кислот — 100 см3 раствора винной кислоты и 25 см3 концентрированной азотной кислоты при нагревании. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
Цинк по ГОСТ 3640—79.
2.3. Подготовка к анализу
1 .3.1. Приготовление стандартных растворов цинка
Раствор А: 0,1 г цинка растворяют в 15 см3 раствора азотной кислоты (1:3) при нагревании. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
2 см3 раствора А содержит 100 мкг цинка.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
3 см3 раствора Б содержит 10 мкг цинка.
Раствор В: 10 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
4 см3 раствора В содержит 1 мкг цинка.
5 .3.2. Построение градуировочного графика
В восемь из девяти мерных колб вместимостью 100 см3 наливают 10 и 20 см3 стандартного раствора В, 5, 10 и 20 см3 стандартного раствора Б, 5, 8 и 10 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 8 и 10 мкг/см3 цинка.
Во все колбы добавляют по 12 см3 раствора азотной кислоты (1 : 3), доводят до метки водой и перемешивают.
2.4. Проведение анализа
Навеску сплава массой 2 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 5 см3 раствора винной кислоты и 15 см3 раствора азотной кислоты (1:3) и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Анализируемый и стандартные растворы распыляют в воздуш- но-ацетиленовое. пламя и измеряют величину поглощения линии цинка 213,8 нм на атомно-абсорбционном спектрофотометре.
Условия измерения подбирают в соответствии с применяемым прибором. Используют два способа измерения величины поглощения в зависимости от модели прибора.
На спектрофотометрах, имеющих режим работы «концентрация», работают в режиме «концентрация» и результат получают на табло в мкг/см3 или в режиме «поглощение» методом «ограничивающих растворов», или по градуировочному графику.
На остальных спектрофотометрах работают в режиме «поглощение» с записью на самопишущем потенциометре или со снятием показаний по стрелочному или цифровому прибору.
Метод «ограничивающих растворов» заключается в получении отсчетов для анализируемого раствора и двух стандартных растворов, один из которых дает больший, а другой меньший отсчет по сравнению с отсчетом для анализируемого раствора.
2.5. Обработка результатов
2.5.1. Если измерение проводят на самопишущем потенциометре, то линейкой измеряют высоту пиков в миллиметрах и строят градуировочный график в координатах: С — концентрация определяемого элемента в растворе, мкг/см3; L — высота пика, мм.
При измерении величины поглощения линии определяемого элемента по стрелочному и цифровому прибору градуировочный график строят в координатах: С — концентрация определяемого элемента в растворе, мкг/см3, М — показания стрелочного или цифрового прибора.
Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
у : (Сг-С2) У
т•10000 ’
где С\ — концентрация цинка в анализируемом растворе, мкг/см3;
С2 — концентрация цинка в растворе контрольного опыта, мкг/см3;
V — объем раствора сплава, см3;
т— масса навески сплава, г.
2.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р' = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля цинка, %
Абсолютные допускаемые расхождения, %.
От 0,0005 до 0,001
0,0002
Св. 0,001 » 0,003
0,0003
» 0,003 » 0,008
0,0007
» 0,008 » 0,02
0,002 ■
» 0,02 » 0,05
0,003
2.5.3. Метод применяют при разногласии в оценке качества сплава.
3.1. Сущность метода
Метод основан на полярографическом определении цинка и меди на аммонийно-аммиачном фоновом электролите при потенциалах полуволн соответственно минус 1,44 и минус 0,52 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. Свинец предварительно выделяют в виде сульфата, сурьму частично соосаж-, дают со свинцом, а.другую часть удаляют в виде летучего бромида’сурьмы.
3.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Полярограф переменного тока.
КисЛота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1: 1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1 и 2%-ный раствор.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и 5%-ный раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72.
Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062—77.
Железо хлорное по ГОСТ 4147—74, 5%-ный раствор: готовят на разбавленной 1 : 20 соляной кислоте.
Натрий сернистокислый (сульфит натрия) кристаллический по ГОСТ 429—76, насыщенный раствор.
Цинк металлический гранулированный по ГОСТ 989—75.
Медь по ГОСТ 859—78, марки МО.
3.3. Подготовка к анализу
3.3.1. Приготовление стандартных растворов цинка и меди
Раствор А: 0,2 г цинка и 0,2 г меди растворяют в 15—20 см3
азотной кислоты (1:1) и выпаривают до получения влажного остатка. Приливают 10' см3 соляной кислоты и вновь выпаривают до получения влажного остатка.
Выпаривание с соляной кислотой повторяют дважды. Прибавляют 50 см3 соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3.раствора А содержит по 0,2 мг цинка и меди.
Раствор Б: 10 см3 стандартного раствора А разбавляют 5%-ным раствором соляной кислоты в мерной колбе вместимостью 100 см3.
2 см3 раствора Б содержит по 0,02 мг цинка и меди.
3.3.2. Для приготовления градуировочных растворов в семь мерных колб вместимостью 100 см3 отмеривают соответственно в каждую микробюреткой или пипетками 2 см3 раствора Б, 0,5; 1; 2; 5; 10 и 15 см3 раствора А, приливают в каждую из колб, кроме последней, 5%-ный раствор соляной кислоты до объема 15 см3, по 40—50 см3 фонового электролита и по 4 см3 раствора хлорного железа, перемешивают, приливают по 10 см3 насыщенного раствора сульфита натрия, разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают.
Градуировочные растворы содержат соответственно по 0,4; 1,0; 2,0; 4,0; 10,0; 20,0 и 30,0 мг/дм3 цинка и меди.
Количество и концентрации градуировочных растворов цинка и меди меняют в зависимости от концентрации этих элементов в анализируемом растворе.
3.3.3. Для приготовления фонового электролита в склянку вместимостью 1 дм3 наливают 500 см3 воды, прибавляют 100 г хлористого аммония, 200 см3 аммиака, перемешивают до растворения соли и разбавляют при перемешивании до метки водой.
3.4. Проведение анализа
Навеску сплава массой 5 или 10 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 60—80 см3 азотной кислоты (1:1) и нагревают до полного растворения сплава. Приливают 50 см3 воды, 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до кипения, охлаждают 30 мин и фильтруют через плотный фильтр «синяя лента», собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 250 см3. Осадок на фильтре и в колбе промывают 3—4 раза холодным раствором серной кислоты. Фильтр с осадком сульфата свинца отбрасывают.
К фильтрату в мерной колбе прибавляют 5 см3 серной кислоты (1:1) доводят до метки водой и перемешивают.
Аликвотную часть раствора 25 или 50 см3, в зависимости от массовых долей цинка и меди, помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 соляной кислоты и выпаривают до появления густых паров серной кислоты. Охлаждают 34
и выпаривание с 5 см3 соляной кислоты повторяют. Приливают 5 см3 бромистоводородной кислоты и выпаривают до появления паров серного ангидрида. Выпаривание с бромистоводородной кислотой повторяют дважды или трижды, в зависимости от содержания сурьмы в сплаве. Обмывают стенки колбы 1—2 см3 воды и выпаривают до подного удаления паров серной кислоты.
К слегка влажному остатку приливают в зависимости от конечного разбавления 4 или 8 см3 раствора соляной кислоты, нагревают до 50—60°С, приливают 10 или 25 см3 фонового электролита, 1 или 2 см3 раствора: хлорного железа, перемешивают, приливают 2,5 или 5 см? насыщенного раствора сульфита натрия, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 25 или 50 сма, разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают.
Часть раствора заливают й электролизер и полярографируют цинк и медь соответственно при потенциалах полуволны минус 1,44 и 0,52 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
В аналогичных условиях проводят полярографирование цинка и меди в градуировочных растворах и в растворе контрольного опыта, вычитая значения высот волн цинка и меди контрольного опыта из соответствующих значений анализируемого сплава.
3.5. Обработка результатов
3.5.1. Массовую долю цинка (и меди) (X) в процентах вычисляют по формуле
х —
К-т,-1000-1000 ’
где h — высота волны цинка (меди) раствора сплава, мм;
V — объем раствора сплава, см3;
т — масса сплава (аликвотной части), г;
К, — коэффициент пересчета, который вычисляют по формуле
*=-?-•
где hi — высота волны цинка (меди) градуировочного раствора, мм;
С — концентрация цинка (меди) в градуировочном растворе, мг/дм3.
3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при дов
