Введен в действие постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. N 334-ст
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГОСТ 13047.5-2002
"НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ В КОБАЛЬТЕ"
Nickel. Cobalt.
Methods for determination of nickel in cobalt
Дата введения 1 июля 2003 г.
Взамен ГОСТ 741.5-80
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственными техническими комитетами по стандартизации МТК 501 «Никель» и МТК 502 «Кобальт», АО «Институт Гипроникель»
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 21 от 30 мая 2002 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства
|
Наименование национального органа по стандартизации
|
Азербайджанская Республика
|
Азгосстандарт
|
Республика Армения
|
Армгосстандарт
|
Республика Беларусь
|
Госстандарт Республики Беларусь
|
Грузия
|
Грузстандарт
|
Кыргызская Республика
|
Кыргызстандарт
|
Республика Молдова
|
Молдовастандарт
|
Российская Федерация
|
Госстандарт России
|
Республика Таджикистан
|
Таджикстандарт
|
Туркменистан
|
Главгосслужба «Туркменстандартлары»
|
Республика Узбекистан
|
Узгосстандарт
|
Украина
|
Госстандарт Украины
|
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. № 334-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.5-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.
4 Взамен ГОСТ 741.5-80
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения никеля при массовой доле от 0, 001 % до 0, 60 % в кобальте по ГОСТ 123 и в кобальтовом порошке по ГОСТ 9721.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 123-98 Кобальт. Технические условия
ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3773-72 Аммоний хлористый. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
ГОСТ 5828-77 Диметилглиоксим. Технические условия
ГОСТ 5845-79 Калий-натрий виннокислый 4-водный. Технические условия
ГОСТ 9721-79 Порошок кобальтовый. Технические условия
ГОСТ 9722-97 Порошок никелевый. Технические условия
ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия
ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 13047.1-2002 Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия
ГОСТ 20478-75 Аммоний надсернокислый. Технические условия
ГОСТ 22280-76 Натрий лимоннокислый 5, 5-водный. Технические условия
ГОСТ 24147-80 Аммиак водный особой чистоты. Технические условия
3 Общие требования и требования безопасности
Общие требования к методам анализа и требования безопасности при проведении работ - по ГОСТ 13047.1.
4 Спектрофотометрический метод
4.1 Метод анализа
Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 440 нм раствора комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом после предварительного выделения его экстракцией хлороформом.
4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 420 - 460 нм.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, при необходимости по ГОСТ 14261, разбавленная 1:24.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:4.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 или при необходимости по ГОСТ 24147, разбавленный 1:1 и 1:19.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор массовой концентрации 0, 03 г/см3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор массовой концентрации 0, 04 г/см3.
Натрий лимоннокислый трехзамещенный по ГОСТ 22280, раствор массовой концентрации 0, 03 г/см3.
Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор массовой концентрации 0, 05 г/см3.
Калий-натрий виннокислый 4-водный по ГОСТ 5845, раствор массовой концентрации 0, 2 г/см3.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, раствор массовой концентрации 0, 01 г/см3 в этиловом спирте и раствор массовой концентрации 0, 01 г/см3 в растворе гидроокиси натрия.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Хлороформ по ГОСТ 20015 или фармакопейный по [1].
Универсальная индикаторная бумага по [2].
Фильтры обеззоленные по [3] или другие средней плотности.
Никель первичный по ГОСТ 849.
Никелевый порошок по ГОСТ 9722.
Растворы никеля известной концентрации.
Раствор А массовой концентрации никеля 0, 0005 г/см3: в стакан вместимостью 250 см3 помещают навеску первичного никеля или карбонильного никелевого порошка массой 0, 5000 г, приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 2 - 3 мин. При использовании никелевого порошка раствор фильтруют через фильтр (красная или белая лента), предварительно промытый 2 - 3 раза раствором азотной кислоты, разбавленной 1:9, фильтр промывают 2 - 3 раза горячей водой. К раствору приливают 20 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до паров серной кислоты, охлаждают. К остатку приливают 60 - 70 см3 воды, растворяют соли при нагревании, охлаждают раствор, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, и доливают до метки водой.
Раствор Б массовой концентрации никеля 0, 00005 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора А, приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:4, доливают до метки водой.
Раствор В массовой концентрации никеля 0, 00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 20 см3 раствора Б, доливают до метки водой.
4.3 Подготовка к анализу
Для градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают 0, 5; 1, 0; 2, 0; 4, 0; 6, 0; 8, 0; 10, 0 см3 раствора В, доливают воду до 25 - 30 см3, приливают 10 см3 раствора виннокислого калия-натрия, 10 см3 раствора гидроокиси натрия, 10 см3 раствора надсернокислого аммония, 10 см3 раствора диметилглиоксима в гидроокиси натрия, доливают до метки водой и проводят измерения, как указано в 4.4.6.
Масса никеля в растворах для построения градуировочного графика составляет 0, 000005; 0, 000010; 0, 000020; 0, 000040; 0, 000060; 0, 000080; 0, 000100 г.
По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам никеля строят градуировочный график с учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора никеля.
4.4 Проведение анализа
4.4.1 В стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой 0, 500 г, приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают раствор до объема 5 - 6 см3.
4.4.2 При массовой доле никеля не более 0, 020 % к остатку приливают воду до 100 - 120 см3, 5 см3 раствора лимоннокислого натрия, 5 - 6 г хлористого аммония, 20 см3 аммиака, 4 см3 пероксида водорода и кипятят в течение 8 - 10 мин. Раствор охлаждают, нейтрализуют соляной кислотой, разбавленной 1:1, до рН 8 - 9 по универсальной индикаторной бумаге и переводят в делительную воронку вместимостью 500 см3. Доливают объем раствора водой до 200 см3, приливают 120 см раствора диметилглиоксима в этиловом спирте, 20 см хлороформа, встряхивают делительную воронку 1 мин и далее поступают, как указано в 4.4.5 и 4.4.6.
4.4.3 При массовой доле никеля от 0, 02 % до 0, 20 % к остатку приливают 60 - 70 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой. Аликвотную часть раствора объемом 25 см3 отбирают в стакан вместимостью 250 см3, доливают воду до объема 70 - 80 см3, добавляют 5 см3 раствора лимоннокислого натрия, 2 - 3 г хлористого аммония, 15 см3 раствора аммиака, 2 см3 пероксида водорода и кипятят в течение 8 - 10 мин. Раствор охлаждают, нейтрализуют соляной кислотой, разбавленной 1:1, до рН 8 - 9 по универсальной индикаторной бумаге и переводят в делительную воронку вместимостью 250 см3. Приливают 50 см3 раствора диметилглиоксима в этиловом спирте, 20 см3 хлороформа, встряхивают делительную воронку 1 мин и далее поступают, как указано в 4.4.5 и 4.4.6.
4.4.4 При массовой доле никеля свыше 0, 20 % к остатку приливают 60 - 70 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой. Аликвотную часть раствора объемом 5 см3 отбирают в стакан вместимостью 100 см3, доливают воду до объема 20 см3, приливают 5 см3 раствора лимоннокислого натрия, нейтрализуют аммиаком до рН 8 - 9 по универсальной индикаторной бумаге. Подготовленный раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 см3, приливают 15 см3 раствора диметилглиоксима в этиловом спирте, 20 см3 хлороформа, встряхивают делительную воронку 1 мин.
4.4.5 Нижний органический слой сливают в делительную воронку вместимостью 100 см3, к водной фазе приливают 20 см3 хлороформа и повторяют экстракцию. Органические фазы объединяют, а водную - отбрасывают.
К объединенной органической фазе приливают аммиак, разбавленный 1:19, последовательно порциями 15, 10, 5 см3 и промывают до обесцвечивания раствора, встряхивая воронку 10 - 15 раз.
К промытой органической фазе приливают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:24, и встряхивают воронку в течение 1 мин. Органическую фазу сливают в другую делительную воронку, а водную фазу - в стакан вместимостью 100 см3. Реэкстракцию повторяют с использованием 15 см3 раствора соляной кислоты, разбавленной 1:24, водную фазу сливают в тот же стакан, органическую фазу отбрасывают.
К объединенным водным фазам приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют в 2 - 3 приема по каплям 0, 5 см3 раствора азотной кислоты для разрушения остатков органических соединений, после чего вновь выпаривают до паров серной кислоты. К охлажденному остатку приливают 10 - 15 см3 воды, нагревают до растворения солей, вновь охлаждают.
4.4.6 Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора виннокислого калия-натрия, 10 см3 раствора гидроокиси натрия, 10 см3 раствора надсернокислого аммония, 10 см3 раствора диметилглиоксима в гидроокиси натрия, доливают до метки водой.
Через 5 - 7 мин измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 440 нм или на фотоэлектроколориметре в области длин волн 420 - 460 нм. В качестве раствора сравнения используют раствор, подготовленный, как указано в 4.3.
Массу никеля в растворе находят по градуировочному графику.
4.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю никеля в пробе X, %, вычисляют по формуле
,
(1)
где Мх - масса никеля в растворе пробы, г;
Мк - масса никеля в растворе контрольного опыта, г;
М - масса навески пробы, г;
К - коэффициент разбавления раствора пробы.
4.6 Контроль точности анализа
Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.
Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Нормативы контроля и погрешность метода анализа
В процентах
Массовая доля никеля
|
Допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений d2
|
Допускаемые расхождения результатов трех параллельных определений d3
|
Допускаемые расхождения двух результатов анализа D
|
Погрешность метода анализа D
|
0, 0010
|
0, 0002
|
0, 0003
|
0, 0004
|
0, 0003
|
0, 0020
|
0, 0003
|
0, 0004
|
0, 0006
|
0, 0004
|
0, 0030
|
0, 0004
|
0, 0005
|
0, 0008
|
0, 0006
|
0, 0050
|
0, 0006
|
0, 0007
|
0, 0012
|
0, 0008
|
0, 0100
|
0, 0010
|
0, 0012
|
0, 0020
|
0, 0015
|
0, 020
|
0, 0020
|
0, 0020
|
0, 0040
|
0, 0030
|
0, 030
|
0, 0030
|
0, 0040
|
0, 0060
|
0, 004
|
0, 050
|
0, 0050
|
0, 0060
|
0, 0100
|
0, 007
|
0, 100
|
0, 0070
|
0, 0080
|
0, 0140
|
0, 010
|
0, 200
|
0, 0100
|
0, 0120
|
0, 0200
|
0, 015
|
0, 300
|
0, 015
|
0, 020
|
0, 030
|
0, 020
|
0, 500
|
0, 020
|
0, 030
|
0, 040
|
0, 030
|
0, 60
|
0, 03
|
0, 04
|
0, 06
|
0, 04
|
5 Атомно-абсорбционный метод
5.1 Метод анализа
Метод основан на измерении поглощения при длине волны 232, 0 или 231, 1 нм резонансного излучения атомами никеля, образующимися в результате атомизации при введении раствора пробы в пламя ацетилен-воздух.
5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр, обеспечивающий проведение измерений в пламени ацетилен-воздух.
Лампа с полым катодом для возбуждения спектральной линии никеля.
Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457.
Фильтры обеззоленные по [3] или другие средней плотности.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и 1:19.
Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец состава кобальта с установленной массовой долей никеля не более 0, 001 %.
Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или никель первичный по ГОСТ 849.
Растворы никеля известной концентрации.
Раствор А массовой концентрации никеля 0, 001 г/см3: в стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску первичного никеля или карбонильного никелевого порошка массой 1, 0000 г, приливают 20 - 25 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 3 - 5 мин. При использовании никелевого порошка раствор фильтруют через фильтр (красная или белая лента), предварительно промытый 2 - 3 раза азотной кислотой, разбавленной 1:19, фильтр промывают 2 - 3 раза горячей водой. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 50 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
Раствор Б массовой концентрации никеля 0, 0001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора А, приливают 10 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
5.3 Подготовка к анализу
5.3.1 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей никеля не более 0, 010 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 5, 000 г проб кобальта или стандартного образца состава кобальта с установленной массовой долей никеля. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.
Навески растворяют при нагревании в 50 - 60 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до объема 15 - 20 см3, приливают 50 - 60 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3, отбирают в них 0, 5; 1, 0; 2, 0; 3, 0; 4, 0; 5, 0 см3 раствора Б, в колбу с контрольным опытом раствор никеля не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в5.4.
Масса никеля в растворах для градуировки составляет 0, 00005; 0, 00010; 0, 00020; 0, 00030; 0, 00040; 0, 00050 г.
5.3.2 Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей никеля от 0, 010 % до 0, 050 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 1, 000 г проб кобальта или стандартного образца состава кобальта с установленной массовой долей никеля. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.
Навески растворяют при нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до объема 5 - 7 см3, приливают 50 - 60 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3, отбирают в них 0, 5; 1, 0; 2, 0; 3, 0; 4, 0; 5, 0 см3 раствора Б, в колбу с раствором контрольного опыта раствор никеля не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса никеля в растворах для градуировки указана в 5.3.1.
5.3.3 Для градуировочного графика 3 при определении массовых долей никеля свыше 0, 050 % в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают по 10 см3 раствора контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.2, и вводят 0, 5; 1, 0; 2, 0; 3, 0; 4, 0; 6, 0 см3 раствора Б, в колбу с раствором контрольного опыта раствор никеля не вводят, доливают до метки раствором азотной кислоты, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса никеля в растворах для градуировки составляет 0, 00005; 0, 00010; 0, 00020; 0, 00030; 0, 00040; 0, 00060 г.
5.4 Проведение анализа
В стакан или колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2 - Условия подготовки раствора пробы
Массовая доля никеля, %
|
Масса навески пробы, г
|
Объем аликвотной части раствора, см3
|
Номер градуировочного графика
|
От 0, 001 до 0, 010 включ.
|
5, 000
|
Весь раствор
|
1
|
Св. 0, 010 » 0, 050 »
|
1, 000
|
То же
|
2
|
» 0, 050 » 0, 400 »
|
1, 000
|
10
|
3
|
» 0, 400 » 0, 600 »
|
1, 000
|
5
|
3
|
Навеску пробы массой 5, 000 г растворяют при нагревании в 50 - 60 см3, а массой 1, 000 г - в 15 - 20 см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают соответственно до объема 15 - 20 см3 или 5 - 7 см3, приливают 40 - 50 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой.
При массовой доле никеля свыше 0, 050 % в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора объемом в соответствии с таблицей 2 и доливают до метки раствором азотной кислоты, разбавленной 1:19.
Измеряют абсорбцию раствора пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны 232, 0 нм, ширине щели не более 0, 2 нм не менее двух раз, последовательно вводя их в пламя, промывают систему водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика. Для проверки нулевой точки используют раствор соответствующего контрольного опыта, подготовленного, как указано в 5.3.
По значениям абсорбции растворов для градуировки и соответствующим им массам никеля строят градуировочные графики.
Массу никеля в растворе пробы находят по градуировочному графику в соответствии с таблицей 2.
5.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю никеля X, %, вычисляют по формуле
,
(2)
где Мх - масса никеля в растворе пробы, г;
К - коэффициент разбавления раствора пробы;
М - масса навески пробы, г.
5.6 Контроль точности анализа
Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.
Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 1.
Приложение А
(справочное)
Библиография
[1] ГФ X, статья 160 Хлороформ фармакопейный
[2] ТУ 6-09-1181-89 Бумага индикаторная универсальная для определения рН 1 - 10 и 7 - 14
[3] ТУ 6-09-1678-95* Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты)
* Действует на территории Российской Федерации.
Ключевые слова: никель, кобальт, химический анализ, массовая доля, средства измерений, раствор, реактив, проба, градуировочный график, результат анализа, погрешность, нормативы контроля
Комментарии (1)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться