ГОСТ 23862.26-79. Редкоземельные металлы и их окиси. Методы определения никеля
(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. Methods of determination of nickel
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. № 3989 дата введения установлена 01.01.1981.
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 никеля в иттрии и его окиси (при массовой доле никеля от 1 х 10 - 4 % до 2 х 10 - 2 % и от 1 х 10 - 5 % до 5 х 10 - 4 %), в лантане, иттрии и их окисях (при массовой доле никеля от 5 х 10 - 6 % до 3 х 10 - 4 %) и визуальный колориметрический метод определения никеля в редкоземельных металлах и их окисях, кроме церия и двуокиси церия (при массовой доле никеля от 5 х 10 - 6 % до 3 х 10 - 4 %).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 23862.0-79.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ В ИТТРИИ И ЕГО ОКИСИ
Метод основан на реакции никеля с диметилглиоксимом. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре. Массовую долю никеля находят по градуировочному графику.
2.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или другой аналогичный прибор.
Колбы мерные вместимостью 25, 100 и 1000 см3.
Бумага универсальная индикаторная.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84, разбавленная 3:2 и 0,01 моль/дм3 раствор.
Калия гидроокись, х.ч., растворы с концентрацией 50 и 100 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, х.ч., разбавленный 1:1.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652-69, х.ч.
Аммоний лимоннокислый по НТД, ч.д.а., раствор с концентрацией 500 г/дм3 в пересчете на лимонную кислоту: 50 г лимонной кислоты растворяют в 65 — 70 см3 раствора аммиака, устанавливают рН-9 по универсальной индикаторной бумаге, доводят в мерной колбе вместимостью 100 см3 объем раствора водой до метки и перемешивают.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, ч.д.а., раствор с концентрацией 200 г/дм3; готовят в день употребления.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828-77, ч.д.а., раствор с концентрацией 10 г/дм3 в растворе гидроокиси калия (50 г/дм3).
Никель по ГОСТ 849-97.
Стандартный раствор никеля (запасной), содержащий 1 мг/см3 никеля: 1 г никеля помещают в фарфоровую чашку, приливают 35 см3 азотной кислоты (3:2) и растворяют при нагревании на водяной бане, выпаривают до объема 3 — 5 см3, растворяют в 30 — 40 см3 воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и перемешивают.
Раствор никеля, содержащий 2 мкг/см3 никеля, готовят в день употребления разбавлением стандартного раствора в 500 раз 0,01 моль/дм3 раствором азотной кислоты.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.2 Проведение анализа
2.2.1. Навеску анализируемой пробы окиси иттрия массой 1 — 0,1 г или соответствующее количество металла в зависимости от содержания никеля помещают в стакан вместимостью 50 см3, смачивают водой, растворяют при нагревании в 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После полного разложения пробы раствор упаривают до объема 2 — 3 см3, приливают 5 см3 раствора лимоннокислого аммония, 0,5 см3 раствора надсернокислого аммония, нейтрализуют раствором гидроокиси калия до синей окраски лакмусовой бумаги. Затем приливают 2 см3 раствора диметилглиоксима, перемешивают, через 10 мин переводят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре при 403 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм.
В качестве раствора сравнения применяют воду. Одновременно с анализом образца через все стадии проводят контрольный опыт на реактивы. Полученное значение оптической плотности вычитают из значения оптической плотности испытуемого раствора. Значение оптической плотности раствора контрольного опыта не должно превышать 0,07. Массу никеля находят по градуировочному графику.
2.2.2 Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 25 см3 вводят: 0,50; 1,0; 3,0; 5,0; 10 см3 раствора (содержащего 2 мкг/см3 никеля), приливают по 5 см3 раствора лимоннокислого аммония, по 0,5 см3 раствора надсернокислого аммония, нейтрализуют по каплям раствором гидроокиси калия до перехода окраски лакмусовой бумаги из красной в синюю, приливают 2 см3 раствора диметилглиоксима, доводят водой до метки, перемешивают.
Через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре при 403 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. В качестве раствора сравнения используют воду. В один из стаканов вводят все реактивы, кроме раствора никеля (нулевой раствор). Оптическая плотность нулевого раствора не должна превышать 0,05, в противном случае меняют реактивы. Значение оптической плотности нулевого раствора вычитают из значений оптических плотностей растворов шкалы.
По найденным средним из пяти значений оптических плотностей и соответствующим им массам никеля строят градуировочный график в координатах; масса никеля — оптическая плотность растворов, отдельные точки графика проверяют не реже одного раза в месяц.
2.3 Обработка результатов
2.3.1 Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле
где m — масса никеля в образце, найденная по графику, мкг;
m_{1} — масса навески анализируемой пробы, г.
2.3.2. Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл. 1.
| Массовая доля никеля, % | Допускаемое расхождение, % |
|---|---|
| -4 | -5 |
| 1 х 10 | 5 х 10 |
| -3 | -4 |
| 1 х 10 | 5 х 10 |
| -2 | -3 |
| 2 х 10 | 5 х 10 |
3. ВИЗУАЛЬНЫЙ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ В РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛАХ И ИХ ОКИСЯХ, КРОМЕ ЦЕРИЯ И ДВУОКИСИ ЦЕРИЯ
Метод основан на экстракционном концентрировании примеси никеля в виде его соединения с \alpha -фурилдиоксимом в хлороформе и последующем фотометрировании окрашенного соединения в органической фазе.
3.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Стаканы химические вместимостью 50 см3.
Колбы мерные вместимостью 250 см3.
Воронки делительные вместимостью 50 см3, со сливным патрубком длиной не более 10 мм.
Набор цилиндров для колориметрирования из бесцветного стекла с притертыми пробками высотой 200 мм и диаметром 8 мм; используют сухими.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84, концентрированная.
Окись РЗМ (из числа анализируемых), содержащая не более 1 х 10 - 5 % никеля.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76, особой чистоты, концентрированный.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117-78, ос.ч., водный раствор с концентрацией 500 г/дм3.
\alpha -фурилдиоксим, спиртовой раствор с концентрацией 5 г/дм3.
Нитрозо-Р-соль по НТД, раствор с концентрацией 1 г/дм3, хранят в темной склянке не более недели.
Хлороформ технический по ГОСТ 20015-88; перед употреблением энергично встряхивают с раствором тиосульфата в течение 2 мин при соотношении фаз водная: органическая = 1:3.
Никель сернокислый по ГОСТ 4465-74.
Кислота серная по ГОСТ 4201-79; 0,005 моль/дм3 раствор.
Стандартный раствор никеля (запасной), содержащий 0,1 мг/см3 никеля: 0,12 г сернокислого никеля растворяют в 0,005 моль/дм3 серной кислоте и доводят объем раствора до метки в мерной колбе вместимостью 250 см3 0,005 моль/дм3 серной кислотой.
Раствор никеля, содержащий 1 мкг/см3 никеля готовят в день употребления разбавлением стандартного раствора 0,005 моль/дм3 серной кислотой в 100 раз.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2 Проведение анализа
3.2.1. Навеску анализируемой пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 50 см3, смачивают 2 — 3 см3 воды, приливают 2 см3 азотной кислоты, 2 — 3 капли пероксида водорода, закрывают стакан часовым стеклом и растворяют при умеренном нагревании. По окончании растворения снимают часовое стекло, раствор упаривают досуха, слегка прокаливая остаток на горячей плитке.
Сухой остаток растворяют в 15 см3 раствора уксуснокислого аммония (если остаток плохо растворяется, то содержимое стакана слегка нагревают и несколько раз помешивают), приливают пять капель раствора тиосульфата, пять капель раствора нитрозо-Р-соли, 1 см3 раствора \alpha -фурилдиоксима, перемешивая раствор после добавления каждого реактива, и выдерживают в течение 3 мин. Раствор переводят в делительную воронку, приливают 2 см3 хлороформа и энергично встряхивают в течение 2 мин. После расслаивания фаз сливают одну каплю хлороформного экстракта, вытирают насухо патрубок воронки фильтровальной бумагой и сливают экстракт в сухой цилиндр для колориметрирования. Интенсивность окраски экстракта сравнивают на белом фоне с интенсивностью окраски шкалы сравнения, наблюдая окраску сверху вниз.
3.2.2 Приготовление шкалы сравнения
В стаканы вместимостью по 50 см3 приливают по 2 — 3 см3 воды, 2 см3 азотной кислоты, 2 — 3 капли пероксида водорода, вносят на кончике шпателя 20 мг окиси РЗМ, соответствующей анализируемой основе и содержащей не более 1 х 10 - 5 % никеля, вводят 0; 0,05; 0,10; 0,20; 0,30; 0,50; 0,80; 1,0 см3 раствора никеля (содержащего 1 мкг/см3 никеля) и упаривают раствор досуха. Сухой остаток растворяют в 15 см3 раствора уксуснокислого аммония, приливают пять капель раствора тиосульфата, пять капель раствора нитрозо-Р-соли, 1 см3 раствора \alpha -фурилдиоксима, перемешивая раствор после добавления каждого реактива, и оставляют содержимое стакана стоять 3 мин. Затем раствор переводят в делительную воронку, приливают 2 см3 хлороформа и энергично встряхивают в течение 2 мин. После расслаивания фаз сливают одну каплю хлороформного экстракта, вытирают насухо патрубок воронки фильтровальной бумагой и сливают экстракт в сухой цилиндр для колориметрирования.
3.3 Обработка результатов
3.3.1 Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле
где m — масса никеля в пробе, мкг;
m_{1} — масса навески анализируемой пробы, г.
За результат анализа принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений.
3.3.2. Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл. 2.
| Массовая доля никеля, % | Допускаемое расхождение, % |
|---|---|
| -6 | -6 |
| 5 х 10 | 5 х 10 |
| -5 | -5 |
| 3 х 10 | 2 х 10 |
| -5 | -5 |
| 5 х 10 | 3 х 10 |
| -4 | -5 |
| 1 х 10 | 5 х 10 |
4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ В ЛАНТАНЕ, ИТТРИИ И ИХ ОКИСЯХ
Метод основан на реакции никеля с \alpha -фурилдиоксимом. Спектры поглощения растворов регистрируют на спектрофотометре СФ-18. Содержание никеля находят по градуировочному графику.
4.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр регистрирующий типа СФ-18 или аналогичный прибор.
Стаканы химические вместимостью 100 см3.
Колбы мерные вместимостью 25, 100 и 250 см3.
Пипетки стеклянные с делениями вместимостью 1, 5 и 10 см3.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1 и 1:10.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, ч.д.а., разбавленный 1:10.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, ч.д.а., раствор с концентрацией 100 г/дм3.
\alpha -фурилдиоксим, раствор с концентрацией 5 г/дм3, готовят растворением \alpha -фурилдиоксима в ацетоне, затем разбавляют полученный раствор дистиллированной водой в отношении 1:9.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, ч.д.а., 0,005 моль/дм3 раствор.
Никель сернокислый по ГОСТ 4465-74, ч.д.а.
Стандартный раствор никеля (запасной), содержащий 100 мкг/см3 никеля: 0,120 г никеля сернокислого растворяют в 0,005 моль/дм3 серной кислоте. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и доливают до метки 0,005 моль/дм3 раствором серной кислоты.
Раствор никеля, содержащий 1 мкг/см3 никеля, готовят в день употребления разбавлением стандартного раствора в 100 раз 0,005 моль/дм3 раствором серной кислоты.
4.2 Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 25 см3 вводят: 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,5; 1,0; 5 см3 раствора, содержащего 1 мкг/см3 никеля, приливают 10 см3 дистиллированной воды и устанавливают рН 7,5 — 9 раствором аммиака, разбавленным 1:10 (контроль по универсальной индикаторной бумаге).
Затем в колбы приливают по 1 см3 раствора \alpha -фурилдиоксима, оставляют содержимое колб на 30 мин, после чего устанавливают рН 1 — 2 раствором соляной кислоты, разбавленной 1:10 (контроль по универсальной индикаторной бумаге) и доводят объем растворов до метки дистиллированной водой.
Растворы поочередно переводят в кювету спектрофотометра с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм и регистрируют спектр поглощения каждого раствора на спектрофотометре СФ-18 в интервале длин волн от 530 до 450 нм. В качестве раствора сравнения применяют первый из этих растворов. По результатам регистрации спектров поглощения строят градуировочный график в координатах m, h (где m — масса никеля в растворе в мкг, h — высота пика на спектре поглощения при \lambda = 486 нм). Отдельные точки графика проверяются не реже одного раза в месяц.
4.3 Проведение анализа
Навеску окиси лантана массой 2 г, окиси иттрия массой 1 г или соответствующее количество металла помещают в химический стакан вместимостью 100 см3, смачивают 2 — 3 см3 дистиллированной воды, растворяют при нагревании в 5 — 7 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор упаривают до влажных солей и остаток растворяют в 5 — 10 см3 дистиллированной воды. Раствор охлаждают до комнатной температуры, после чего к нему при интенсивном перемешивании приливают по каплям раствор аммиака (при анализе окиси лантана) или гидроокиси натрия (при анализе окиси иттрия) до начала помутнения раствора (рН раствора ~ 6 — 7) и 1 см3 раствора \alpha -фурилдиоксима. Содержимое стакана оставляют на 30 мин. Далее приливают раствор аммиака или гидроокиси натрия до достижения рН раствора ~ 7,5 — 9, не обращая внимания на выпавший осадок гидроокиси лантаноида (контроль значения рН раствора по универсальной индикаторной бумаге), после чего содержимое стакана оставляют на 15 мин. Далее при интенсивном перемешивании приливают раствор соляной кислоты, разбавленной 1:10 (при анализе окиси лантана) или 1:1 (при анализе окиси иттрия) до полного растворения осадка гидроокиси (рН раствора ~ 1 — 4). Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Затем регистрируют спектр поглощения раствора, как описано при построении градуировочного графика в п. 4.2. Массу никеля в растворе находят по градуировочному графику. Одновременно с анализом проб проводят контрольный опыт на реактивы через все стадии анализа и вводят поправку.
4.4 Обработка результатов
4.4.1 Массовую долю никеля (X_{2}) в процентах вычисляют по формуле
где m_{1} — масса никеля в образце, найденная по графику, мкг;
m_{2} — масса никеля в контрольном опыте, мкг;
m — масса навески анализируемой пробы, г.
За результат анализа принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений, проведенных из отдельных навесок.
4.4.2. Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл. 3.
| Анализируемая основа | Массовая доля никеля, % | Допускаемое расхождение, % |
|---|---|---|
| Окись лантана | -6 5 х 10 -5 1 х 10 -5 5 х 10 -4 1 х 10 -4 3 х 10 -5 | -6 4 х 10 -5 0,7 х 10 -5 2,5 х 10 -4 0,4 х 10 -4 1,2 х 10 -5 |
| Окись иттрия | 1 х 10 -5 5 х 10 -4 1 х 10 -4 3 х 10 -4 5 х 10 | 0,8 х 10 -5 3 х 10 -4 0,5 х 10 -4 1,4 х 10 -4 2 х 10 |
Разд. 4. (Введен дополнительно, Изм. № 1).