ГОСТ 19251.7-93. Цинк. Методы определения алюминия
(введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 19.06.1996 № 387)
от 19 июня 1996 г. № 387
Zinc. Methods of aluminium determination
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. Разработан Восточным научно-исследовательским горно-металлургическим институтом цветных металлов (ВНИИцветмет).
Внесен Госстандартом Республики Казахстан.
2. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации 15 марта 1994 г. (Отчет № 1 МГС).
| Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
|---|---|
| Республика Азербайджан Республика Белоруссия Республика Казахстан Республика Молдова Российская Федерация Туркменистан Республика Узбекистан Украина | Азгосстандарт Белстандарт Госстандарт Республики Казахстан Молдовастандарт Госстандарт России Туркменглавгосинспекция Узгосстандарт Госстандарт Украины |
3. Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 19 июня 1996 г. № 387 межгосударственный стандарт ГОСТ 19251.7-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на цинк марок ЦВ, ЦВ0, Ц0А, Ц0, Ц1, Ц2 по ГОСТ 3640 и устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения содержания алюминия в интервале массовых долей от 0,002 до 0,03%.
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 199-78. Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия
ГОСТ 3118-77 (СТ СЭВ 4276-83). Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3640-94. Цинк. Технические условия
ГОСТ 3760-79 (СТ СЭВ 3858-82). Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 4217-77 (СТ СЭВ 1697-79). Калий азотнокислый. Технические условия
ГОСТ 4234-77. Калий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4461-77 (СТ СЭВ 3855-82). Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 9849-86. Порошок железный. Технические условия
ГОСТ 10929-76 (СТ СЭВ 5768-86). Водорода пероксид. Технические условия
ГОСТ 14261-77. Кислота соляная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 19251.0-79. Цинк. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 19908-90. Тигли, чаши, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия
ГОСТ 23957.1-80. Цинк. Метод атомно-абсорбционного определения свинца, кадмия и сурьмы
ГОСТ 24147-80. Аммиак водный особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 25336-82 (СТ СЭВ 2945-81, СТ СЭВ 4023-83, СТ СЭВ 4975-85, СТ СЭВ 4976-85). Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 27068-86 (СТ СЭВ 223-85). Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия.
3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 19251.0 и ГОСТ 23957.1.
4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Требования безопасности — по ГОСТ 23957.1 и ГОСТ 19251.0.
5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
Метод основан на измерении поглощения аналитической линии алюминия 309,3 нм при введении растворов проб и растворов сравнения в пламя ацетилен — закись азота.
Пробы цинка переводят в раствор кислотным разложением.
При определении алюминия в интервале массовых долей от 0,01 до 0,03% фотометрируют растворы, полученные непосредственно после растворения пробы в кислоте; при определении в интервале массовых долей от 0,002 до 0,01% алюминий предварительно концентрируют осаждением на гидроксиде железа.
5.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный любой марки с источником излучения на алюминий.
Воздух, сжатый под давлением 2 \cdot 10^{5} — 6 \cdot 10^{5} Па (2 — 6 атм) в зависимости от используемого прибора.
Колбы плоскодонные или конические вместимостью 200 — 250 см3 и стаканы из термостойкого или химически стойкого стекла вместимостью 250 — 400 см3 — по ГОСТ 25336.
Фильтры обеззоленные синяя лента — по [1].
Кислота азотная — по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:3, 1:1.
Кислота соляная — по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.
Аммиак водный — по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1,5.
Водорода пероксид — по ГОСТ 10929.
Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 — по ГОСТ 9849.
Раствор железа: 0,5 г железа растворяют в 50 см3 соляной кислоты с добавлением нескольких капель азотной кислоты (1:3), переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 10 мг железа.
Алюминий металлический гранулированный — по [2].
Калий хлористый — по ГОСТ 4234, раствор 191 г/дм3.
Калий азотнокислый — по ГОСТ 4217, раствор 260 г/дм3.
Стандартные растворы и растворы сравнения:
Стандартный раствор А: 1,000 г металлического алюминия растворяют в 50 см3 соляной кислоты при нагревании, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора А содержит 1000 мкг алюминия.
Стандартный раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 100 мкг алюминия.
Стандартный раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора В содержит 10 мкг алюминия.
Растворы сравнения: в мерные колбы вместимостью 100 см3 отмеривают пипетками стандартные растворы Б и В согласно таблице 1.
Приготовление растворов сравнения
| Массовая концентрация алюминия в растворе | Объем стандартного раствора, см3 | |
| сравнения, мкг/см3 | Б | В |
| 1 | - | 10 |
| 2 | - | 20 |
| 5 | 5 | - |
| 10 | 10 | - |
| 20 | 20 | - |
Растворы сравнения готовят в двух сериях:
I серия — в каждую из мерных колб прибавляют по 3 см3 раствора азотнокислого калия, по 6 см3 азотной кислоты (1:1), разбавляют водой до метки и перемешивают;
II серия — в каждую из мерных колб прибавляют по 3 см3 раствора хлористого калия, по 2 см3 раствора железа и по 30 см3 раствора соляной кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают.
5.2 Проведение анализа
5.2.1 Определение алюминия в интервале массовых долей от 0,01 до 0,03%
Навеску цинка массой 1,000 г помещают в коническую колбу или стакан вместимостью 200 — 250 см3, приливают 15 см3 раствора азотной кислоты (1:3) и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают, добавляют 1,5 см3 раствора азотнокислого калия, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Анализируемые растворы и растворы сравнения I серии распыляют в пламя закись азота — ацетилен и измеряют поглощение аналитической линии алюминия 309,3 нм.
Условия измерения подбирают в соответствии с используемым прибором. На спектрофотометрах, имеющих режимы работы «концентрация» и «поглощение», работают или в режиме «концентрация» и тогда результат получают на табло в мкг/см3, или в режиме «поглощение» методом «ограничивающих растворов» или по градуировочному графику. На спектрофотометрах, имеющих режим работы «поглощение», работают в этом режиме методом «ограничивающих растворов» или по градуировочному графику.
5.2.2 Определение алюминия в интервале массовых долей от 0,002 до 0,01%
Навеску цинка массой 5,000 г помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в 50 см3 азотной кислоты (1:1) без нагревания, добавляют 1 см3 пероксида водорода, разбавляют водой до объема примерно 120 см3, прибавляют 1 см3 раствора железа и приливают 90 см3 раствора аммиака, перемешивая пробу стеклянной палочкой. Подогревают раствор на плите до коагуляции осадка. Через 15 — 20 мин пробу фильтруют через плотный фильтр (синяя лента). Стакан, в котором проводили осаждение гидроксидов, и осадок на фильтре промывают один раз водой. Осадок на фильтре растворяют в 15 см3 раствора соляной кислоты (1:1), нагретого до 70 — 90 °С, предварительно промыв этим раствором стакан, в котором проводили осаждение гидроксидов. Собирают раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3, в которую предварительно помещают 1,5 см3 раствора хлористого калия, доводят до метки водой и перемешивают.
Анализируемые растворы и растворы сравнения II серии распыляют в пламя закись азота — ацетилен и измеряют поглощение аналитической линии алюминия. Условия измерения — по 5.2.1.
5.3 Обработка результатов
5.3.1 Массовую долю алюминия Х, %, вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1} \cdot V}{m \cdot 10000} , (1)
где m_{1} — массовая концентрация алюминия в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику или методом «ограничивающих растворов», мкг/см3;
V — объем анализируемого раствора, см3;
5.3.2. Абсолютные допускаемые расхождения (%) результатов двух параллельных определений (d — показатель повторяемости) и результатов двух анализов (D — показатель воспроизводимости) с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должны превышать допускаемых значений, указанных в таблице 2 (определение алюминия по 5.2.2) и таблице 3 (определение алюминия по 5.2.1).
Абсолютные допускаемые расхождения
| Массовая доля алюминия | d | D |
|---|---|---|
| 0,0020 | 0,0004 | 0,0005 |
| 0,0050 | 0,0006 | 0,0007 |
| 0,010 | 0,001 | 0,001 |
Абсолютные допускаемые расхождения
| Массовая доля алюминия | d | D |
|---|---|---|
| 0,010 | 0,002 | 0,002 |
| 0,030 | 0,003 | 0,004 |
Абсолютные допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей алюминия рассчитывают методом линейной интерполяции.
6. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения алюминия с хромазуролом С(S) при рН = 5,7 — 5,8 и измерении его оптической плотности при длине волны 590 нм. Мешающее влияние железа устраняют восстановлением аскорбиновой кислотой; медь маскируют тиосульфатом натрия.
6.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа для измерения в видимой области спектра.
Колбы кварцевые — по ГОСТ 19908 вместимостью 250 см3.
Кислота азотная — по ГОСТ 4461.
Кислота соляная — по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1, 1:3 и раствор 0,1 моль/дм3.
Кислота аскорбиновая, раствор 10 г/дм3, свежеприготовленный.
Аммиак водный — по ГОСТ 24147, разбавленный 1:10.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) — по ГОСТ 27068, раствор 50 г/дм3, свежеприготовленный.
Натрий уксуснокислый — по ГОСТ 199, раствор 2 моль/дм3.
Хромазурол С(S) — по [3], раствор 1 г/дм3.
Бумага индикаторная универсальная — по [4].
Цинк — по ГОСТ 3640, марки ЦВ00.
Раствор цинка: 5,000 г цинка растворяют при нагревании в 70 см3 соляной кислоты (1:1) с добавлением 6 — 7 капель азотной кислоты. Раствор выпаривают до влажных солей. Остаток растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 10 мг цинка.
Алюминий металлический гранулированный — по [2].
Стандартные растворы алюминия:
Раствор А: 0,100 г алюминия растворяют при нагревании в 50 см3 соляной кислоты (1:3), охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора А содержит 0,1 мг алюминия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг алюминия.
Раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора В содержит 0,001 мг алюминия.
Растворы Б и В готовят в день применения.
6.2 Проведение анализа
6.2.1. Навеску цинка массой 0,500 г помещают в коническую кварцевую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 10 см3 соляной кислоты (1:1) с добавлением 6 — 7 капель азотной кислоты. Раствор выпаривают до влажных солей. Остаток растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают.
Аликвотную часть раствора 10 см3 (при массовой доле алюминия до 0,01%) или 2 см3 (при массовой доле алюминия свыше 0,01%) помещают в стакан вместимостью 50 см3, прибавляют 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты и осторожно нейтрализуют аммиаком (1:10) до рН = 5 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, разбавляют водой до объема примерно 25 см3, прибавляют 1,5 см3 раствора тиосульфата натрия, обмывают стенки колбы водой, приливают 2,5 см3 раствора соляной кислоты 0,1 моль/дм3, 1,0 см3 раствора хромазурола С(S), 2,5 см3 раствора уксуснокислого натрия, перемешивая раствор после прибавления каждого реактива. Разбавляют водой до метки и перемешивают.
Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волны 590 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. Раствором сравнения служит раствор, содержащий те же количества аскорбиновой кислоты, тиосульфата натрия, соляной кислоты, хромазурола С(S) и уксуснокислого натрия. Одновременно с проведением анализа проводят контрольный опыт со всеми применяемыми в ходе анализа реактивами и в тех же условиях. Содержание алюминия устанавливают по градуировочным графикам.
6.2.2. Для построения градуировочных графиков в стаканы вместимостью 50 см3 помещают 0, 1, 2, 3, 4 и 5 см3 раствора В, что соответствует 0, 1, 2, 3, 4 и 5 мкг алюминия, прибавляют 5 см3 раствора цинка (при массовой доле алюминия до 0,01%) или 1 см3 раствора цинка (при массовой доле алюминия свыше 0,01%), прибавляют 2 см3 раствора аскорбиновой кислоты и далее поступают так, как описано в 6.2.1.
По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им содержаниям алюминия строят градуировочные графики.
6.3 Обработка результатов
6.3.1 Массовую долю алюминия Х, %, вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1} \cdot V}{m \cdot V_{1} \cdot 10000} , (2)
где m_{1} — масса алюминия, найденная по градуировочному графику, мкг;
6.3.2. Абсолютные допускаемые расхождения (%) результатов двух параллельных определений (d — показатель повторяемости) и результатов двух анализов (D — показатель воспроизводимости) с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должны превышать допускаемых значений, указанных в таблице 4.
Абсолютные допускаемые расхождения
| Массовая доля алюминия | d | D |
|---|---|---|
| 0,0020 | 0,0005 | 0,0007 |
| 0,0050 | 0,0007 | 0,0011 |
| 0,010 | 0,001 | 0,002 |
| 0,030 | 0,004 | 0,006 |
Абсолютные допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей алюминия рассчитывают методом линейной интерполяции.
1. ТУ 6-09-1678-86. Фильтры обеззоленные синяя лента.