НИКЕЛЬ.
КОБАЛЬТ
Методы определения селена в никеле
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
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 13047.25-2002 введен в действие непосредственно в качестве
государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 2
2 Нормативные
ссылки. 2
3 Общие требования
и требования безопасности. 2
4
Спектрофотометрический метод. 2
4.1 Метод анализа. 2
4.2 Средства
измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы.. 2
4.3 Подготовка к
анализу. 3
4.4 Проведение
анализа. 3
4.5 Обработка
результатов анализа. 4
4.6 Контроль
точности анализа. 4
5
Атомно-абсорбционный метод. 4
5.1 Метод анализа. 4
5.2 Средства
измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы.. 4
5.3 Подготовка к
анализу. 5
5.4 Проведение
анализа. 6
5.5 Обработка
результатов анализа. 6
5.6 Контроль
точности анализа. 7
Приложение А.
Библиография. 7
|
НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ
Методы определения селена в
никеле
Nickel.
Cobalt.
Methods for determination of selenium in nickel
Дата введения 2003-07-01
1
Область применения
Настоящий стандарт
устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения
селена при массовой доле от 0,0001 % до 0,0050 % в первичном никеле по ГОСТ 849.
2 Нормативные
ссылки
В настоящем стандарте
использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 849-97 Никель первичный.
Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота
соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный.
Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная.
Технические условия
ГОСТ 5789-78 Толуол. Технические
условия
ГОСТ 5848-73 Кислота
муравьиная. Технические условия
ГОСТ 9722-97 Порошок
никелевый. Технические условия
ГОСТ 10157-79
Аргон газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ 10298-79 Селен
технический. Технические условия
ГОСТ 10484-78
Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ
10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N’, N’-тетрауксусной кислоты
2-водная (трилон Б)
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 24147-80
Аммиак водный особой чистоты. Технические условия
3 Общие требования
и требования безопасности
Общие требования к методам
анализа и требования безопасности при выполнении работ - по ГОСТ 13047.1.
4 Спектрофотометрический
метод
4.1 Метод анализа
Метод основан на измерении
светопоглощения при длине волны 330 нм раствора комплексного соединения селена
с о-фенилендиамином после
предварительного экстракционного извлечения толуолом.
4.2 Средства
измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин
волн 320 - 340 нм.
рН-метр (иономер), обеспечивающий
проведение измерений в диапазоне рН 0,9 - 1,1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461,
при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125,
разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ
3118, при необходимости очищенная, или по ГОСТ 14261,
разбавленная 1:2 и 1:4.
Кислота хлорная по [1],
разбавленная 1:99.
Кислота муравьиная по ГОСТ 5848.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, при
необходимости по ГОСТ 24147,
разбавленный 1:1.
Соль динатриевая
этилендиамин-N, N, N’, N’-тетрауксусной кислоты
(трилон Б) по ГОСТ
10652, раствор массовой концентрации 0,04 г/см3.
о-Фенилендиамин
по [2],
раствор массовой концентрации 0,01 г/см3.
Толуол по ГОСТ 5789, при необходимости очищенный
перегонкой.
Селен по ГОСТ 10298.
Растворы селена известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации селена 0,001 г/см3: в стакан или коническую колбу вместимостью
100 см3 помещают навеску селена массой 0,1000 г, приливают 10 - 15
см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют на водяной бане
при температуре 60 - 70 °С, выпаривают до объема 1 - 2 см3,
приливают 20 см3 соляной кислоты, нагревают до растворения солей,
охлаждают, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и
доливают до метки водой.
Раствор Б массовой
концентрации селена 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 500
см3 отбирают 5 см3 раствора А и доливают до метки
раствором соляной кислоты, разбавленной 1:4.
Раствор В массовой
концентрации селена 0,000001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора Б и доливают до метки водой.
4.3
Подготовка к анализу
Для построения
градуировочного графика в стаканы вместимостью 250 см3 отбирают 1,0;
2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 раствора В, разбавляют водой до 50 см3,
приливают 1,0 см3 муравьиной кислоты, 0,5 см3 раствора
трилона Б и далее поступают, как указано в 4.4.
Масса селена в растворах для
градуировочного графика составляет 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006;
0,000008; 0,000010 г.
По значениям светопоглощения
растворов и соответствующим им массам селена строят градуировочный график с
учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора
селена.
4.4 Проведение анализа
В стакан или коническую
колбу вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой в
соответствии с таблицей 1.
Таблица
1 - Условия подготовки раствора пробы
Массовая доля селена, %
|
Масса
навески пробы, г
|
Объем
аликвотной части раствора, см3
|
От 0,0001 до 0,0005 включ.
|
2,000
|
50
|
Св.
0,0005 » 0,0010 »
|
2,000
|
25
|
» 0,0010 » 0,0020 »
|
1,000
|
25
|
» 0,0020 » 0,0050 »
|
1,000
|
10
|
Пробу растворяют при
нагревании в 30 - 40 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1,
выпаривают раствор до объема 7 - 10 см3. После охлаждения приливают
10 см3 хлорной кислоты и выпаривают до выделения паров хлорной
кислоты. Остаток охлаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до
выделения паров хлорной кислоты. Остаток охлаждают, приливают 5 см3
соляной кислоты, разбавленной 1:2, нагревают на водяной бане в течение 10 мин,
приливают 15 - 20 см3 воды и нагревают до растворения солей. Раствор
охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают
до метки водой.
В стакан вместимостью 250 см3
отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 1, разбавляют
водой до 50 см3, приливают 1,0 см3 муравьиной кислоты,
0,5 см3 раствора трилона Б и добавляют по каплям аммиак,
разбавленный 1:1, до получения рН раствора в пределах 0,9 - 1,1 по рН-метру.
Раствор переводят в
делительную воронку вместимостью 100 см3, приливают 3 см3
раствора о-фенилендиамина,
выдерживают 20 мин, вводят 6,0 см3 толуола и встряхивают воронку с
растворами 2 мин. После разделения фаз органический слой сливают в пробирку и
закрывают притертой пробкой.
Через 2 ч измеряют
светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 330 нм или
фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 320 - 340 нм, используя в качестве
раствора сравнения толуол и кюветы толщиной поглощающего слоя 1 см.
Массу селена в растворе
пробы находят по градуировочному графику.
4.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю селена в пробе
X, %, вычисляют по формуле
(1)
где Мх - масса селена в растворе
пробы, г;
Мк - масса селена 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 указаны в таблице 2.
Таблица 2 - Нормативы контроля и
погрешность метода анализа
В процентах
Массовая доля селена
|
Допускаемые
расхождения результатов двух параллельных определений d2
|
Допускаемые
расхождения результатов трех параллельных определений d3
|
Допускаемые
расхождения двух результатов анализа D
|
Погрешность
метода анализа D
|
0,00010
|
0,00004
|
0,00005
|
0,00007
|
0,00005
|
0,00030
|
0,00008
|
0,00010
|
0,00015
|
0,00010
|
0,00050
|
0,00012
|
0,00015
|
0,00020
|
0,00015
|
0,00100
|
0,00015
|
0,00020
|
0,00030
|
0,00020
|
0,0030
|
0,0004
|
0,0005
|
0,0008
|
0,0006
|
0,0050
|
0,0007
|
0,0008
|
0,0014
|
0,0010
|
5 Атомно-абсорбционный метод
5.1 Метод анализа
Метод основан на измерении
поглощения при длине волны 196,0 нм резонансного излучения атомами селена,
образующимися в результате электротермической атомизации раствора пробы.
5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы,
растворы
Атомно-абсорбционный
спектрофотометр, обеспечивающий проведение измерений с электротермической
атомизацией, коррекцию неселективного поглощения и автоматизированную подачу
раствора в атомизатор.
Лампа с полым катодом или безэлектродная
газоразрядная лампа для возбуждения спектральной линии селена.
Графитовая кювета с
пиролитическим покрытием, подготовленная по 5.3.1.
Аргон газообразный по ГОСТ
10157.
Фильтры обеззоленные по [3] или
другие средней плотности.
Кислота азотная по ГОСТ 4461,
при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125,
разбавленная 1:1, 1:9, 1:19.
Кислота фтористоводородная
по ГОСТ
10484.
Порошок никелевый по ГОСТ 9722
или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей селена не
более 0,0001 %.
Тантал по [4].
Раствор тантала массовой
концентрации 0,001 г/см3: в чашку из фторопласта или стеклоуглерода
помещают навеску тантала массой 0,100 г, приливают 10 см3 фтористоводородной
кислоты, 0,5 - 1,0 см3 азотной кислоты, растворяют при нагревании,
раствор охлаждают, разбавляют водой до 100 см3 и хранят в
полиэтиленовой посуде.
Селен по ГОСТ 10298.
Растворы селена известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации селена 0,0001 г/см3: в стакан или колбу вместимостью
100 см3 помещают навеску селена массой 0,1000 г, приливают 10 - 15
см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют на водяной бане
при температуре 60 - 70 °С, охлаждают, раствор переводят в мерную колбу
вместимостью 1000 см3, приливают 50 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, и доливают до метки водой.
Раствор Б массовой
концентрации селена 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3
отбирают 10 см3 раствора А, приливают 10 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают до метки водой.
Раствор В массовой
концентрации селена 0,000001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора Б, приливают 10 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают до метки водой.
5.3 Подготовка к
анализу
5.3.1 Подготовка графитовой кюветы
Графитовую кювету с
пиролитическим покрытием помещают в электротермический атомизатор атомно-абсорбционного
спектрофотометра и вводят в нее раствор тантала дозатором объемом 0,05 см3,
а при использовании аэрозольного распылителя - при времени распыления не менее
50 с. Рекомендуемые условия работы атомизатора указаны в таблице 3.
Таблица 3
- Условия работы атомизатора
Наименование стадии
|
Температура, °С
|
Время, с
|
Сушка
|
150 - 160
|
2 - 20
|
Озоление
|
1000 - 1600
|
15 - 20
|
Атомизация
|
2400 - 2600
|
4 - 5
|
Введение раствора тантала и
атомизацию проводят не менее десяти раз.
Подготовленная графитовая
кювета используется многократно для проведения измерений в соответствии с 5.4.
5.3.2 Подготовка растворов для градуировки
5.3.2.1 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей селена не
более 0,0010 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают
навески массой 1,000 г проб никелевого порошка или стандартного образца состава
никеля с установленной массовой долей селена. Число навесок должно
соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.
Навески растворяют при
нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят
2 - 3 мин. При использовании никелевого порошка растворы фильтруют через
фильтры (красная или белая лента), предварительно промытые 2 - 3 раза азотной
кислотой, разбавленной 1:9, фильтры промывают 2 - 3 раза горячей водой.
Растворы выпаривают до объема 5 - 7 см3, приливают 40 - 50 см3
воды, нагревают до кипения, охлаждают и переводят в мерные колбы вместимостью
100 см3.
В колбы отбирают 1,0; 2,0;
4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 раствора В, в колбу с раствором контрольного
опыта раствор селена не вводят, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию,
как указано в 5.4.
Масса селена в растворах для
градуировки составляет 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008;
0,000010 г.
5.3.2.2 Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей селена
свыше 0,0010 % в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают по 20 см3 раствора контрольного опыта,
подготовленного, как указано в 5.3.2.1, вводят 1,0; 2,0; 4,0; 6,0;
8,0; 10,0 см3 раствора В, в одну из колб с раствором контрольного
опыта раствор селена не вводят, доливают до метки азотной кислотой,
разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса селена в растворах для
градуировки указана в 5.3.2.1.
5.4 Проведение анализа
В стакан или колбу
вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой 1,000 г,
приливают 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют
при нагревании, выпаривают до объема 5 - 7 см3, переводят раствор в
мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают, доливают до метки
водой.
При массовой доле селена
свыше 0,0010 % в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают
аликвотную часть раствора объемом 20 см3, доливают до метки азотной
кислотой, разбавленной 1:19.
Измеряют абсорбцию раствора
пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны 196,0 нм,
ширине щели не более 2,0 нм с коррекцией неселективного поглощения в токе аргона
не менее двух раз, последовательно вводя их в атомизатор. В зависимости от типа
спектрофотометра подбирают оптимальный объем раствора, вводимый в атомизатор,
от 0,010 до 0,050 см3 или оптимальное время распыления от 5 до 50 с.
Промывают систему водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного
графика. Для проверки нулевой точки используют раствор соответствующего
контрольного опыта, подготовленный, как указано в 5.3.2.
Подбор оптимальных температурных
режимов для атомизатора проводят индивидуально для применяемого
спектрофотометра по растворам для градуировки. Рекомендуемые условия работы
атомизатора указаны в таблице 4.
Таблица 4
- Условия работы атомизатора
Наименование стадии
|
Температура, °С
|
Время,
с
|
Сушка
|
150 - 160
|
2 - 20
|
Озоление
|
600 - 900
|
10 - 20
|
Атомизация
|
2200 - 2300
|
4 - 5
|
По значениям абсорбции растворов
для градуировки и соответствующим им массам селена строят градуировочные
графики.
По значению абсорбции
раствора пробы находят массу селена по соответствующему градуировочному
графику.
5.5 Обработка результатов анализа
Массовую долю селена в пробе
X, %, вычисляют по формуле
(2)
где Мх - масса селена 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 указаны в таблице 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Библиография
[1] ТУ
6-09-2878-84 Реактивы. Кислота хлорная химически чистая для анализа
[2] ТУ 6-09-05-1291-84 о-Фенилендиамин
(о-диаминбензол)
[3] ТУ 6-09-1678-95* Фильтры обеззоленные (красная, белая,
синяя ленты)
[4] ТУ 48-19-258-77 Фольга танталовая и ниобиевая
* Действует
на территории Российской Федерации.
Ключевые слова: никель, селен, химический анализ, средства
измерений, раствор, реактив, проба, массовая доля, градуировочный график,
результат анализа, погрешность, нормативы контроля