Кадмий. Методы определения цинка

ГОСТ 12072.3-79

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КАДМИЙ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КАДМИЙ

Методы определения цинка
Cadmium.
Methods of zinc determination

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.12.80
Настоящий стандарт устанавливает полярографический и атомно-абсорбционный методы определения цинка (при массовой доле цинка от 0,0005 до 0,3 %).
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 915—78.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности — по ГОСТ 12072.0. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода
Метод основан на экстрагировании цинка эфиром в виде роданистого комплекса и полярогра- фировании цинка на аммонийно-аммиачном фоне при потенциале полуволны минус 1,45 В, на фоне раствора ортофосфорной кислоты при потенциале полуволны минус 1,3 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
2.2. Аппар ату ра, материалы и реактивы
Полярограф осциллографический или полярограф переменного тока со всеми принадлежностями.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, раствор 0,03 моль/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:9 и раствор 0,5 моль/дм3.
Водорода перекись по ГОСТ 10929.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор 600 г/дм3.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Натрий сернистокислый по ТУ 6—09—5313.
Аммиачный фоновый электролит: в склянку вместимостью 1 дм3 помещают 50 г хлористого аммония, 20 г сернистокислого натрия, приливают 500 см3 воды, перемешивают, приливают 50 см3 аммиака, 10 см3 раствора желатина, доливают до объема 1 дм3 водой и перемешивают.
Срок годности фонового электролита — 7 дней.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 5 г/дм3, свежеприготовленный.
Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336, насыщенный раствор.
Промывной раствор: к 100 см3 раствора серной кислоты 0,5 моль/дм3 прибавляют 25 см3 раствора роданистого аммония и перемешивают.
Эфир этиловый (медицинский) или эфир изопропиловый по ТУ 6—09—3704.
Азот газообразный по ГОСТ 9293. Азот очищают от кислорода следующим образом: струю азота пропускают через три склянки, содержащие на дне амальгаму цинка и наполненные насыщенным
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★ © Издательство стандартов, 1979
© ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с Изменениями
раствором ванадиевокислого аммония в растворе серной кислоты, разбавленной 1:9, и предвари­тельно восстановленного амальгамой цинка (фиолетовая окраска).
Цинка амальгама: 200 г цинка обрабатывают в толстостенном сосуде в смеси, содержащей 10 см3 ртути и 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9.
Цинк по ГОСТ 3640.
Ртуть по ГОСТ 4658.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А: навеску цинка массой 0,250 г растворяют в мерной колбе вместимостью 500 см3 в 50 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,5 мг цинка.
Раствор Б: в мерную колбу вместимостью 500 см3 отмеривают пипеткой 20 см3 раствора А, приливают 50 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
2 см3 раствора Б содержит 0,02 мг цинка.
Градуировочные растворы цинка (способ добавки стандартного раствора): к двум навескам кадмия отмеривают микропипеткой стандартный раствор цинка Б согласно табл. 1, приливают по 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения анализируемой пробы и выпаривают досуха. Далее поступают, как указано в п. 2.3.
Таблица 1
Марка кадмия
Масса навески, г
Стандартный раствор
Количество добавленного стандартного раствора
Объем мерной колбы, см3
Массовая концентрация цинка, мг/дм3

см3
МГ

КдОА
1,000
Б
0,25
0,005
25
0,2
КдОА
1,000
Б
0,5
0,01
25
0,4
КдО
1,000
Б
1,0
0,02
25
0,8
КдО
1,000
Б
2,0
0,04
25
1,6
Кд1
1,000
Б
2,5
0,05
25
2,0
Кд1
1,000
Б
3,5
0,07
25
2,8
КдОС
1,000
Б
4,0
0,08
25
3,2
Кд1С
1,000
Б
5,0
0,1
25
4,0
Кд2С
0,200
А
0,4
0,2
50
4,0
Кд2С
0,200
А
0,8
0,4
50
8,0
Кд 2 С
0,200
А
1,2
0,6
50
12,0

2.3. Проведение анализа
В коническую колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску кадмия массой 1,000 г, прили­вают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают досуха. Приливают 5 см3 соляной кислоты и выпаривают досуха.
К остатку приливают 20 см3 раствора серной кислоты 0,5 моль/дм3 раствор, нагревают до растворения солей, охлаждают, переливают в делительную воронку вместимостью 150 см3, прили­вают 5 см3 раствора роданистого аммония, доливают до объема 50 см3 водой, предварительно ополоснув колбу, в которой находилась проба, добавляют 50 см3 изопропилового или этилового эфира и встряхивают в течение 2 мин. Нижнюю водную фазу отбрасывают, а эфирный экстракт промывают 25 см3 промывного раствора в течение 10 с. Промывание экстракта повторяют. Эфирный экстракт переводят в коническую колбу вместимостью 100—250 см3 и отгоняют эфир на водяной бане.
К остатку прибавляют 2 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 5—6 капель азотной кислоты и раствор выпаривают досуха, периодически добавляя по 2 капли перекиси водорода.
При определении цинка на осциллографическом полярографе остаток обрабатывают 2—3 каплями аммиака, приливают 10 см3 фонового электролита, перемешивают и согласно табл. 1 количественно переводят в соответствующую мерную колбу, доливают до метки фоновым электро­литом и перемешивают. Часть раствора заливают в полярографическую ячейку и проводят поляро- графирование цинка при оптимальном диапазоне тока и потенциале полуволны минус 1,45 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. В аналогичных условиях проводят полярогра- фирование градуировочных растворов цинка и растворов контрольных опытов.
При определении цинка переменнотоковым полярографическим методом к охлажденному остатку приливают 10 см3 раствора фосфорной кислоты, нагревают раствор до растворения солей, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см3, доливают раствором фосфорной кислоты до метки и перемешивают. Часть раствора заливают в полярографическую ячейку, проду­вают в течение 5 мин азотом (азот предварительно пропускают через склянки с ванадатом аммония) и проводят полярографирование при соответствующем диапазоне тока и потенциале пика минус 1,25—1,30 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. В аналогичных условиях проводят полярографирование градуировочных растворов цинка и растворов контрольных опытов.
При расчете содержания цинка из значения высоты волны анализируемой пробы вычитают высоту волны контрольного опыта, а из значения высоты волны анализируемой пробы с добавкой — высоту волны анализируемой пробы и контрольного опыта.
2.4. 2.3. (Измененная редакция, Изм. № 3).

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении поглощения аналитической линии цинка при длине волны 213,8 нм с введением растворов анализируемых проб и градуировочных растворов в воздушно-аце- тиленовое пламя. Навеску кадмия предварительно переводят в раствор кислотным разложением.
3.2. Ап паратура, материалы и реактивы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки с источником излучения для цинка.
Воздух, сжатый под давлением 2-Ю5—6-Ю5 Па (2—6 атм).
Ацетилен в баллоне.
Кислота азотная по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и раствор 2 моль/дм3.
Стандартные растворы цинка.
Цинк по ГОСТ 3640 не ниже марки Ц2.
Раствор А: навеску цинка массой 0,100 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до удаления оксидов азота, охлажда­ют, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,1 мг цинка.
Раствор Б: 25 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,01 мг цинка.
Кадмий по ГОСТ 1467 или ГОСТ 22860, содержащий цинка не более 1-Ю-4 %, раствор 100 мг/дм3; 100 г кадмия в виде кусочков или стружки растворяют в 200—250 см3 азотной кислоты. Кислоту приливают медленно небольшими порциями (примерно по 10 см3). Если при добавлении очередной порции кислоты реакция идет замедленно, сливают образовавшийся раствор азотнокис­лого кадмия в другую колбу и продолжают разложение. Затем объединяют весь раствор, кипятят до удаления оксидов азота, разбавляют водой, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и перемешивают.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску кадмия массой 1,000—5,000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 15—25 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до полного растворе­ния металла и удаления оксидов азота. Приливают 25 см3 воды, перемешивают, охлаждают, раствор количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и перемешивают. Раствор анали­зируемой пробы и градуировочные растворы вводят в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют поглощение аналитической линии цинка 213,8 нм по ГОСТ 12072.0.
При необходимости в растворе анализируемой пробы могут быть определены также содержания таллия, свинца, железа, меди и никеля.
3.3.2. Для построения градуировочного графика готовят две серии градуировочных растворов.
I серия: в двенадцать из тринадцати мерных колб вместимостью 100 см3 отмеривают 2,0; 5,0; 10,0 и 20,0 см3 раствора Б и 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 30,0 см3 раствора А (что соответствует 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0 мг/дм3 цинка), в каждую из колб приливают 10 см3 раствора азотной кислоты 2 моль/дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Основой этих градуировочных растворов служит вода.
II серия: в четыре из пяти мерных колб вместимостью 100 см3 отмеривают 2,0; 5,0; 10,0 и 20,0 см3 раствора Б (что соответствует 0,2; 0,5, 1,0 и 2,0 мг/дм3 цинка); в каждую из колб приливают 10 см3 раствора азотной кислоты 2 моль/дм3, 50 см3 раствора кадмия 100 г/дм3, доливают до метки водой и перемешивают. Основой этих градуировочных растворов служит раствор кадмия. По градуи