ГОСТ Р 56858-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Руды медесодержащие и полиметаллические и продукты их переработки. Методы измерений массовой доли цинка
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 17.02.2016 № 48-ст)
Примечание
Текст данного документа приведен с учетом поправки, опубликованной в «ИУС», № 4, 2019. Документ введен в действие с 1 апреля 2017 года.
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 февраля 2016 г. № 48-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РУДЫ МЕДЕСОДЕРЖАЩИЕ И ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И ПРОДУКТЫ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ ДОЛИ ЦИНКА
Copper and complex ores and products of their processing. Methods of zinc weight fraction measurement
Дата введения 1 апреля 2017 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 17 февраля 2016 г. № 48-ст
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). 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 медесодержащие и полиметаллические руды и продукты их переработки и устанавливает следующие методы измерений массовой доли цинка: трилонометрический (в диапазоне от 0,50% до 12,0%) и метод атомно-абсорбционной спектрометрии (в диапазоне от 0,010% до 8,0%).
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 61-75 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия
ГОСТ 83-79 Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 3117-78 Реактивы. Аммоний уксуснокислый. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3769-78 Реактивы. Аммоний сернокислый. Технические условия
ГОСТ 3773-72 Реактивы. Аммоний хлористый. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 4518-75 Реактивы. Аммоний фтористый. Технические условия
ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
ГОСТ 6563-75 Изделия технические из благородных металлов и сплавов. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 10484-78 Реактивы. Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 10652-73 Реактивы. Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б). Технические условия
ГОСТ 19908-90 Тигли, чашки, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия
ГОСТ 20448-90 Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия
ГОСТ 20478-75 Реактивы. Аммоний надсернокислый. Технические условия
ГОСТ 22867-77 Реактивы. Аммоний азотнокислый. Технические условия
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 27067-86 Реактивы. Аммоний роданистый. Технические условия
ГОСТ 27068-86 Реактивы. Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия
ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой
ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 29251-91 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 32221-2013 Концентраты медные. Методы анализа
ГОСТ 33208-2014 Руды медесодержащие и полиметаллические и продукты их переработки. Измерение массовой доли меди, цинка, свинца, висмута, кадмия, сурьмы методом атомно-абсорбционной спектрометрии
ГОСТ Р 52501-2005 (ИСО 3696:1987) Вода лабораторная для анализа. Технические условия
ГОСТ Р 53198-2008 Руды и концентраты цветных металлов. Общие требования к методам анализа
ГОСТ Р 53228-2008 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 цинка 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 цинка при доверительной вероятности P = 0,95
4 Трилонометрический метод
4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:
- весы с наибольшим пределом взвешивания 200 г специального класса точности по ГОСТ Р 53228 с дискретностью 0,0001 г;
- pH-метр любого типа;
- печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева до 1100 °C;
- шкаф сушильный с электрообогревом и терморегулятором, обеспечивающий температуру нагрева до 110 °C;
- плиту нагревательную по [1], обеспечивающую температуру нагрева не менее 350 °C или аналогичную;
- стекло часовое;
- колбы мерные 2-1000-2 по ГОСТ 1770;
- колбы Кн-2-250-19/26 ТХС, Кн-2-500-29/32 ТХС по ГОСТ 25336;
- стаканы В-1-250 ТХС, В-1-400 ТХС, Н-1-400 ТХС, В-1-600 ТХС по ГОСТ 25336;
- воронки В-36-80 ХС по ГОСТ 25336;
- щипцы стальные для тиглей;
- шпатели;
- мензурки, цилиндры по ГОСТ 1770;
- бюретки по ГОСТ 29251.
При выполнении измерений применяют следующие материалы, растворы:
- воду дистиллированную по ГОСТ 6709 или воду для лабораторного анализа по ГОСТ Р 52501;
- аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный в соотношении 1:1;
- кислоту азотную по ГОСТ 4461;
- кислоту серную по ГОСТ 4204, разбавленную в соотношении 1:1, 2:98;
- кислоту соляную по ГОСТ 3118, разбавленную в соотношении 1:1;
- смесь соляной и азотной кислот в соотношении 2:3;
- кислоту уксусную по ГОСТ 61, разбавленную в соотношении 1:3;
- аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, раствор массовой концентрации 150 г/дм3;
- аммоний сернокислый по ГОСТ 3769;
- аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор массовой концентрации 20 г/дм3;
- аммоний фтористый по ГОСТ 4518 и раствор массовой концентрации 200 г/дм3;
- аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор массовой концентрации 100 г/дм3;
- натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 27068, раствор массовой концентрации 200 г/дм3;
- ксиленоловый оранжевый, индикатор по [2]; смесь с азотнокислым калием (смешивают ксиленоловый оранжевый с азотнокислым калием в соотношении 1:100) или раствор массовой концентрации 5 г/дм3 (срок хранения 1 мес);
- калий азотнокислый по ГОСТ 4217;
- буферный раствор pH 5,6 — 5,8;
- кислоту уксусную по ГОСТ 61, разбавленную в соотношении 1:1;
- соль динатриевую этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водную (трилон Б) по ГОСТ 10652; раствор молярной концентрации 0,025 моль/дм3 и 0,0125 моль/дм3;
- аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478;
- аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867;
- бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026;
- фильтры обеззоленные по [3] или аналогичные;
- цинк по ГОСТ 3640 марки не ниже ЦВ.
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 титровании ионов цинка раствором трилона Б при уровне pH 5,6 — 5,8 в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого. Мешающие определению свинец, железо, марганец и алюминий предварительно отделяют осаждением их в виде труднорастворимых соединений (сульфата свинца, гидроксидов железа, алюминия, марганца). Остаточный алюминий связывают во фторидный комплекс фторидом натрия. Медь комплексуют тиосульфатом натрия.
4.3 Подготовка к выполнению измерений
4.3.1 При приготовлении буферного раствора с уровнем pH 5,6 — 5,8 к раствору уксуснокислого аммония приливают уксусную кислоту до получения необходимого значения pH (на 1 дм3 раствора требуется примерно 30 см3 ледяной уксусной кислоты), уровень pH раствора проверяют с помощью pH-метра. При необходимости корректируют уровень pH добавлением аммиака или уксусной кислоты. Срок хранения раствора 3 месяца.
4.3.2 При приготовлении раствора соли динатриевой этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 2-водной (трилона Б, комплексона III) молярной концентрации 0,0125 (0,025) моль/дм3 навеску соли массой 4,652 (9,305) г помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в 200 см3 воды при нагревании до температуры от 50 °C до 60 °C. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают. При необходимости раствор фильтруют. Срок хранения раствора — один год.
4.3.3 При приготовлении смеси соляной и азотной кислот смешивают две части соляной кислоты с тремя частями предварительно прокипяченной азотной кислоты. Смесь кислот применяют свежеприготовленной.
4.3.4 Установление массовых концентраций 0,0125 (0,025) моль/дм3 растворов трилона Б
При установлении массовой концентрации 0,0125 (0,025) моль/дм3 растворов трилона Б три навески цинка массой от 0,020 до 0,030 г помещают в конические колбы вместимостью 500 см3 или стаканы вместимостью 600 см3, приливают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, и растворяют при нагревании до температуры от 40 °C до 60 °C до полного растворения цинка. Раствор разбавляют водой до 200 см3, прибавляют 8 г сернокислого аммония, от 20 до 50 г фтористого аммония, от 20 до 50 мг индикатора ксиленолового оранжевого или две-три капли его раствора и нейтрализуют аммиаком, разбавленным в соотношении 1:1, до появления бледно-розовой окраски. Прибавляют от 30 до 40 см3 буферного раствора и титруют цинк соответственно раствором трилона Б молярной концентрации 0,0125 (0,025) моль/дм3 до перехода окраски раствора из фиолетовой в желтую.
Массовую концентрацию раствора трилона Б C, выраженную в граммах цинка на 1 см3 раствора, г/см3, вычисляют по формуле
где m — масса навески цинка, г;
V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.
Титрованный раствор устойчив в течение месяца.
4.4 Порядок выполнения измерений
Через все стадии измерений проводят холостой опыт на загрязнение реактивов.
Навеску пробы массой 0,5000 — 1,0000 г, взятую с точностью до четвертого десятичного знака после запятой в соответствии с таблицей 2, помещают в стакан или коническую колбу вместимостью 250 см3, смачивают водой и далее продолжают разложение одним из изложенных ниже способов.
| Диапазон измерений массовой доли цинка, % | Масса навески, г | Молярная концентрация раствора трилона Б, моль/дм3 |
|---|---|---|
| От 0,5 до 2,0 включ. | 1,0 | 0,0125 |
| Св. 2,0 « 6,0 » | 0,5 | 0,025 |
| « 6,0 » 12,0 «» | 0,5 | 0,025 |
а) приливают от 10 до 15 см3 соляной кислоты и нагревают раствор в течение 5 мин, упаривая до объема 3 — 5 см3. Раствор охлаждают, приливают от 5 до 10 см3 азотной кислоты, накрывают часовым стеклом, выдерживают без нагревания до прекращения бурной реакции выделения оксидов азота, затем помещают колбу (стакан) на горячую плиту, нагревают до полного разложения навески;
б) приливают от 10 до 20 см3 смеси кислот, закрывают часовым стеклом и выдерживают на холоде до прекращения бурной реакции выделения оксидов азота; затем помещают колбу (стакан) на горячую плиту, нагревают до полного разложения навески.
После разложения навески пробы одним из предложенных способов часовое стекло снимают, обмывают водой, приливают в колбу 10 см3 серной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, и нагревают до появления паров серной кислоты и еще 2 — 3 минуты (до удаления паров из нижней части колбы). Если раствор приобретает темную окраску и если в растворе остаются корольки серы черного цвета, то для их окисления, в момент выделения паров серной кислоты, прибавляют по каплям азотную кислоту или небольшими порциями прибавляют от 0,02 до 0,05 г азотнокислого аммония до удаления корольков серы. Раствор охлаждают, осторожно обмывают стенки колбы водой и повторяют выпаривание до выделения паров серной кислоты. Остаток охлаждают, приливают от 60 до 70 см3 воды, кипятят от 5 до 10 мин до растворения растворимых сульфатов. Раствор с осадком охлаждают в проточной воде и оставляют на 2 — 3 ч (можно оставить до следующего дня).
Осадок отфильтровывают через фильтр средней плотности (синяя лента) или через фильтробумажную массу, вложенную в конус воронки в коническую колбу вместимостью 500 см3. Фильтр с осадком промывают два-три раза раствором серной кислоты, разбавленной в соотношении 2:98, восемь — десять раз водой до отрицательной реакции промывных вод на ион железа с раствором роданистого аммония. Осадок может использоваться для измерения массовой доли свинца.
К фильтрату добавляют аммиак до начала выпадения гидроксида железа, растворяющегося при взбалтывании, прибавляют от 0,3 до 0,5 г надсернокислого аммония, доводят раствор до кипения и кипятят в течение 5 — 10 мин. Раствор слегка охлаждают и вновь прибавляют аммиак до полного осаждения гидроксидов и приливают избыток 10 см3. Раствор с осадком выдерживают при температуре от 60 °C до 70 °C в течение 10 — 15 мин до коагуляции осадка и фильтруют через неплотный фильтр в коническую колбу вместимостью 500 см3. Колбу и осадок на фильтре промывают горячим раствором хлористого аммония, затем пять-шесть раз горячей водой.
Фильтрат кипятят до удаления запаха аммиака и уменьшения объема раствора до 70 — 200 см3. К охлажденному раствору приливают 10 см3 раствора фтористого аммония, 10 см3 раствора тиосульфата натрия и 20 см3 буферного раствора, перемешивая раствор после добавления каждого реактива. Прибавляют три-четыре капли индикатора и титруют раствором трилона Б до изменения окраски из малиновой в желтую.
Допускается применение других способов разложения навески, обеспечивающих переведение аналита в раствор.
4.5 Обработка результатов измерений
4.5.1 Массовую долю цинка X, %, вычисляют по формуле
где C — массовая концентрация раствора трилона Б, по цинку, г/см3;
V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование цинка, с учетом объема раствора трилона Б, израсходованного на титрование холостого опыта, см3;
m — масса навески продукта, г.
4.5.2 За результат измерений принимают среднеарифметическое 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 (подпункт 5.2.2.1).
4.5.3 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 среднеарифметическое значение. При невыполнении этого условия могут быть использованы процедуры, изложенные в ГОСТ Р ИСО 5725-6 (пункт 5.3.3).
5 Метод атомно-абсорбционной спектрометрии
5.1 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 цинк;
- компрессор воздушный;
- весы с наибольшим пределом взвешивания 200 г специального класса точности по ГОСТ Р 53228 с дискретностью 0,0001 г;
- шкаф сушильный с электрообогревом и терморегулятором, обеспечивающий температуру нагрева до 110 °C;
- плиту нагревательную по [1], обеспечивающую температуру нагрева не менее 350 °C или аналогичную;
- дозатор пипеточный с диапазоном объема дозирования от 2000 мкл до 10000 мкл с относительной погрешностью объема дозирования не более 1,0%;
- печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева до 1100 °C;
- колбы мерные 2-50-2, 2-100-2, 2-200-2, 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 и ГОСТ 29227;
- щипцы стальные для тиглей;
- посуда (чашки, тигли) из стеклоуглерода марки СУ-2000 по [4];
- тигли кварцевые Н-50 по ГОСТ 19908;
- тигли платиновые по ГОСТ 6563;
- стандартные образцы (СО) состава раствора ионов цинка с 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 2·102 — 6·102 Па;
- ацетилен по ГОСТ 5457;
- пропан-бутан по ГОСТ 20448;
- кислоту соляную по ГОСТ 3118, разбавленную в соотношении 1:1 или 5:95;
- кислоту азотную по ГОСТ 4461, разбавленную в соотношении 1:1 и молярной концентрации 1 моль/дм3;
- смесь соляной и азотной кислот в соотношении 3:1;
- цинк по ГОСТ 3640;
- аммоний фтористый по ГОСТ 4518;
- кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484, разбавленную в соотношении 1:10;
- кислоту борную по ГОСТ 9656 марки х.ч.;
- натрий углекислый по ГОСТ 83;
- фильтры обеззоленные по [3] или аналогичные;
- кислоту хлорную по [5].
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.
5.2 Метод измерений
Метод основан на измерении атомного поглощения резонансных линий цинка при длине волны 213,9 нм после введения анализируемого раствора в пламя «ацетилен — воздух» или «пропан — бутан — воздух». Переведение пробы в раствор осуществляют кислотной обработкой навески пробы, при необходимости с доплавлением нерастворимого остатка. Диапазон измерений массовой доли цинка от 0,010% до 8,0%.
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
5.3.2.1 Приготовление растворов известной концентрации из металлического цинка
Приготовление раствора цинка А массовой концентрации 1 мг/см3: навеску цинка массой 1,0000 г помещают в стакан вместимостью 400 см3, приливают 50 см3 азотной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1, растворяют при нагревании до температуры от 40 °C до 60 °C. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
При приготовлении раствора Б массовой концентрации 0,1 мг/см3 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
При приготовлении раствора В массовой концентрации 0,01 мг/см3 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Срок хранения раствора А не более одного года, раствора Б не более трех месяцев, раствор В применяют свежеприготовленным.
5.3.2.2 Приготовление растворов известной концентрации из стандартных образцов
Раствор Б массовой концентрации 0,1 мг/см3 готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают 5 см3 СО раствора ионов цинка (1 мг/см3) и доливают азотной кислотой молярной концентрации 1 моль/дм3 до метки.
Срок хранения раствора не более трех месяцев.
5.3.3 Построение градуировочного графика
Для построения градуировочного графика готовят серию градуировочных растворов в соответствии с таблицей 3. В ряд мерных колб, вместимостью 100 см3 каждая, помещают аликвоты растворов цинка (таблица 3), приливают 5 см3 соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
Допускается после добавления аликвоты доливать до метки соляной кислотой, разбавленной 5:95.
Измерение значения абсорбции цинка 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 цинка в градуировочных растворах, выраженная в миллиграммах на сантиметр кубический, по оси ординат — соответствующие значения аналитических сигналов.
Примечание - Допускается выражать концентрацию градуировочных растворов в других массовых единицах.
5.3.4 Приготовление смеси для сплавления
Натрий тетраборнокислый десятиводный (бура) обезвоживают следующим образом: соль нагревают до температуры 400 °C и прокаливают при указанной температуре в течение 0,5 ч.
Приготовление смеси для сплавления: тщательно перемешивают одну весовую часть прокаленной буры с двумя частями безводного углекислого натрия. Смесь хранят в банке с притертой пробкой.
5.4 Порядок выполнения измерений
Масса навески пробы и объем разведения в зависимости от массовой доли цинка представлены в таблице 4. 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 4), растворяют одним из изложенных ниже способов:
а) навеску пробы помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см3, смачивают водой, добавляют 0,2 г фтористого аммония, приливают от 20 до 30 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;
б) навеску пробы растворяют без нагревания в 15 — 20 см3 смеси соляной и азотной кислот (3:1). После бурной реакции раствор нагревают до растворения навески пробы и раствор выпаривают досуха, не перекаливая остаток. Сухой остаток обрабатывают 10 см3 соляной кислоты, выпаривают досуха, не перекаливая осадок;
в) навеску пробы помещают в стеклоуглеродную чашку (тигель), смачивают водой, 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 основной массы 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. Чашку охлаждают;
г) навеску пробы помещают в стеклоуглеродную чашку (тигель), приливают от 10 до 20 см3 азотной кислоты. После завершения бурной реакции приливают кислоты: от 10 до 20 см3 фтористоводородной кислоты и 5 см3 хлорной кислоты. Затем раствор нагревают до разложения основной массы 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. Чашку охлаждают.
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, 10 — 20 см3 воды и нагревают до растворения солей. Раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 100 (250) см3. Если необходимо, то приливают соляную кислоту, разбавленную в соотношении 1:1, для создания ее кислотности 5% по объему, доливают водой до метки и перемешивают.
При необходимости раствор фильтруют в сухой стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.
Допускается использование других способов разложения навески, обеспечивающих полное переведение аналита в раствор.
При присутствии в пробе кислото-нерастворимых соединений меди, цинка и свинца нерастворимый остаток сплавляют со смесью соды и буры и присоединяют к основному раствору.
Для чего раствор, полученный после растворения сухого остатка в кислоте и воде, фильтруют через один или два фильтра средней плотности. Осадок на фильтре промывают три или четыре раза соляной кислотой, разбавленной в соотношении 1:50, и горячей водой до исчезновения желтой или голубой окраски фильтра. Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют, прокаливают при температуре от 500 °C до 600 °C. Сухой остаток сплавляют с 2 г смеси для сплавления при температуре от 950 °C до 1000 °C до получения однородного плава в течение от 5 — 10 мин. После охлаждения тигель обмывают водой и плав выщелачивают в основном растворе при нагревании. Полученный раствор (при необходимости) упаривают до объема 70 см3, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 (250) см3 (таблица 4), доливают водой до метки и перемешивают.
Измерение величины абсорбции цинка 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 цинка в каждом растворе при длине волны 213,9 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 цинка по градуировочному графику. Если концентрация определяемого компонента в анализируемом растворе превышает его концентрацию в растворах для построения градуировочного графика (значение абсорбции анализируемого раствора выше абсорбции последней точки графика), 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 использовать для измерения массовой доли цинка метод ограничивающих растворов.
Допускается использовать для атомизации пробы пламя «пропан — бутан — воздух», если расхождения между параллельными определениями не превышают значений, указанных в таблице 1.
5.5 Обработка результатов измерений
5.5.1 Обработку и хранение результатов измерений массовой концентрации цинка в пробе проводят с использованием программного обеспечения, входящего в комплект спектрометра.
5.5.2 Массовую долю цинка X, %, вычисляют по формуле
X = \frac{CV100}{m1000} = \frac{CV}{m10} , (3)
где C — массовая концентрация цинка, найденная по градуировочному графику, с учетом значения холостого опыта, мг/см3;
V — объем анализируемого раствора, см3;
5.5.3 Массовую долю цинка X1 (при дополнительном разбавлении), %, вычисляют по формуле
X_{1} = \frac{CVV_{1}100}{mV_{2}1000} = \frac{CVV_{1}}{mV_{2}10} , (4)
где C — массовая концентрация цинка, найденная по градуировочному графику, с учетом значения холостого опыта, мг/см3;
V — объем анализируемого раствора, см3;
V1 — конечный объем анализируемого раствора, см3;
V2 — объем аликвоты раствора, см3;
5.5.4 За результат измерений принимают среднеарифметическое 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 (подпункт 5.2.2.1).
5.5.5 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 среднеарифметическое значение. При невыполнении этого условия могут быть использованы процедуры, изложенные в ГОСТ Р ИСО 5725-6 (пункт 5.3.3).
5.6 Допускается измерение массовой доли цинка по ГОСТ 33208 и ГОСТ 32221.