ГОСТ Р 57652-2017. Национальный стандарт Российской Федерации. Пыли металлургических предприятий цветной металлургии. Методы измерений массовой доли кадмия
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 12.09.2017 № 1069-ст)
Примечание
Документ введен в действие с 1 апреля 2018 года.
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 сентября 2017 г. № 1069-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПЫЛИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ ДОЛИ КАДМИЯ
Dusts of non-ferrous metallurgy enterprises. Methods of cadmium mass content measuring
Дата введения 1 апреля 2018 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 368 «Медь»
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 503 «Медь»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 сентября 2017 г. № 1069-ст
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на пыли металлургических предприятий цветной металлургии и устанавливает методы измерений массовой доли кадмия: атомно-абсорбционной спектрометрии в диапазоне от 0,0050% до 1,00% и атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в диапазоне от 0,0010% до 1,00%.
Общие требования к методам измерений и требования безопасности при выполнении измерений, контролю точности результатов измерений — по ГОСТ 32221, ГОСТ Р 53198, отбор и подготовка проб для измерений — по нормативным документам на конкретную продукцию.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 1467 Кадмий. Технические условия
ГОСТ 1770 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 3118 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 4204 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4461 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 4518 Реактивы. Аммоний фтористый. Технические условия
ГОСТ 5457 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 10157 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ 10484 Реактивы. Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 11125 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 14261 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 20448 Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия
ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 29169 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой
ГОСТ 29227 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 32221 Концентраты медные. Методы анализа
ГОСТ Р 52501 (ИСО 3696:1987) Вода лабораторная для анализа. Технические условия
ГОСТ Р 53198 Руды и концентраты цветных металлов. Общие требования к методам анализа
ГОСТ Р 53228 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Характеристики показателей точности измерений
Точность измерений массовой доли кадмия соответствует характеристикам, приведенным в таблице 1 (при P = 0,95). Значения пределов повторяемости и воспроизводимости измерений при доверительной вероятности P = 0,95 приведены в таблице 1.
Значения показателя точности измерений, пределов повторяемости и воспроизводимости измерений массовой доли кадмия при доверительной вероятности P = 0,95
4 Метод атомно-абсорбционной спектрометрии
4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:
- спектрометр атомно-абсорбционный с пламенным атомизатором и источниками излучения на кадмий;
- компрессор воздушный;
- весы специального класса точности по ГОСТ Р 53228 с дискретностью 0,0001 г;
- плиту нагревательную по [1], обеспечивающую температуру нагрева не менее 350 °C;
- систему для разложения проб типа HotBlock или аналогичную;
- колбы мерные 2-50-2, 2-100-2, 2-250-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770;
- стаканы В-1-250 ТХС по ГОСТ 25336;
- колбы Кн-2-250-19/26 ТХС по ГОСТ 25336;
- мензурки или цилиндры по ГОСТ 1770;
- пипетки не ниже 2-го класса точности по ГОСТ 29169 (ИСО 648-77) и ГОСТ 29227 (ИСО 835-1-81);
- дозатор пипеточный с диапазоном объема дозирования от 1000 до 10000 мкл с относительной погрешностью объема дозирования не более 1,0%;
- посуда (чашки, тигли) из стеклоуглерода марки СУ-2000 по [2];
- стандартные образцы (СО) состава раствора ионов кадмия с массовой концентрацией 1,0 мг/см3 и относительной погрешностью аттестованного значения (P = 0,95) не более 1%.
При выполнении измерений применяют следующие материалы и растворы:
- воду дистиллированную по ГОСТ 6709 или воду для лабораторного анализа по ГОСТ Р 52501;
- воздух, сжатый под давлением от 2·102 до 6·102 кПа;
- ацетилен по ГОСТ 5457;
- пропан-бутан по ГОСТ 20448;
- кислоту соляную по ГОСТ 3118, разбавленную в соотношении 1:1, 5:95;
- кислоту азотную по ГОСТ 4461, разбавленную в соотношении 1:1;
- кислоту борную по [3], раствор массовой концентрации 40 г/дм3;
- кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484;
- кислоту хлорную по [4];
- кадмий по ГОСТ 1467;
- аммоний фтористый по ГОСТ 4518;
- фильтры обеззоленные по [5] или аналогичные.
1 Допускается применение других средств измерений утвержденных типов, вспомогательных устройств и материалов, технические и метрологические характеристики которых не уступают указанным выше.
2 Допускается использование реактивов, изготовленных по другим нормативным документам, при условии обеспечения ими метрологических характеристик результатов измерений, приведенных в настоящем стандарте.
4.2 Метод измерений
Метод основан на измерении атомного поглощения резонансных линий кадмия при длине волны 228,8 нм после введения анализируемого раствора в пламя ацетилен-воздух или пропан-бутан-воздух. Переведение пробы в раствор осуществляют кислотной обработкой навески пробы.
4.3 Подготовка к выполнению измерений
4.3.1 Подготовка прибора к выполнению измерений
Подготовку спектрометра к выполнению измерений проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
4.3.2 Приготовление растворов
4.3.2.1 Приготовление растворов известной концентрации из металлического кадмия
При приготовлении раствора А массовой концентрации кадмия 1 мг/см3 в стакан вместимостью 250 см3 помещают навеску металлического кадмия массой 1,0000 г и приливают от 20 до 30 см3 азотной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, растворяют при нагревании до температуры от 40 °C до 60 °C. Раствор выпаривают до объема от 2 до 3 см3. Приливают 10 см3 соляной кислоты и упаривают до влажных солей. Раствор охлаждают, приливают 50 см3 соляной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, и нагревают до растворения солей. Затем раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
При приготовлении раствора Б массовой концентрации кадмия 0,1 мг/см3 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают соляной кислотой, разбавленной 5:95, до метки и перемешивают.
При приготовлении раствора В с массовой концентрацией кадмия 0,01 мг/см3 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают соляной кислотой, разбавленной в соотношении 5:95 до метки и перемешивают.
4.3.2.2 Приготовление раствора известной концентрации из стандартных образцов растворов ионов
Раствор Б с массовой концентрацией кадмия 0,1 мг/см3 готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают 5 см3 СО раствора ионов кадмия (1 мг/см3), доливают соляной кислотой, разбавленной в соотношении 5:95, до метки и перемешивают.
При приготовлении раствора В с массовой концентрацией кадмия 0,01 мг/см3 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают соляной кислотой, разбавленной 5:95, до метки и перемешивают.
4.3.2.3 Срок хранения раствора А — не более 1 года, раствора Б — не более 3 месяцев, раствор В применяют свежеприготовленным.
4.3.3 Построение градуировочного графика
Для построения градуировочного графика готовят серию градуировочных растворов в соответствии с таблицей 2.
4.3.3.1 Градуировочные растворы при разложении проб в стаканах и стеклоуглеродных чашках
В ряд мерных колб, вместимостью 100 см3 каждая, помещают аликвоты растворов кадмия (таблица 2), приливают 10 см3 соляной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
Допускается после добавления аликвоты доливать до метки соляной кислотой, разбавленной в соотношении 5:95.
4.3.3.2 Градуировочные растворы при разложении проб в системе HotBlock
В ряд полиэтиленовых или фторопластовых пробирок приливают от 0,5 до 1 см3 воды и кислоты в соответствии с 4.4.1.4 и проводят первую стадию нагревания, приливают 10 см3 раствора борной кислоты, проводят вторую стадию нагревания. Растворы охлаждают и переливают из пробирок в ряд мерных колб вместимостью 100 см3. Затем в эти колбы приливают аликвоты растворов кадмия в соответствии с таблицей 2, доливают водой до метки и перемешивают.
Измерение значения абсорбции кадмия в градуировочных растворах, построение градуировочных графиков, обработку и хранение результатов градуировки проводят с использованием программного обеспечения, входящего в комплект атомно-абсорбционного спектрометра. Для этого включают спектрометр и настраивают управляющую программу в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Градуировочные растворы распыляют в пламени воздух-ацетилен.
Выполняют не менее двух измерений аналитических сигналов измеряемого компонента в каждом градуировочном растворе.
Градуировочные графики получают в координатах: по оси абсцисс — массовая концентрация кадмия в градуировочных растворах, выраженная в микрограммах на сантиметр кубический, по оси ординат — соответствующие значения аналитических сигналов.
Примечание - Допускается выражать концентрацию градуировочных растворов в других массовых единицах (миллиграммах на сантиметр кубический, процентах от фиксированной навески).
4.4 Порядок выполнения измерений
4.4.1 Разложение материала пробы
Масса навески пробы и объем разведения в зависимости от массовой доли кадмия представлены в таблице 3. Через все стадии измерений проводят холостой опыт на загрязнение реактивов.
Навеску пробы, взятую с точностью до четвертого десятичного знака после запятой (в соответствии с таблицей 3), растворяют одним из изложенных ниже способов:
4.4.1.1 Разложение в стеклянных стаканах (колбах)
Навеску пробы помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см3, смачивают от 0,5 до 1 см3 воды, добавляют от 0,1 до 0,2 г фтористого аммония, приливают от 15 до 20 см3 соляной кислоты, нагревают в течение 15 — 20 мин, затем добавляют от 10 до 20 см3 азотной кислоты, нагревают до растворения навески пробы и выпаривают до влажных солей.
4.4.1.2 Разложение в стеклоуглеродных чашках
Навеску пробы помещают в стеклоуглеродную чашку (тигель), смачивают от 0,5 до 1 см3 воды, приливают от 10 до 15 см3 соляной кислоты и от 5 до 10 см3 азотной кислоты. После завершения бурной реакции приливают от 10 до 20 см3 фтористоводородной кислоты и 5 см3 хлорной кислоты. Затем раствор нагревают до разложения навески пробы и продолжают нагревание до выделения густых паров хлорной кислоты. Чашку или тигель снимают с плиты, обмывают стенки водой и вновь нагревают раствор, выпаривая его досуха, не перекаливая осадок.
4.4.1.3 Сухой остаток, полученный по одному из изложенных выше способов, охлаждают в посуде, в которой проводили разложение пробы, приливают 10 см3 соляной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, от 10 до 20 см3 воды и нагревают до растворения солей. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу, вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Если в колбе присутствует нерастворимый осадок, то дают ему отстояться или раствор фильтруют в сухой стакан (колбу), отбрасывая первые порции фильтрата.
Допускается использование других соотношений объемов азотной, соляной и фтористоводородной кислот, обеспечивающих полное переведение аналита в солянокислый раствор.
4.4.1.4 Разложение в системе HotBlock
В полиэтиленовую или тефлоновую пробирку системы HotBlock помещают навеску пробы массой от 0,1 до 0,2 г (таблица 3). Смачивают от 0,5 до 1 см3 воды, приливают кислоты: 2 см3 азотной, 8 см3 соляной и от 0,5 до 1 см3 фтористоводородной. Выдерживают «на холоде» до прекращения бурной реакции.
Затем закрывают крышкой и выполняют первую стадию разложения: устанавливают пробирки в ячейки HotBlock, задают температуру 95 °C и выдерживают при этой температуре от 45 до 60 мин до растворения навески.
По окончании первой стадии пробирку с раствором вынимают из ячейки системы разложения и охлаждают. Открывают крышку и приливают 10 см3 раствора борной кислоты. Крышку вновь закрывают и выдерживают раствор в ячейке HotBlock от 20 до 30 мин. Затем пробирки вынимают из ячеек, охлаждают, приливают от 15 до 20 см3 воды и затем переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Если в колбе присутствует нерастворимый осадок, то дают ему отстояться или раствор фильтруют в сухой стакан (колбу), отбрасывая первые порции фильтрата.
4.4.2 Выполнение измерений
Измерение величины абсорбции кадмия проводят с использованием программного обеспечения, входящего в комплект атомно-абсорбционного спектрометра. Для этого включают спектрометр и управляющую программу в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Анализируемые растворы распыляют в пламени воздух-ацетилен. Выполняют не менее двух измерений аналитического сигнала кадмия в каждом растворе при длине волны 228,8 нм, для расчета берут среднеарифметическое значение. При смене растворов систему распыления промывают водой до получения нулевого показания прибора. В случае необходимости для уменьшения значения абсорбции допускается уменьшать оптический путь луча через измеряемую зону поворотом горелки.
По найденному значению абсорбции анализируемого раствора за вычетом абсорбции раствора холостого опыта находят содержание кадмия по градуировочному графику. Если концентрация кадмия в анализируемом растворе превышает его концентрацию в растворах для построения градуировочного графика (значение абсорбции анализируемого раствора выше абсорбции последней точки графика), то проводят разбавление анализируемого раствора. Для этого аликвоту анализируемого раствора помещают в колбу вместимостью 100 см3, приливают соляную кислоту для создания ее кислотности 5% по объему, доливают водой до метки и перемешивают.
Допускается после добавления аликвоты доливать до метки соляной кислотой, разбавленной в соотношении 5:95.
Допускается использовать для атомизации пробы пламя пропан-бутан-воздух, при условии обеспечения метрологических характеристик результатов измерений, указанных в таблице 1.
4.5 Обработка результатов измерений
4.5.1 Обработку и хранение результатов измерений массовой концентрации кадмия в пробе проводят с использованием программного обеспечения, входящего в комплект спектрометра.
4.5.2 Массовую долю кадмия X, %, вычисляют по формуле
X = \frac{CV100}{m1000000} = \frac{CV}{m10000} , (1)
где C — массовая концентрация кадмия, найденная по градуировочному графику, с учетом величины холостого опыта, мкг/см3;
V — объем анализируемого раствора, см3;
4.5.3 Массовую долю кадмия X1 (при дополнительном разбавлении), %, вычисляют по формуле
X_{1} = \frac{CVV_{1}100}{m1000000} = \frac{CVV_{1}}{mV_{2}10000} , (2)
где C — массовая концентрация кадмия, найденная по градуировочному графику, с учетом величины холостого опыта, мкг/см3;
V — объем анализируемого раствора, см3;
V1 — конечный объем анализируемого раствора, см3;
V2 — объем аликвоты раствора, см3.
4.5.4 За результат измерений принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений при условии, что абсолютная разность между ними в условиях повторяемости не превышает значений (при доверительной вероятности P = 0,95) предела повторяемости r, приведенных в таблице 1.
Если расхождение между наибольшим и наименьшим результатами параллельных определений превышает значение предела повторяемости, выполняют процедуры, изложенные в ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 (пункт 5.2.2.1).
4.5.5 Расхождения между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должны превышать значений предела воспроизводимости, приведенных в таблице 1. В этом случае за окончательный результат может быть принято их среднее арифметическое значение. При невыполнении этого условия могут быть использованы процедуры, изложенные в ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 (пункт 5.3.3).
5 Метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой
5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:
- атомно-эмиссионный спектрометр с индуктивно связанной плазмой в качестве источника возбуждения со всеми принадлежностями;
- плиту нагревательную по [1], обеспечивающую температуру нагрева не менее 350 °C или аналогичную;
- весы лабораторные специального класса точности по ГОСТ Р 53228 с дискретностью 0,0001 г;
- система для разложения проб типа HotBlock или аналогичная;
- колбы мерные 2-50-2, 2-100-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770;
- колбы Кн-2-100-13/23 ТХС, Кн-2-250-19/26 ТХС по ГОСТ 25336;
- стаканы В-1-100 ТС, В-1-250 ТС по ГОСТ 25336;
- пипетки 1-2-2-1, 1-2-2-2, 1-2-2-5, 1-2-2-10 по ГОСТ 29227 (ИСО 835-1-81);
- дозатор пипеточный с диапазоном объема дозирования от 1000 до 10000 мкл с относительной погрешностью объема дозирования не более 1,0%;
- посуда (чашки, тигли) из стеклоуглерода марки СУ-2000 по [2];
- мензурки 50 по ГОСТ 1770;
- стандартные образцы (СО) состава раствора ионов кадмия с массовой концентрацией 1,0 мг/см3 и относительной погрешностью аттестованного значения (P = 0,95) не более 1%.
При выполнении измерений применяют следующие материалы и растворы:
- воду дистиллированную по ГОСТ 6709 или воду для лабораторного анализа по ГОСТ Р 52501;
- кислоту азотную по ГОСТ 4461 или кислоту азотную особой чистоты по ГОСТ 11125, разбавленную в соотношении 1:1;
- кислоту соляную по ГОСТ 3118 или кислоту соляную особой чистоты по ГОСТ 14261 и разбавленную в соотношениях 1:5, 1:1 и 5:95;
- кислоту серную по ГОСТ 4204, разбавленную в соотношении 1:1;
- аргон газообразный по ГОСТ 10157;
- кадмий по ГОСТ 1467 марки не ниже Кд1;
- кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484;
- кислоту борную по техническим условиям [3], раствор массовой концентрации 40 г/дм3;
- кислоту хлорную по техническим условиям [4];
- фильтры обеззоленные по техническим условиям [5] или аналогичные.
1 Допускается применение иных средств измерений, утвержденных типов, вспомогательных устройств и материалов, технические и метрологические характеристики которых не уступают указанным выше.
2 Допускается использование реактивов, изготовленных по другим нормативным документам, при условии обеспечения ими метрологических характеристик результатов измерений, приведенных в методике измерений.
5.2 Сущность метода измерений
Метод основан на измерении интенсивности спектральных линий кадмия при возбуждении атомов раствора пробы в индуктивно связанной плазме.
5.3 Подготовка к выполнению измерений
5.3.1 Подготовка прибора к выполнению измерений
Подготовку спектрометра к выполнению измерений проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
5.3.2 Приготовление растворов известной концентрации
Приготовление растворов известной концентрации в соответствии с 4.3.2.
5.3.3 Построение градуировочного графика
Для построения градуировочных графиков готовят серию градуировочных растворов в соответствии с таблицей 4.
5.3.3.1 Градуировочные растворы при разложении проб в стаканах и стеклоуглеродных чашках
В ряд мерных колб, вместимостью 100 см3 каждая помещают аликвоты растворов кадмия согласно таблице 4, приливают 10 см3 соляной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, доливают водой до метки и перемешивают. Допускается после добавления аликвоты доливать до метки соляной кислотой, разбавленной 5:95.
Примечание - Если при разложении применяют серную кислоту, то в градуировочные растворы дополнительно приливают по 1 см3 серной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
5.3.3.2 Градуировочные растворы при разложении проб в стаканах и стеклоуглеродных чашках
В ряд мерных колб, вместимостью 100 см3 каждая помещают аликвоты растворов кадмия согласно таблице 4, приливают 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают. Допускается после добавления аликвоты доливать соляной кислотой, разбавленной в соотношении 5:95, до метки.
Примечание - Если при разложении применяют серную кислоту, то в градуировочные растворы дополнительно приливают по 1 см3 серной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.
5.3.3.3 Градуировочные растворы при разложении проб в системе HotBlock
В ряд полиэтиленовых или фторопластовых пробирок приливают от 0,5 до 1 см3 воды и кислоты в соответствии с 5.4.1.5, проводят первую стадию нагревания, приливают 10 см3 раствора борной кислоты, проводят вторую стадию нагревания. Растворы из пробирок переливают в ряд мерных колб вместимостью 100 см3. Затем в эти колбы приливают аликвоты растворов кадмия в соответствии с таблицей 4, доливают водой до метки и перемешивают.
5.3.3.4 Построение градуировочного графика
Определение градуировочных характеристик, обработка и хранение результатов градуировки проводят с использованием стандартного программного обеспечения, входящего в комплект спектрометра.
Выполняют не менее двух измерений аналитических сигналов кадмия в каждом градуировочном растворе. Рекомендуемые длины волн для измерения эмиссии 214,438 (226,502) нм. Мощность плазмы, расход аргона, высоту регистрируемой зоны плазмы и другие параметры устанавливают так, чтобы достигнуть оптимальных значений по чувствительности и точности определения кадмия.
Рассчитывают градуировочные графики измеряемого компонента (кадмия) с помощью программного обеспечения в координатах среднее значение интенсивности излучения — концентрация кадмия (мкг/см3, мг/см3 или %).
5.4 Выполнение измерений
5.4.1 Разложение материала пробы
5.4.1.1 Рекомендуемая масса навески пробы и разбавление указаны в таблице 5.
5.4.1.2 Разложение в стеклянных стаканах (колбах)
Навеску пробы массой от 0,1 до 0,2 г (таблица 5) помещают в стакан или коническую колбу вместимостью 250 см3, смачивают от 0,5 до 1 см3 воды, приливают от 10 до 15 см3 азотной кислоты, затем от 10 до 15 см3 соляной кислоты, выдерживают «на холоду» до прекращения бурной реакции. После прекращения бурной реакции стакан (колбу) ставят на плиту для дальнейшего растворения. Нагревают до растворения навески. Затем выпаривают раствор при умеренном нагревании до влажных солей. Приливают 5 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают раствор до влажных солей. Стакан охлаждают, приливают 5 (10) см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1 (при объеме разбавления 50 и 100 см3 соответственно), от 10 до 15 см3 воды и нагревают до растворения солей.
5.4.1.3 Разложение в стеклоуглеродных чашках
Навеску пробы помещают в стеклоуглеродную чашку (тигель), смачивают водой, приливают кислоты: от 10 до 15 см3 соляной и от 5 до 10 см3 азотной. После завершения бурной реакции приливают от 10 до 20 см3 фтористоводородной кислоты и 5 см3 хлорной кислоты или 5 см3 серной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1.
Затем раствор нагревают до разложения основной массы навески пробы и продолжают нагревание до выделения густых паров хлорной (серной) кислоты. Чашку или тигель снимают с плиты, обмывают стенки водой и вновь нагревают раствор, выпаривая его досуха не перекаливая. Чашку охлаждают, приливают 10 см3 соляной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, от 30 до 40 см3 воды, нагревают до растворения солей.
5.4.1.4 Раствор, полученный по одному из перечисленных выше способов, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.
Если в мерной колбе присутствует нерастворимый осадок, то дают ему отстояться или раствор фильтруют в сухой стакан (колбу), отбрасывая первые порции фильтрата.
Допускается использование других соотношений объемов азотной, соляной и фтористоводородной кислот, обеспечивающих полное переведение аналита в солянокислый раствор.
5.4.1.5 Разложение в системе HotBlock
В полиэтиленовую или тефлоновую пробирку системы HotBlock помещают навеску пробы массой от 0,1 до 0,2 г (таблица 5). Смачивают от 0,5 до 1 см3 воды, приливают кислоты: 2 см3 азотной, 8 см3 соляной и от 0,5 до 1 см3 фтористоводородной. Выдерживают «на холоде» до прекращения бурной реакции.
Затем закрывают крышкой и выполняют первую стадию разложения: устанавливают пробирки в ячейки HotBlock, задают температуру 95 °C и выдерживают при этой температуре от 45 до 60 мин до растворения навески.
По окончании первой стадии пробирку с раствором вынимают из ячейки системы разложения и охлаждают до температуры не менее 50 °C. Открывают крышку и приливают 10 см3 раствора борной кислоты. Крышку вновь закрывают и выдерживают раствор в ячейке HotBlock от 20 до 30 мин. Затем пробирки вынимают из ячеек, охлаждают до комнатной температуры, приливают от 15 до 20 см3 воды и затем переливают в мерную колбу вместимостью 50 или 100 см3 (таблица 5), доливают водой до метки и перемешивают.
Если в мерной колбе присутствует нерастворимый осадок, то дают ему отстояться или раствор фильтруют в сухой стакан (колбу), отбрасывая первые порции фильтрата.
5.4.1.6 Для внесения поправки на массовую долю кадмия в реактивах через все стадии анализа проводят холостой опыт.
5.4.2 Выполнение измерений проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации спектрометра.
5.4.3 Выполняют два параллельных измерения.
5.4.4 Измерение следует начинать по истечении от 20 до 30 мин после зажигания плазмы для стабилизации условий измерений.
5.5 Обработка результатов измерений
5.5.1 Обработку и хранение результатов измерений массовой концентрации кадмия в пробе проводят с использованием программного обеспечения, входящего в комплект спектрометра.
5.5.1.1 Если результат измерений анализируемого раствора выдается программным обеспечением в виде массовой концентрации кадмия (мкг/см3), то массовую долю определяемого кадмия в пробе, X, %, вычисляют по формуле
где A — массовая концентрация кадмия в пробе, полученная по градуировочному графику, мкг/см3 с учетом величины холостого опыта;
5.5.1.2 Массовую долю кадмия X1 (при дополнительном разбавлении), %, вычисляют по формуле
X_{1} = \frac{AVV_{1}}{mV_{2}10000} , (4)
где A — массовая концентрация кадмия в пробе, полученная по градуировочному графику, мкг/см3 с учетом величины холостого опыта;
V1 — конечный объем анализируемого раствора, см3;
V2 — объем аликвоты раствора, см3.
Результаты измерений представляют в виде X \pm \Delta (при доверительной вероятности P = 0,95),
где X — результат измерений, %;
\pm \Delta — характеристика погрешности измерений, %.
5.5.2 За результат измерений принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений при условии, что абсолютная разность между ними в условиях повторяемости не превышает значений (при доверительной вероятности P = 0,95) предела повторяемости r, приведенных в таблице 1.
Если расхождение между результатами параллельных определений превышает значение предела повторяемости, выполняют процедуры, изложенные в ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 (пункт 5.2.2.1).
5.5.3 Расхождения между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должны превышать значений предела воспроизводимости, приведенных в таблице 1. В этом случае за окончательный результат может быть принято их среднее арифметическое значение. При невыполнении этого условия могут быть использованы процедуры, изложенные в ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 (пункт 5.3.3).