Введен в действие постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. N 334-ст
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ГОСТ 13047.7-2002
"НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ"
Nickel. Cobalt.
Methods for determination of sulphur
Дата введения 1 июля 2003 г.
Взамен ГОСТ 13047.3-81, ГОСТ 741.2-80
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 13047.7-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.
4 Взамен ГОСТ 13047.3-81, ГОСТ 741.2-80
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический метод (при массовой доле от 0, 0003 % до 0, 005 %), метод инфракрасной спектрометрии (при массовой доле от 0, 0005 % до 0, 050 %), титриметрический и кулонометрический (при массовой доле от 0, 001 % до 0, 050 %) методы определения серы в первичном никеле по ГОСТ 849, никелевом порошке по ГОСТ 9722 и кобальте по ГОСТ 123.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения
ГОСТ 123-98 Кобальт. Технические условия
ГОСТ 200-76 Натрий фосфорноватистокислый 1-водный. Технические условия
ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3652-69 Кислота лимонная моногидрат и безводная. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 4108-72 Барий хлорид 2-водный. Технические условия
ГОСТ 4166-76 Натрий сернокислый. Технические условия
ГОСТ 4200-77 Кислота йодистоводородная. Технические условия
ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4234-77 Калий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4236-77 Свинец (II) азотнокислый. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 5583-78 (ИСО 2046-73) Кислород газообразный технический и медицинский. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ 9722-97 Порошок никелевый. Технические условия
ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. 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 13498-79 Платина и платиновые сплавы. Марки
ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. 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 400, 0 нм коллоидного раствора сульфида свинца после дистилляции серы в виде сероводорода из восстановительной смеси гипофосфита натрия и йодистоводородной кислоты.
4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 390 - 410 нм.
Установка для дистилляции сероводорода, состоящая из реакционной колбы, стеклянной трубки для подачи азота, двух приемников, соединительных трубок на шлифах, отводной трубки и колбонагревателя.
Азот газообразный по ГОСТ 9293 или аргон газообразный по ГОСТ 10157.
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 1:1, 1:9 и 1:10.
Кислота йодистоводородная по ГОСТ 4200.
Кислота лимонная моногидрат по ГОСТ 3652, раствор 0, 02 г/см3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, при необходимости по ГОСТ 24147, разбавленный 1:2.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Натрий сернокислый по ГОСТ 4166, высушенный при температуре 95 - 105 °С в течение 3 - 4 ч.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Натрий фосфорноватистокислый 1-водный (гипофосфит) по ГОСТ 200.
Свинец (II) азотнокислый по ГОСТ 4236, раствор массовой концентрации 0, 05 г/см3 в растворе лимонной кислоты.
Смесь восстановительная: в трехгорлую колбу вместимостью 1000 см3, снабженную обратным холодильником, помещают навеску гипофосфита натрия массой 120 г, приливают 200 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, 400 см3 йодистоводородной кислоты и кипятят смесь в течение 5 - 6 ч, пропуская через раствор поток азота или аргона со скоростью 60 - 80 пузырьков в минуту; смесь хранят в посуде из темного стекла с притертой пробкой.
Платина по ГОСТ 13498.
Раствор 1 массовой концентрации платины 0, 001 г/см3: в стакан вместимостью 100 или 150 см3 помещают навеску платины массой 0, 1 г, приливают 5 см3 азотной кислоты, 15 см3 соляной кислоты, растворяют при нагревании, выпаривают досуха, к остатку прибавляют 5 см3 соляной кислоты, 0, 1 г хлористого натрия и выпаривают досуха; обработку 5 см3 соляной кислоты повторяют 4 раза, сухой остаток растворяют в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой.
Раствор 2 массовой концентрации платины 0, 00004 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 4 см3 раствора платины 1, доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 1:9.
Растворы серы известной концентрации.
Раствор А массовой концентрации серы 0, 001 г/см3: в стакан вместимостью 250 см3 помещают навеску сернокислого натрия массой 4, 4304 г, приливают 50 - 60 см3 воды, растворяют при нагревании, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой.
Раствор Б массовой концентрации серы 0, 0001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора А, доливают до метки водой.
Раствор В массовой концентрации серы 0, 00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 10 см3 раствора Б, доливают до метки водой.
4.3 Подготовка к анализу
4.3.1 Перед проведением анализа установку для дистилляции очищают. Для этого в реакционную колбу приливают 7 - 8 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, 30 см3восстановительной смеси, присоединяют колбу к приемникам, в которые предварительно введено: в первый - 7 - 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:10, во второй - 15 см3 аммиака, разбавленного 1:2. Второй приемник помещают в емкость, заполненную измельченным льдом. Устанавливают поток азота или аргона со скоростью 60 - 80 пузырьков в минуту, нагревают раствор в реакционной колбе до кипения и кипятят 30 - 35 мин. Растворы из приемников отбрасывают.
4.3.2 Для построения градуировочного графика в реакционную колбу последовательно вводят 0, 5; 1, 0; 2, 0; 3, 0; 4, 0; 5, 0 см3 раствора серы В, приливают 6 - 8 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, 30 см3 восстановительной смеси и проводят отгонку, как указано в 4.4.
При построении градуировочного графика допускается проводить не более четырех процессов отгонки без добавления восстановительной смеси. Для этого в реакционную колбу приливают 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, 80 см3 восстановительной смеси, вводят раствор В и проводят отгонку, как указано в 4.4.
Масса серы в растворах для градуировочного графика составляет 0, 000005; 0, 000010; 0, 000020; 0, 000030; 0, 000040; 0, 000050 г.
По полученным значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массовым концентрациям серы строят градуировочный график с учетом значения светопоглощения градуировочного раствора, подготовленного без введения раствора серы.
4.4 Проведение анализа
В стакан вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой 2, 000 г, при массовой доле серы до 0, 002 %, и массой 1, 000 г, при массовой доле серы свыше 0, 002 %, приливают 25 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, 1 см3 раствора 2 платины, растворяют при нагревании, прибавляя 7 - 10 раз пероксид водорода порциями по 0, 5 - 1, 0 см3, не допуская бурного кипения. Выпаривают раствор до объема 5 - 10 см3, охлаждают. Раствор переводят в реакционную колбу, ополаскивая стакан, в котором проводилось растворение, 15 см3 восстановительной смеси и 15 см3 воды и приливают еще 15 см3 восстановительной смеси.
Реакционную колбу присоединяют к приемникам, в которые предварительно введено: в первый - 7 - 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:9, во второй - 15 см3 аммиака, разбавленного 1:2. Второй приемник помещают в емкость, заполненную измельченным льдом. Устанавливают поток азота или аргона со скоростью 60 - 80 пузырьков в минуту. Раствор нагревают до кипения и кипятят 30 - 35 мин.
Раствор из второго приемника переводят в мерную колбу вместимостью 50 см3, приливают 2 см3 раствора азотнокислого свинца, доливают до метки аммиаком, разбавленным 1:2, через 5 - 10 мин измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 400 нм или на фотоэлектроколориметре в области длин волн 390 - 420 нм. В качестве раствора сравнения используют воду.
Массу серы в растворе пробы находят по градуировочному графику.
4.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю серы X, %, вычисляют по формуле
,
(1)
где Мх - масса серы в растворе пробы, г;
Мк - масса серы в растворе контрольного опыта, г;
М - масса навески пробы, г.
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 серы
|
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, 0003
|
0, 0001
|
0, 0001
|
0, 0002
|
0, 0001
|
0, 0005
|
0, 0002
|
0, 0002
|
0, 0003
|
0, 0002
|
0, 0010
|
0, 0002
|
0, 0003
|
0, 0004
|
0, 0003
|
0, 0030
|
0, 0004
|
0, 0005
|
0, 0008
|
0, 0006
|
0, 0040
|
0, 0006
|
0, 0008
|
0, 0012
|
0, 0008
|
0, 0050
|
0, 0008
|
0, 0010
|
0, 0014
|
0, 0010
|
5 Метод инфракрасной спектрометрии
5.1 Метод анализа
Метод основан на измерении светопоглощения газообразного оксида серы (IV) в инфракрасной области спектра после выделения его из металла сжиганием в индукционной высокочастотной печи в токе кислорода в присутствии плавня.
5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
Анализатор на серу, основанный на принципе инфракрасной спектрометрии с индукционной высокочастотной печью.
Тигли огнеупорные керамические, прокаленные при температуре 1100 - 1200 °С в течение 3 - 4 ч.
Плавни: вольфрам по [1], железо по [2] и другие вещества, обеспечивающие сжигание пробы и результаты контрольного опыта, указанные в 5.3.
Кислород технический газообразный по ГОСТ 5583.
Стандартные образцы по ГОСТ 8.315 состава никеля, кобальта или сплавов на их основе или на основе железа с аттестованной массовой долей серы.
5.3 Подготовка к анализу
Подготовку анализатора к работе и его градуировку проводят в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. Для градуировки используют стандартные образцы состава никеля, кобальта или сплавов на их основе или на основе железа.
Для проведения контрольного опыта в тигель помещают навеску плавня такой массой, какую используют при анализе проб, и проводят анализ, как указано в 5.4.
Допускается для введения плавня применять дозирующие приспособления.
Контрольный опыт считают удовлетворительным, если показание массовой доли на цифровом табло не превышает значения погрешности метода анализа, указанного в 5.6для определяемой массовой доли серы.
5.4 Проведение анализа
В тигель помещают навеску анализируемой пробы массой 0, 200 - 1, 000 г, добавляют плавень, масса которого должна быть одинаковой при проведении контрольного опыта, градуировки и анализа, и проводят анализ, как указано в прилагаемой к анализатору инструкции.
5.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю серы в процентах считывают с табло или принтера автоматизированного анализатора.
5.6 Контроль точности анализа
Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1. Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Нормативы контроля и погрешность метода анализа
В процентах
Массовая доля серы
|
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, 0005
|
0, 0003
|
0, 0004
|
0, 0005
|
0, 0004
|
0, 0010
|
0, 0006
|
0, 0007
|
0, 0008
|
0, 0006
|
0, 0030
|
0, 0010
|
0, 0012
|
0, 0014
|
0, 0010
|
0, 0050
|
0, 0012
|
0, 0014
|
0, 0016
|
0, 0012
|
0, 0100
|
0, 0015
|
0, 0020
|
0, 0020
|
0, 0015
|
0, 030
|
0, 004
|
0, 005
|
0, 006
|
0, 004
|
0, 050
|
0, 006
|
0, 007
|
0, 008
|
0, 006
|
6 Кулонометрический метод
6.1 Метод анализа
Метод основан на измерении количества электричества, необходимого для достижения первоначально заданного рН поглотительного раствора, через который проходит оксид серы (IV), образующийся при сжигании пробы в токе кислорода при температуре 1300 - 1400 °С.
6.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
Экспресс-анализатор на серу, основанный на методе кулонометрического титрования со всеми принадлежностями, в том числе и с автоматическими весами (корректором массы).
Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147, при необходимости прокаленные в токе кислорода при рабочей температуре не менее 2 мин.
Трубки огнеупорные муллитокремнеземистые длиной 70 - 80 см, внутренним диаметром 1, 8 - 2, 2 см.
Крючок из жаропрочной низкоуглеродистой стали диаметром 0, 3 - 0, 5 см, длиной 50 - 60 см.
Кислород технический газообразный по ГОСТ 5583.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, при необходимости по ГОСТ 14261, раствор молярной концентрации 0, 1 моль/дм3.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Барий хлористый по ГОСТ 4108.
Калий хлористый по ГОСТ 4234.
Растворы поглотительный и вспомогательный готовят в соответствии с типом применяемого анализатора по инструкции, прилагаемой к анализатору.
Плавни: оксид ванадия (V) по [3], прокаленный при температуре 400 - 450 °С в течение 3 - 4 ч, и другие материалы, обеспечивающие сжигание пробы и значение контрольного опыта, указанное в 6.3.
Стандартные образцы по ГОСТ 8.315 состава никеля, кобальта или сплавов на их основе или на основе железа с аттестованной массовой долей серы.
6.3 Подготовка к анализу
Подготовку анализатора к работе и его градуировку проводят в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. Для градуировки используют стандартные образцы состава никеля, кобальта или сплавов на их основе или на основе железа.
Для проведения контрольного опыта в лодочку помещают навеску плавня такой массой, какую используют при анализе проб, и проводят анализ, как указано в 6.4.
Допускается для введения плавня применять дозирующие приспособления.
Контрольный опыт считают удовлетворительным, если показание массовой доли на цифровом табло анализатора не превышает значения погрешности метода анализа, указанного в 5.6 для определяемой массовой доли серы.
6.4 Проведение анализа
В фарфоровую лодочку помещают навеску пробы массой 0, 500 - 1, 000 г и добавляют плавень, масса которого должна быть одинаковой при проведении контрольного опыта, градуировки и анализа. При помощи крючка вводят лодочку в печь при температуре 1300 - 1400 °С в наиболее нагретую часть огнеупорной трубки, закрывают затвор, устанавливают показание цифрового индикаторного табло на нуль и проводят сжигание в токе кислорода. Сжигание считают законченным, если показания цифрового табло изменяются на значение, не превышающее значение холостого счета прибора. Открывают затвор, извлекают лодочку из трубки с помощью крючка.
6.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю серы в пробе X, %, вычисляют по формуле
,
(2)
где Мо - масса навески стандартного образца, используемого при градуировке анализатора, г;
Ах - показание цифрового табло анализатора, полученное при анализе пробы, %;
Ак - среднеарифметическое значение показаний анализатора при проведении контрольного опыта, %;
М - масса навески пробы, г.
При использовании анализатора с корректором массы массовую долю серы в пробе X, %, вычисляют по формуле
Х = Ах - Ак.
(3)
При полностью автоматизированном анализаторе результат определения массовой доли серы в процентах считывают с цифрового табло.
6.6 Контроль точности анализа
Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.
Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 2.
Приложение А
(справочное)
Библиография
[ 1] ТУ 48-19-30-91 Штабики вольфрамовые сварные ос. ч.
[2] ТУ 6-09-05808009-262-92* Железо карбонильное ос. ч. 13-2, ос. ч. 6-2
[3] ТУ 6-09-4093-88 Ванадий (V) оксид (ванадий (V) окись)
* Действует на территории Российской Федерации.
Ключевые слова: никель, кобальт, сера, химический анализ, средства измерений, раствор, реактив, проба, массовая доля, градуировочный график, результат анализа, погрешность, нормативы контроля
Комментарии (1)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться