ГОСТ 16698.7-71. Государственный стандарт Союза ССР. Марганец металлический и марганец металлический азотированный. Метод определения никеля
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 17.02.1971 № 260)
(ред. от 28.09.1989)
Введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 17 февраля 1971 г. № 260
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МАРГАНЕЦ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ И МАРГАНЕЦ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ АЗОТИРОВАННЫЙ
Metallic manganese and nitrated manganese. Method for the determination of nickel
(код ОКСТУ введен Изменением № 1, введенным в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 № 1703)
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 17.02.1971 № 260 срок введения установлен с 01.07.1972.
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения никеля при массовой доле никеля в металлическом марганце и металлическом азотированном марганце от 0,005 до 0,05%.
(вводная часть в ред. Изменения № 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 № 1703)
1.1 Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 27349-87.
(в ред. Изменения № 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 № 1703, Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 № 2979)
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613-86.
(п. 1.2 введен Изменением № 1, введенным в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 № 1703, в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 № 2979)
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Раздел 2 исключен с 1 декабря 1984 года. - Изменение № 1, введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 № 1703.
Раздел 3 исключен с 1 декабря 1984 года. - Изменение № 1, введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 № 1703.
4. ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
Раздел 4 исключен с 1 декабря 1984 года. - Изменение № 1, введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 № 1703.
5. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД (раздел 5 введен Изменением № 1, введенным в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 № 1703)
5.1 Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного в винно-красный цвет растворимого комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом в щелочной среде в присутствии окислителя — надсернокислого аммония и измерении оптической плотности раствора на спектрофотометре при длине волны 530 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 530 до 550 нм.
Предварительно проводят отделение никеля от больших количеств марганца путем фракционного осаждения его совместно с железом в виде сульфидов.
5.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и раствор 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и раствор 1:1.
Натрий сернистый по ГОСТ 2053-77, растворы с массовой долей 1 и 10%.
Аммоний углекислый по ГОСТ 3770-75, раствор с массовой долей 20%.
Калий-натрий виннокислый 4-водный, раствор с массовой долей 20%.
(в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 № 2979)
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор с массовой долей 5%.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, раствор с массовой долей 5%.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-77, щелочной раствор; готовят следующим образом: 10 г диметилглиоксима растворяют на холоде в 1 дм3 раствора гидроокиси натрия.
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456-79, раствор с массовой долей 20%.
Никель металлический по ГОСТ 849-70.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г никеля растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота, прибавляют 50 см3 воды, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация никеля в растворе А равна 0,0001 г/см3.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация никеля в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
5.3 Проведение анализа
5.3.1. Навеску металлического марганца или металлического азотированного марганца массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 300 см3 и накрывают часовым стеклом. Слегка сдвинув часовое стекло, прибавляют небольшими порциями 20 см3 раствора азотной кислоты. После прекращения выделения бурых окислов азота содержимое стакана нагревают на песчаной бане для окончательного растворения всей навески, затем выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 20 см3 соляной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом, нагревают, затем снова выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой с последующим выпариванием досуха повторяют. К сухому остатку приливают 5 см3 соляной кислоты, нагревают до растворения солей, разбавляют небольшим количеством горячей воды и отфильтровывают кремниевую кислоту через фильтр средней плотности в стакан вместимостью 500 см3. Фильтр с осадком промывают несколько раз горячей водой и отбрасывают. Фильтрат разбавляют водой до 200 см3, прибавляют раствор углекислого аммония до выпадения осадка гидроокиси железа, который растворяют, прибавляя по каплям раствор соляной кислоты, нагревают до кипения и по каплям прибавляют раствор сернистого натрия с массовой долей 10% до прекращения выделения черного осадка сульфида железа, содержащего никель, и появления светлого медленно исчезающего осадка сернистого марганца (в данном случае коллектором служит железо, содержащееся в навеске). Содержимое стакана кипятят в течение 5 мин, затем дают отстояться и фильтруют через плотный фильтр. Осаждение железа и никеля считается законченным, если капля раствора сернистого натрия вызывает лишь потемнение первых порций фильтрата. Если образуется интенсивное черное окрашивание, фильтрат сливают в неотфильтрованный раствор, который снова нагревают, и остаток железа доосаживают добавлением раствора сернистого натрия. Осадок на фильтре и стакан промывают один раз холодным раствором сернистого натрия с массовой долей 1%. Осадок сульфидов железа и никеля растворяют на фильтре в 20 см3 царской водки, собирая стекающий с фильтра раствор в стакан, где велось осаждение. Фильтр промывают несколько раз горячей водой. Раствор выпаривают досуха, остывший стакан смывают 10 см3 соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой повторяют дважды. Таким образом удаляют азотную кислоту. Остаток в стакане смачивают 5 см3 соляной кислоты, нагревают до растворения солей, прибавляют 30 см3 воды, выпаривают до объема 10 см3. К охлажденному раствору приливают 10 см3 гидроксиламина, нагревают до обесцвечивания раствора, охлаждают, приливают 30 см3 раствора виннокислого калия-натрия, 10 см3 гидроокиси натрия, 10 см3 надсернокислого аммония и 10 см3 щелочного раствора диметилглиоксима. После прибавления каждого реактива растворы перемешивают. Переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре при длине волны 530 нм или спектрофотометре в диапазоне длин волн от 530 до 550 нм. Раствором сравнения служит вода.
(в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 № 2979)
После вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора анализируемой пробы находят массу никеля по градуировочному графику.
5.3.2. Для построения градуировочного графика в пять из шести мерных колб вместимостью по 100 см3 отбирают 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; 25,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000025; 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00025 г никеля. В шестую колбу стандартный раствор не приливают.
Во все колбы приливают по 5 см3 раствора виннокислого калия-натрия, 5 см3 раствора гидроокиси натрия, 10 см3 раствора надсернокислого аммония и 10 см3 щелочного раствора диметилглиоксима и далее анализ проводят, как указано в п. 5.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора никеля.
По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам никеля строят градуировочный график.
5.4 Обработка результатов
5.4.1 Массовую долю никеля (Х) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1}}{m} \cdot 100 ,
где m_{1} — масса никеля, найденная по градуировочному графику, г;
m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора.
5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли никеля приведены в таблице.
(п. 5.4.2 в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 № 2979)
6. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД (раздел 6 введен Изменением № 1, введенным в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 № 1703)
6.1 Сущность метода
Метод основан на растворении навески в хлорной и фтористо-водородной кислотах, распылении раствора в пламя воздух-ацетилен и измерении атомной абсорбции никеля при длине волны 232 нм.
6.2 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный любого типа.
Баллон с газообразным ацетиленом по ГОСТ 5457-75.
Компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха; баллон со сжатым воздухом или сжатый воздух из воздухопровода.
Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78.
Кислота хлорная плотностью 1,53 или 1,67.
Марганец металлический по ГОСТ 6008-82.
Остальные реактивы и растворы — по п. 5.2.
6.3 Проведение анализа
6.3.1. Навеску металлического или металлического азотированного марганца массой 0,5 г помещают в платиновую или стеклоуглеродистую чашку, добавляют 10 см3 хлорной кислоты и 10 см3 фтористо-водородной кислоты, растворяют при нагревании и упаривают до удаления паров хлорной кислоты. Стенки чашки обмывают водой и упаривают досуха. В охлажденную чашку прибавляют 10 см3 соляной кислоты, нагревают до растворения солей, затем прибавляют 50 — 60 см3 воды, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, доводят до метки водой и перемешивают.
Через весь ход анализа проводят контрольный опыт.
Распыляют раствор контрольного опыта и раствор анализируемой пробы в пламя воздух-ацетилен до получения стабильных показаний для каждого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой точки. Измеряют атомную абсорбцию при длине волны 232 нм.
После вычитания значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значения атомной абсорбции раствора анализируемой пробы находят массовую концентрацию никеля в растворе анализируемой пробы по градуировочному графику.
6.3.2. Для построения градуировочного графика в пять из шести платиновых или стеклоуглеродистых чашек приливают 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; 25,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000025; 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00025 г никеля. Шестая чашка, не содержащая стандартный раствор, служит для проведения контрольного опыта. Затем в каждую чашку помещают навеску металлического марганца массой 0,5 г, приливают по 10 см3 хлорной и по 10 см3 фтористо-водородной кислот и далее анализ проводят, как указано в п. 6.3.1.
Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор никеля, из значений абсорбции растворов, содержащих стандартный раствор, и соответствующим им концентрациям никеля.
6.4 Обработка результатов
6.4.1 Массовую долю никеля в процентах (Х) вычисляют по формуле
X = \frac{C \cdot v}{m} \cdot 100 ,
где С — массовая концентрация никеля в растворе анализируемой пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;
v — общий объем раствора, см3;
6.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли никеля приведены в таблице.
(п. 6.4.2 в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 № 2979)