ГОСТ 15933.18-70. Феррониобий. Метод определения содержания Свинца
(введен Постановлением Госстандарта СССР от 06.05.1970 № 626)
от 6 мая 1970 г. № 626
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВИНЦА
Ferroniobium. Method for the determination of lead content
Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 06.05.1970 № 626 срок введения установлен с 01.07.1971.
Настоящий стандарт распространяется на феррониобий и устанавливает фотоколориметрический метод определения содержания свинца (при содержании свинца от 0,001 до 0,10%).
Метод основан на выделении свинца тиоацетамидом на коллекторе азотнокислой меди из аммиачного раствора в присутствии комплексообразователя.
От сопутствующих элементов свинец отделяют на анионите ЭДЭ-10П. Свинец вместе с цинком десорбируют 0,02 н раствором соляной кислоты и извлекают свинец дитизоном. Полученное комплексное соединение дитизоната свинца фотометрируют по смешанной окраске с зеленым светофильтром.
Применение метода предусматривается в стандартах и технических условиях, устанавливающих технические требования на феррониобий.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1 Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 15933.0-70.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Кислота фтористо-водородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484-63.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-67 и 2; 1,5; 0,5 и 0,02 н растворы.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-67.
Аммоний лимоннокислый двузамещенный по ГОСТ 3653-70.
Аммоний лимоннокислый трехзамещенный по ГОСТ 9264-59.
Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712-67.
Раствор комплексообразователя; готовят следующим образом: к 1 л 40%-ного двузамещенного или трехзамещенного раствора лимоннокислого аммония добавляют 1 л насыщенного на холоду раствора щавелевокислого аммония и перемешивают.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-64 и разбавленный 1:3, 1:100.
Медь азотнокислая по ГОСТ 4163-68, 1%-ный раствор.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-65 и 1%-ный раствор, очищенный дитизоном: 300 мл 1%-ного раствора гидроксиламина нейтрализуют аммиаком до рН 6 — 7, переводят в делительную воронку вместимостью 500 мл и добавляют по 10 мл 0,1%-ного раствора дитизона в четыреххлористом углероде до тех пор, пока последняя порция дитизона не станет темно-зеленого цвета. Избыток дитизона извлекают четыреххлористым углеродом до тех пор, пока последняя его порция не станет прозрачной и бесцветной.
Смесь соляной и азотной кислот (царская водка); готовят следующим образом: к 900 мл соляной кислоты приливают 300 мл азотной кислоты и перемешивают.
Ионообменная колонка, наполненная анионитом ЭДЭ-10П в хлор-ион форме; анионит готовят следующим образом: 50 г анионита ЭДЭ-10П помещают в стакан вместимостью 300 — 500 мл, промывают путем декантации 3 — 4 раза водой для удаления пылевидных частиц, заливают 300 мл 2 н раствора соляной кислоты и оставляют на сутки для полного набухания зерен анионита и извлечения основной массы железа. Кислоту сливают, промывают путем декантации еще несколько раз 2 н раствором соляной кислоты до полного удаления катионов железа (проба с роданидом аммония или калия) и 0,5 н раствором соляной кислоты до исчезновения окраски в промывной жидкости. Затем промывают анионит несколькими порциями по 100 — 150 мл дистиллированной воды и, взмутив анионит, его порциями переводят в колонку, в нижнюю часть которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты. Слой анионита в колонке должен быть ровным, без пузырьков воздуха. Высота колонки 50 см, диаметр 10 мм, высота слоя анионита 25 — 30 см.
Феноловый красный (фенолсульфофталеин) по ГОСТ 4599-61, 0,1%-ный раствор в 20%-ном растворе этилового спирта.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 5827-68.
Дитизон (дифенилтиокарбазон) по ГОСТ 10165-62, 0,1 и 0,005%-ный раствор.
0,1%-ный раствор дитизона в четыреххлористом углероде; готовят следующим образом: 0,1 г дитизона растворяют на холоду в 30 — 50 мл четыреххлористого углерода в стакане вместимостью 100 мл, переводят раствор в делительную воронку вместимостью 500 мл, приливают 200 мл разбавленного 1:100 аммиака и энергично встряхивают. Дитизон переходит в аммиачный слой (раствор окрашивается в красный цвет), а продукты его окисления остаются в органическом слое, придавая ему зеленую окраску. Органический слой отбрасывают. Водную вытяжку промывают 2 — 3 раза встряхиванием с 5 — 10 мл четыреххлористого углерода, сливая последний после отстаивания. Затем приливают 100 мл четыреххлористого углерода и 1,5 н раствор соляной кислоты до изменения окраски водного слоя. Раствор энергично встряхивают в течение 1 — 2 мин для полного извлечения дитизона в кислый слой. Водная фаза при этом должна обесцвечиваться. После расслоения раствор дитизона сливают в другую делительную воронку и встряхивают его 3 — 4 раза по 1 мин со 100 мл воды. Водную фазу после расслоения отбрасывают, а раствор дитизона фильтруют через сухой фильтр в сухую склянку из темного стекла с притертой пробкой. Раствор хранят в темном прохладном месте не более двух недель.
0,005%-ный раствор дитизона в четыреххлористом углероде; готовят в день применения соответствующим разбавлением 0,1%-ного раствора четыреххлористым углеродом.
Калий лимоннокислый по ГОСТ 5538-51, 10%-ный раствор.
Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207-65, 5%-ный раствор.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г металлического свинца помещают в стакан вместимостью 200 — 300 мл, растворяют в 10 — 15 мл азотной кислоты, разбавленной 1:1, и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 л. Раствор доливают до метки водой и хорошо перемешивают.
1 мл раствора А содержит 0,0001 г свинца.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, доливают до метки водой и перемешивают.
1 мл раствора Б содержит 0,001 мг свинца.
Универсальная индикаторная бумага.
Платиновая чашка по ГОСТ 6563-58.
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Навеску феррониобия 1 г помещают в платиновую чашку, смачивают водой, приливают 3 мл фтористо-водородной кислоты и осторожно, избегая сильного вспенивания, прибавляют по каплям концентрированную азотную кислоту до полного растворения навески. Стенки чашки обмывают водой и выпаривают раствор до начала образования кромки солей. В чашку добавляют 30 мл раствора комплексообразователя и переводят ее содержимое в стакан вместимостью 300 мл, всего расходуя на это 100 мл раствора комплексообразователя. Раствор должен быть совершенно прозрачным. Нейтрализуют раствор аммиаком до рН 8 по универсальной индикаторной бумаге, добавляют 1 мл 1%-ного раствора азотнокислой меди, 2 г солянокислого гидроксиламина, нагревают до кипения, приливают 10 мл 2%-ного раствора тиоацетамида и выдерживают раствор в течение 10 — 15 мин при 80 — 90 °С. Затем приливают еще 10 мл раствора тиоацетамида и оставляют раствор на 2 ч при 40 — 50 °С для лучшей коагуляции осадка.
Осадок отфильтровывают на фильтр «белая» или «желтая лента» и 7 — 8 раз промывают теплой водой, в которую добавляют тиоацетамид, разбавленный 1:200, для возможно полного отмывания от ниобия и железа. Осадок растворяют на фильтре в 10 мл горячей царской водки, промывают фильтр 3 — 4 раза горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан, где производилось осаждение. Фильтр помещают в платиновый тигель и сжигают в муфеле. Золу добавляют к испытуемому раствору и выпаривают раствор досуха. Для удаления азотной кислоты сухой остаток обрабатывают дважды 5 мл концентрированной соляной кислоты, затем растворяют его в 20 мл 2 н растворе соляной кислоты и после охлаждения пропускают раствор через колонку, заряженную анионитом ЭДЭ-10П, со скоростью 0,5 мл/мин. Предварительно через колонку пропускают 100 мл 2 н раствора соляной кислоты со скоростью 1 мл/мин, затем 100 мл 2 н раствора соляной кислоты и 50 — 70 мл 0,5 н раствора соляной кислоты для полного вымывания железа (проба на роданистый аммоний или калий). Свинец вымывают 100 мл 0,02 н раствора соляной кислоты и 50 мл горячей воды, пропуская их со скоростью 1 мл/мин. Элюат выпаривают до получения влажных солей, смачивают соли водой, добавляют одну каплю фенолового красного, 2 мл 1%-ного раствора гидроксиламина и по каплям аммиак, разбавленный 1:3, до перехода окраски в розовую. Раствор подкисляют 1,5 н раствором соляной кислоты и приливают 0,5 мл кислоты в избыток. Затем раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 — 150 мл, добавляют в него 2 — 3 мл 0,005%-ного раствора дитизона и встряхивают 2 мин для извлечения меди. Дитизонат меди отбрасывают. Извлечение меди повторяют до тех пор, пока органический слой не примет зеленую окраску. Избыток дитизона извлекают встряхиванием с 3 — 5 мл четыреххлористого углерода.
После извлечения меди в раствор добавляют 5 — 6 капель 10%-ного раствора лимоннокислого калия, аммиак до перехода окраски в розовую, 1 мл 5%-ного раствора ферроцианида калия и устанавливают рН 8 — 9 по универсальной индикаторной бумаге 1,5 н раствором соляной кислоты и аммиаком, разбавленным 1:3.
Затем к раствору добавляют 2 мл 0,005%-ного раствора дитизона и встряхивают 30 сек до перехода зеленой окраски дитизона в розовую. Дитизонат свинца сливают в пробирку с притертой пробкой. Извлечение свинца повторяют до тех пор, пока очередная порция дитизона после встряхивания не получит сероватую окраску, характерную для смешанной окраски дитизоната свинца и дитизона. После этого повторяют извлечение еще 1 мл дитизона и, если зеленая окраска не исчезнет, то свинец извлечен полностью. Эту порцию дитизона отбрасывают. Объединенные вытяжки дитизоната свинца в пробирках доводят четыреххлористым углеродом до одинакового объема и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (область светопропускания 530 нм) в кюветах с толщиной слоя 5 мм. В качестве раствора сравнения используют четыреххлористый углерод. Одновременно через весь ход анализа проводят контрольный опыт.
3.1 Построение калибровочного графика
В стаканчики вместимостью по 50 мл отмеривают пипеткой 0; 1; 3; 5; 7 и 10 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0; 1; 3; 5; 7 и 10 мкг свинца, добавляют по одной капле фенолового красного, по 2 мл 1%-ного раствора гидроксиламина, по 5 — 6 капель лимоннокислого калия, по 1 мл 5%-ного раствора ферроцианида калия и, добавляя аммиак, разбавленный 1:3, устанавливают рН 8 — 9 по универсальной индикаторной бумаге. Затем раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 — 150 мл, добавляют 2 — 3 мл 0,005%-ного раствора дитизона и встряхивают до образования красного дитизоната свинца. Извлечение свинца проводят, как указано в разд. 3.
По найденным значениям оптических плотностей и соответствующим им концентрациям свинца строят калибровочный график.
4. ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
4.1 Содержание свинца (Х) в процентах вычисляют по формулам:
при построении калибровочного графика
где g — количество свинца, найденное по калибровочному графику, в мг;
при сравнении со стандартным раствором
где g — количество свинца в колориметрируемом объеме стандартного раствора в г;
D — оптическая плотность испытуемого раствора;
D_{1} — оптическая плотность раствора контрольного опыта;
D_{2} — оптическая плотность стандартного раствора свинца;
4.2. Допускаемые расхождения между результатами анализа не должны превышать величин, указанных в таблице.
| Содержание свинца в % | Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа в абс. % |
|---|---|
| От 0,001 до 0,004 Св. 0,004 « 0,008 » 0,008 « 0,01 » 0,01 « 0,02 » 0,02 « 0,05 » 0,05 « 0,07 » 0,07 « 0,10» | 0,0003 0,0004 0,0005 0,001 0,002 0,005 0,008 |