ГОСТ 23862.20-79. Редкоземельные металлы и их окиси. Метод определения ванадия
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 19.10.1979 № 3989)
(ред. от 01.04.1985)
от 19 октября 1979 г. № 3989
РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ ОКИСИ
Rare-earth metals and their oxides. Method of determination of vanadium
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. № 3989 дата введения установлена с 01.01.1981 г.
Ограничение срока действия снято по Протоколу № 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95).
Издание с Изменением № 1, утвержденным в апреле 1985 г. (ИУС 7-85).
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения ванадия (от 1 х 10 - 5 % до 1 х 10 4 %) в редкоземельных металлах и их окисях (кроме церия и его двуокиси).
Метод основан на каталитическом действии ионов ванадата на реакцию окисления Аш-кислоты броматом калия. Оптическую плотность испытуемого раствора измеряют на фотоэлектроколориметре. Содержание ванадия в пробе находят по градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 23862.0-79.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или аналогичный прибор.
Аппарат для перегонки с кварцевой или платиновой колбой.
Стаканы вместимостью 250, 1000 см3.
Цилиндры кварцевые с притертыми пробками вместимостью 15 см3, откалиброванные на 5 и 10 см3; перед работой цилиндры тщательно моют перегнанной серной кислотой, разбавленной 1:1, прополаскивают бидистиллатом, помещают в стакан вместимостью 1000 см3 и пропаривают в кипящей воде в течение 30 — 40 мин.
Бумага универсальная индикаторная.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч., дополнительно перегнанная в кварцевом аппарате (отбирают средние фракции), разбавленная 1:1, 1:3.
Аммиак водный особой чистоты по ГОСТ 24147-80, разбавленный 1:4.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84, дополнительно перегнанная в аппарате с кварцевой или платиновой колбой (отбирают средние фракции) и разбавленная 1:3, готовят в день употребления.
Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76, х.ч., раствор с концентрацией 1 г/дм3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, х.ч., раствор с концентрацией 20 г/дм3.
Кислота уксусная по ГОСТ 18270-72, х.ч., дополнительно дважды перегнанная в кварцевом аппарате (отбирают средние фракции), разбавленная 1:20.
Калий бромноватокислый по ГОСТ 4457-74, х.ч., дополнительно дважды перекристаллизованный из водных растворов; раствор с концентрацией 10 г/дм3. Для перекристаллизации бромноватокислого калия навеску массой 200 — 240 г помещают в стакан вместимостью 1000 см3, добавляют 800 см3 горячей воды, раствор фильтруют через фильтр, предварительно промытый несколько раз горячей водой, фильтрат упаривают до появления на поверхности кристаллической пленки, охлаждают до 15 °С. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, растворяют в 700 см3 горячей воды, фильтруют, упаривают до появления на поверхности кристаллической пленки, охлаждают до 15 °С. Выпавшие кристаллы отфильтровывают и сушат при 80 — 85 °С. Перекристаллизованный бромноватокислый калий хранят в темной банке с притертой крышкой.
1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислоты монокалиевая соль (Аш-кислота), ч., дополнительно перекристаллизованная из водных растворов, 0,02 моль/дм3 раствор: навеску Аш-кислоты массой 0,073 г помещают в кварцевый цилиндр, доводят водой до метки 10 см3, погружают в воду с температурой 70 — 80 °С на 30 — 40 с, охлаждают до комнатной температуры. Цилиндр оборачивают темной бумагой. Для перекристаллизации Аш-кислоты готовят ее горячий насыщенный раствор, отфильтровывают через фильтр, предварительно промытый несколько раз горячей водой, фильтрат охлаждают до температуры 10 — 12 °С. Выпавшие кристаллы фильтруют и сушат между листами фильтровальной бумаги.
Перекристаллизованную Аш-кислоту готовят в день употребления и хранят в темной банке с притертой крышкой.
Стандартный раствор ванадия (запасной), содержащий 1 мг/см3 ванадия: навеску металлического ванадия массой 0,1 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, добавляют 10 см3 раствора серной кислоты, разбавленной 1:3, 1 см3 концентрированной азотной кислоты. После полного растворения пробы содержимое стакана упаривают до паров серного ангидрида, охлаждают до комнатной температуры, обмывают стенки стакана водой и снова упаривают до паров серного ангидрида, охлаждают до комнатной температуры, добавляют 10 — 15 см3 воды и по каплям приливают раствор марганцовокислого калия до устойчивой розовой окраски. Избыток марганцовокислого калия разрушают, добавляя по каплям раствор щавелевой кислоты при перемешивании до исчезновения розовой окраски. Содержимое стакана переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают.
Раствор ванадия, содержащий 0,1 мкг/см3 ванадия, готовят последовательным разбавлением водой стандартного (запасного) раствора ванадия в 10000 раз. Раствор готовят в день употребления.
Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску анализируемой пробы окиси РЗЭ массой 0,5 г или соответствующее количество металла помещают в кварцевый цилиндр вместимостью 15 см3, приливают 1,5 — 2 см3 воды, 3 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:3, перемешивают. Цилиндр помещают в стакан с водой, нагретой до 70 — 80 °С, и выдерживают в нем до полного растворения пробы, охлаждают до комнатной температуры, устанавливают рН 2 — 2,5 раствором аммиака (проверяют по универсальной индикаторной бумаге); доводят водой до объема 10 см3 и перемешивают.
Из полученного раствора отбирают 2 см3 в кварцевый цилиндр вместимостью 15 см3, устанавливают раствором аммиака рН 2 — 2,5 по универсальной индикаторной бумаге, добавляют 0,4 см3 раствора бромноватокислого калия, доводят раствором уксусной кислоты до метки 5 см3, перемешивают, добавляют 0,2 см3 раствора Аш-кислоты, перемешивают. Цилиндры с растворами погружают в водяную баню с температурой 50 — 52 °С и выдерживают при этой температуре в течение 15 мин, быстро охлаждают до комнатной температуры. Оптическую плотность испытуемого раствора измеряют на фотоэлектроколориметре ( \lambda_{max} = 490 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения используют воду.
Одновременно с анализом образца через все стадии анализа проводят контрольный опыт на реактивы. Значение оптической плотности раствора контрольного опыта вычитают из значения оптической плотности испытуемого раствора и по полученному значению оптической плотности находят массу ванадия по градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2 Построение градуировочного графика
3.2.1. В кварцевые цилиндры вместимостью 15 см3 вводят по 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 см3 раствора ванадия (содержащего 0,1 мкг/см3 ванадия), приливают по 0,4 см3 раствора бромноватокислого калия, доводят раствором уксусной кислоты до метки 5 см3, перемешивают, добавляют по 0,2 см3 раствора Аш-кислоты и перемешивают. В один из цилиндров вводят все реактивы, кроме ванадия (нулевой раствор). Цилиндры с растворами погружают в водяную баню с температурой 50 — 52 °С и выдерживают при этой температуре в течение 15 мин, быстро охлаждают до комнатной температуры. Оптическую плотность растворов измеряют на фотоэлектроколориметре ( \lambda_{max} = 490 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения используют воду. Значение оптической плотности нулевого раствора вычитают из значения оптических плотностей стандартных растворов. Измерение повторяют не менее трех раз.
По найденным средним значениям оптических плотностей и соответствующим им массам ванадия строят градуировочный график, по оси абсцисс откладывают массу ванадия, а по оси ординат — оптическую плотность раствора. Отдельные точки графика проверяют одновременно с проведением анализа проб.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Массовую долю ванадия (Х) в процентах вычисляют по формуле
где m_{1} — масса ванадия в образце, мкг;
m — масса навески анализируемой пробы, г.
4.2. Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в таблице.
| Массовая доля ванадия, % | Допускаемое расхождение, % |
|---|---|
| 5 | -5 |
| 1 х 10 | 1 х 10 |
| -5 | -5 |
| 5 х 10 | 2 х 10 |
| 4 | -5 |
| 1 х 10 | 5 х 10 |