ГОСТ 26958-86. Свинец для производства свинцового сурика повышенной чистоты. Метод определения ванадия, кобальта, марганца и хрома
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 15.07.1986 № 2126)
(ред. от 01.04.1992)
от 15 июля 1986 г. № 2126
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СВИНЕЦ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВИНЦОВОГО СУРИКА ПОВЫШЕННОЙ ЧИСТОТЫ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ, КОБАЛЬТА, МАРГАНЦА И ХРОМА
Lead for high-purity red lead production. Method for determination of vanadium, cobalt, manganese and chromium
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. Разработан и внесен Министерством цветной металлургии СССР.
Разработчики: Г.И. Иванов, Л.К. Ларина, Н.С. Беленкова, Н.Г. Ходякова, Г.Н. Сивкова.
2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15.07.1986 № 2126.
4. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, приложения |
|---|---|
| ГОСТ 61-75 | Разд. 2 |
| ГОСТ 123-78 | Приложение |
| ГОСТ 195-77 | Разд. 2 |
| ГОСТ 244-76 | Разд. 2 |
| ГОСТ 1770-74 | Разд. 2 |
| ГОСТ 3773-72 | Разд. 2 |
| ГОСТ 3774-76 | Приложение |
| ГОСТ 4160-74 | Разд. 2 |
| ГОСТ 4221-76 | Разд. 2 |
| ГОСТ 6008-90 | Приложение |
| ГОСТ 6709-72 | Разд. 2 |
| ГОСТ 10929-76 | Приложение |
| ГОСТ 11125-84 | Разд. 2 |
| ГОСТ 14262-78 | Разд. 2 |
| ГОСТ 14919-83 | Разд. 2 |
| ГОСТ 19627-74 | Разд. 2 |
| ГОСТ 22306-77 | 1.1 |
| ГОСТ 22518.1-77 | 1.2 |
| ГОСТ 22861-93 | Приложение |
| ГОСТ 23463-79 | Разд. 2 |
| ГОСТ 25664-83 | Разд. 2 |
| ТУ 6-09-1948-78 | Приложение |
5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 08.04.1992 № 375.
6. Переиздание (май 1997 г.) с Изменением № 1, утвержденным в апреле 1992 г. (ИУС 7-92).
Настоящий стандарт устанавливает химико-спектральный метод определения ванадия, кобальта, марганца и хрома в свинце для производства свинцового сурика повышенной чистоты, используемого в оптическом стекловарении, в диапазоне массовых долей: кобальта от 1 \cdot 10^{- 6} до 1,6 \cdot 10^{- 5} %; ванадия, марганца и хрома от 2,5 \cdot 10^{- 6} до 4 \cdot 10^{- 5} % каждого.
Метод основан на отделении основной массы свинца в виде азотнокислого соединения, осаждении примесей вместе с сульфатом свинца и спектрографическом анализе полученного концентрата в дуге постоянного тока на дифракционном спектрографе типа ДФС-8.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1 Общие требования к методу анализа по ГОСТ 22306 с дополнением
1.1.1. Контроль правильности результатов анализа осуществляют методом добавок не реже одного раза в месяц, а также каждый раз при замене реактивов и растворов, после длительных перерывов в работе и других изменений, влияющих на результаты анализа.
Величину добавки выбирают близкой к массовой доле примесей.
Определение массовой доли компонента в пробе с добавкой из трех навесок. Среднее арифметическое значение результатов параллельных определений принимают за массовую долю данного компонента в пробе с добавкой. Найденную величину добавки находят как разность между найденными массовыми долями этого компонента в пробе с добавкой и в пробе без добавки.
Расхождение наибольшего и наименьшего результатов параллельных определений компонента в пробе с добавкой не должно превышать значения d нормированного в методике анализа.
Результаты анализа проб считаются правильными, если найденная величина добавки отличается от введенной ее величины не более чем на 0,7 \sqrt{D_{1}^{2} + D_{2}^{2}} , где D_{1} , и D_{2} — допускаемые расхождения результатов двух анализов для пробы с добавкой и без добавки соответственно.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.2 Требования безопасности — по ГОСТ 22518.1 с дополнением
1.2.1. Концентрирование примесей и все операции по приготовлению образцов сравнения и подготовке проб к анализу проводят в боксах из органического стекла.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 с решеткой 600 или 1200 штр/мм (первый порядок) с трехлинзовой системой освещения щели.
Трех- и девятиступенчатый ослабитель.
Генератор дуговой, приспособленный для поджига дуги постоянного тока высокочастотным разрядом.
Генератор дуги постоянного тока, обеспечивающий напряжение не менее 200 В и силу тока не менее 20 А.
Микрофотометр, предназначенный для измерения почернений спектральных линий.
Весы аналитические, позволяющие взвешивать с погрешностью не более 0,0002 г.
Лампа инфракрасная любого типа мощностью до 500 Вт с лабораторным автотрансформатором типа ПНО-250-2 или аналогичным.
Электроплитка нагревательная по ГОСТ 14919.
Печь муфельная, позволяющая регулировать температуру до 700 °С.
Станок для заточки графитовых электродов типа КП-35 или любого другого типа.
Боксы из органического стекла.
Ступки с пестиком из органического стекла.
Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770.
Весы торсионные типа ВТ или аналогичные с погрешностью взвешивания не более 0,001 г.
Электроды графитовые особой чистоты диаметром 6 мм с размером кратера 4 х 4 мм, предварительно обожженные в дуге переменного или постоянного тока силой 10 — 12 А в течение 10 — 15 с. Контрэлектроды графитовые, заточенные на усеченный конус с площадкой диаметром 1,5 — 2,0 мм.
Воронка и палочка из оргстекла для перенесения навески в кратер электрода.
Образцы сравнения для построения градуировочного графика, приготовленные по Приложению.
Порошок графитовый особой чистоты по ГОСТ 23463.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125 и растворы 1:2 и 1:1.
Кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262 и раствор 1:1.
Кислота уксусная по ГОСТ 61, раствор с массовой концентрацией 30 г/дм3.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, дополнительно перегнанная в кварцевом аппарате.
Фотопластинки «спектрографические» типов I и II или типов ПФС-02, ПФС-03.
Тип I заряжают в кассету для области спектра 310,0 — 350,0 нм, тип II — для более коротковолновой области.
Проявитель метол-гидрохиноновый, состоящий из двух растворов, которые перед проявлением смешивают в соотношении 1:2.
Раствор 1: вода дистиллированная по ГОСТ 6709 до 1 дм3; калий углекислый по ГОСТ 4221 до 60 г.
Раствор 2: вода дистиллированная по ГОСТ 6709 до 2 дм3; метол по ГОСТ 25664 6 г; гидрохинон по ГОСТ 19627 15 г; натрий сернистокислый по ГОСТ 195 90 г; калий бромистый по ГОСТ 4160 6 г.
Фиксаж: натрий тиосульфат кристаллический по ГОСТ 244 250 г; аммоний хлористый по ГОСТ 3773 50 г; вода дистиллированная по ГОСТ 6709 до 1 дм3.
Разрешается применять проявитель и фиксаж другого состава. Время проявления фотопластинок 5 мин при температуре проявителя 18 — 20 °С.
Пипетки вместимостью 1, 2, 5, 10, 20 см3.
Примечание. Допускается применение приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра и других спектрографических приборов и установок, других материалов и реактивов при условии получения показателей точности не хуже установленных настоящим стандартом.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Пробу свинца массой 10 г нарезают кусочками по 50 — 500 мг и помещают в коническую колбу вместимостью 250 — 300 см3. Приливают 20 см3 раствора уксусной кислоты, интенсивно перемешивают, кислоту сливают и 2 — 3 раза промывают водой по 15 — 20 см3. Свинец растворяют при нагревании (кварцевые колбы закрыты часовым стеклом) в 50 см3 раствора азотной кислоты 1:2. После полного растворения массы навески раствор доводят до кипения и приливают 50 см3 кипящей азотной кислоты равными порциями в четыре приема при интенсивном перемешивании (кислоту предварительно кипятят до удаления окислов азота).
Выпадает осадок нитрата свинца.
Содержимое колбы упаривают до 90 — 80 см3 (метка на колбе) и охлаждают в проточной воде в течение 40 — 50 мин. Раствор сливают в кварцевую чашку вместимостью 100 см3. Осадок дважды промывают азотной кислотой по 15 см3, тщательно перемешивая. После отстаивания промывной раствор декантируют в чашку с основным раствором и выпаривают под лампой до объема 2 — 3 см3. Стенки чашки обмывают 10 см3 воды, в которой полностью растворяют осадок, добавляют 1,0 — 1,5 см3 раствора серной кислоты. Содержимое чашки выпаривают под лампой, затем на электроплитке до прекращения выделения паров сернистого ангидрида и прокаливают в муфельной печи в течение 30 мин при температуре 550 °С. Масса концентрата должна быть не менее 200 мг. Если масса концентрата получается меньше, то добавляют до 200 мг недостающее количество сульфата свинца, используемого в качестве основы для приготовления образцов сравнения. Рассчитывают коэффициент обогащения по формуле
где m — масса полученного концентрата примесей, мг.
Одновременно через весь ход анализа ведут контрольный опыт для внесения в результат анализа поправки на чистоту реактивов и условий опыта. Для этого в конические колбы вместимостью 250 — 300 см3 приливают все реактивы, необходимые для растворения свинца, осаждения и отделения его нитрата (как при обогащении пробы). Содержимое колбы упаривают, переливают в кварцевую чашку. Стенки колбы обмывают 10 см3 воды. Раствор упаривают под лампой до 2 — 3 см3. Добавляют в чашку 200 мг сульфата свинца (основа для приготовления образцов сравнения) и 1,0 — 1,5 см3 раствора серной кислоты.
Содержимое чашки выпаривают под лампой или на электроплитке до прекращения выделения паров сернистого ангидрида и прокаливают в муфельной печи при температуре 550 °С в течение 30 мин.
Полученный концентрат примесей пробы, контрольного опыта и образцы сравнения смешивают с графитовым порошком в соотношении 5:1, по 100 мг помещают с помощью воронки в кратер предварительно обожженного графитового электрода и уплотняют палочкой из оргстекла. Спектры фотографируют через трехступенчатый ослабитель на спектрографе типа ДФС-8 в дуге постоянного тока силой 15 А по два раза. Ширина щели спектрографа 0,015 мм. Время экспозиции 1 мин (до выгорания, плюс 10 с). Каждую пробу обогащают из трех навесок.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
На спектрограмме с помощью микрофотометра измеряют интенсивность почернения аналитических линий определяемых элементов и близлежащего фона (длины волны в нм):
По измеренным почернениям, пользуясь характеристической кривой фотопластинки, находят интенсивность линии и интенсивность фона и строят градуировочные графики в координатах lgJ, lgС,
где J — интенсивность линии с учетом фона;
С — массовая доля примесей в образцах сравнения, %.
По градуировочному графику находят массовую долю примеси в концентрате пробы ( C_{1} ) и концентрате контрольного опыта ( C_{2} ).
Массовую долю примеси в пробе свинца (С) в процентах вычисляют по формуле
где K_{1} — коэффициент обогащения пробы;
K_{2} — коэффициент обогащения контрольного опыта.
За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов трех параллельных определений (каждое параллельное определение из двух спектрограмм).
Значение результатов анализа округляют и выражают числом с двумя значащими цифрами.
Допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов двух анализов при доверительной вероятности Р' = 0,95 не должны превышать значений, указанных в таблице.
| Определяемый элемент | Массовая доля, % | Расхождение результатов параллельных определений n = 3 | Расхождение результатов двух анализов |
|---|---|---|---|
| Ванадий | -6 2,5 х 10 -6 4 х 10 -6 8 х 10 -5 1 х 10 -5 2 х 10 -5 4 х 10 | -6 0,9 х 10 -6 2 х 10 -6 3 х 10 -5 0,4 х 10 -5 0,7 х 10 -5 1,5 х 10 | -6 1 х 10 -6 2 х 10 -6 4 х 10 -5 0,5 х 10 -5 0,9 х 10 -5 2 х 10 |
| Кобальт | -6 1 х 10 -6 2 х 10 -6 4 х 10 -6 8 х 10 -5 1,6 х 10 | -6 0,4 х 10 -6 0,9 х 10 -6 2 х 10 -6 3 х 10 -5 0,7 х 10 | -6 0,6 х 10 -6 1 х 10 -6 2 х 10 -6 5 х 10 -5 0,9 х 10 |
| Марганец | -6 2,5 х 10 -6 4 х 10 -6 8 х 10 -5 1 х 10 -5 2 х 10 -5 4 х 10 | -6 1 х 10 -6 2 х 10 -6 3 х 10 -5 0,4 х 10 -5 0,9 х 10 -5 2 х 10 | -6 2 х 10 -6 3 х 10 -6 5 х 10 -5 0,6 х 10 -5 1 х 10 -5 2 х 10 |
| Хром | -6 2,5 х 10 -6 4 х 10 -6 8 х 10 -5 1 х 10 -5 2 х 10 -5 4 х 10 | -6 0,9 х 10 -6 1,5 х 10 -6 3 х 10 -5 0,4 х 10 -5 0,7 х 10 -5 1 х 10 | -6 1 х 10 -6 2 х 10 -6 4 х 10 -5 0,5 х 10 -5 0,9 х 10 -5 2 х 10 |
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Основой приготовления образцов для построения градуировочных графиков служит сернокислый свинец, полученный из свинца высокой чистоты марок С0000 или С000 по ГОСТ 22861. Свинец растворяют в азотной кислоте 1:2 при нагревании (кварцевые колбы закрыты часовым стеклом). После полного растворения всей массы навески осаждают свинец в виде сернокислого соединения добавлением серной кислоты или ее раствора 1:1. Раствор с осадка сливают и отбрасывают. Осадок дважды промывают водой, высушивают и прокаливают в муфельной печи при температуре ~550 °С в течение 40 — 60 мин.
Сернокислый свинец хранят в полиэтиленовой посуде с завинчивающейся крышкой.
Стандартные растворы ванадия: 0,0895 г V_{2}O_{5} по ТУ 6-09-1948-78 помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 азотной кислоты, нагревают и добавляют 10 см3 перекиси водорода по ГОСТ 10929 (порциями по 2 — 3 см3) до полного растворения массы навески. После охлаждения раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты и доводят до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 0,5 мг ванадия.
20 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты и доводят до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг ванадия.
10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 20 см3 азотной кислоты и доводят до метки водой.
1 см3 раствора В содержит 0,05 мг ванадия.
Стандартные растворы марганца: 0,050 г металлического марганца по ГОСТ 6008 помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 5 см3 раствора азотной кислоты 1:1. После растворения всей массы навески раствор нагревают до кипения для удаления окислов азота, охлаждают и количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Доводят до метки водой.
1 см3 раствора Г содержит 0,5 мг марганца.
20 см3 раствора Г переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 раствора азотной кислоты 1:1 и доводят до метки водой.
1 см3 раствора Д содержит 0,1 мг марганца.
10 см3 раствора Г переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 раствора азотной кислоты 1:1 и доводят до метки водой.
1 см3 раствора Е содержит 0,05 мг марганца.
Стандартные растворы хрома: 0,0731 г хромовокислого аммония (NH_{4})_{2}CrO_{4} по ГОСТ 3774 помещают в стакан вместимостью 50 см3 и растворяют в 10 — 15 см3 воды. После растворения всей массы навески раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки водой.
1 см3 раствора Ж содержит 0,5 мг хрома.
20 см3 раствора Ж переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора З содержит 0,1 мг хрома.
10 см3 раствора З переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора И содержит 0,05 мг хрома.
Стандартные растворы кобальта: 0,050 г металлического кобальта по ГОСТ 123 помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1. Полученный раствор нагревают до кипения для удаления окислов азота, охлаждают и переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3. Доводят до метки водой.
1 см3 раствора К содержит 0,5 мг кобальта.
10 см3 раствора К переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 раствора азотной кислоты 1:1, доводят до метки водой.
1 см3 раствора Л содержит 0,05 мг кобальта.
20 см3 раствора Л переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 раствора азотной кислоты 1:1, доводят до метки водой.
1 см3 раствора М содержит 0,01 мг кобальта.
Растворы могут храниться в течение 2 — 3 мес. При необходимости их анализируют атомно-абсорбционным или химическим методами.
Приготовление образцов сравнения: в кварцевую чашку помещают навеску основы массой 10 г, смачивают ее 1 — 2 см3 воды, добавляют растворы в соответствии с таблицей, высушивают под инфракрасной лампой, затем на электроплитке и прокаливают в муфельной печи при температуре 550 °С в течение 1 ч.
| Номер образца сравнения | Определяемый элемент | Массовая концентрация элемента в растворе, мг/см3 | Количество раствора, вносимое в образец сравнения, см3 | Массовая доля элемента в образце сравнения, % |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Со V, Мn, Сr | 0,05 0,1 | 1,6 2,0 | -4 8 х 10 -3 2 х 10 -4 |
| 2 | Со V, Мn, Сr | 0,05 0,1 | 0,8 1,0 | 4 х 10 -3 1 х 10 -4 |
| 3 | Со V, Мn, Сr | 0,05 0,1 | 0,4 0,5 | 2 х 10 -4 5 х 10 -4 |
| 4 | Со V, Мn, Сr | 0,01 0,05 | 1,0 0,5 | 1 х 10 -4 2,5 х 10 -5 |
| 5 | Со V, Мn, Сr | 0,01 0,05 | 0,5 0,25 | 5 х 10 -4 1,25 х 10 |
Полученную массу каждого образца тщательно перемешивают кварцевым пестиком и хранят в бюксах или полиэтиленовых банках с завинчивающимися крышками.