ГОСТ 13047.14-2002
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
НИКЕЛЬ.
КОБАЛЬТ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА
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 13047.14-2002 введен в действие непосредственно в качестве
государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 13047.11-81, ГОСТ 741.17-80
ГОСТ 13047.14-2002
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ
Методы определения висмута
Nickel. Cobalt.
Methods for determination of bismuth
Дата введения 2003-07-01
1
Область применения
Настоящий стандарт устанавливает
спектрофотометрический и атомно-абсорбционные методы определения висмута при
массовой доле от 0,0001 % до 0,010 % 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 123-98 Кобальт. Технические
условия
ГОСТ 849-97 Никель первичный.
Технические условия
ГОСТ 4232-74 Калий йодистый.
Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная.
Технические условия
ГОСТ
5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические
условия
ГОСТ 9722-97 Порошок
никелевый. Технические условия
ГОСТ 10157-79
Аргон газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ 10928-90 Висмут. Технические
условия
ГОСТ 11125-84
Кислота азотная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 13047.1-2002
Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа
3
Общие требования и требования безопасности
Общие требования к методам
анализа и требования безопасности при выполнении работ - по ГОСТ 13047.1.
4
Спектрофотометрический метод (для массовых долей висмута от 0,0002 % до 0,001
%)
4.1
Метод анализа
Метод основан на измерении
светопоглощения при длине волны 540 нм раствора комплексного соединения висмута
с ксиленоловым оранжевым после предварительной экстракции висмута в виде
йодидного комплексного соединения изоамилацетатом.
4.2
Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин
волн 500 - 560 нм.
рН-метр (иономер),
обеспечивающий проведение измерений в диапазоне рН 1,4 - 1,5.
Кислота азотная по ГОСТ 4461,
при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125,
разбавленная 1:1, растворы молярной концентрации 1 моль/дм3 и 0,03
моль/дм3.
Раствор для реэкстракции: к
раствору азотной кислоты молярной концентрации 0,03 моль/дм3 добавляют
по каплям раствор азотной кислоты молярной концентрации 1 моль/дм3
до достижения рН в пределах от 1,4 до 1,5 по рН-метру.
Кислота аскорбиновая
фармакопейная по [1], раствор массовой концентрации 0,05 г/см3.
Калий йодистый по ГОСТ 4232,
раствор массовой концентрации 0,02 г/см3.
Висмут по ГОСТ 10928.
Ксиленоловый оранжевый,
раствор массовой концентрации 0,001 г/см3.
Изоамиловый эфир уксусной
кислоты (изоамилацетат) по [2].
Растворы висмута известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации висмута 0,001 г/см3: в стакан вместимостью 250 см3
помещают навеску висмута массой 0,5 г, приливают 30 - 40 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 2 - 3 мин,
охлаждают, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3,
приливают 50 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до
метки водой.
Раствор Б массовой
концентрации висмута 0,0001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора А, приливают 10 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
Раствор В массовой
концентрации висмута 0,000005 г/дм3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 5 см3 раствора Б и доливают до метки
раствором азотной кислоты 1 моль/дм3.
4.3
Подготовка к анализу
Для градуировочного графика
в делительные воронки вместимостью 100 см3 отбирают 0,5; 1,0; 2,0;
4,0; 6,0 см3 раствора В, доливают до 40 см3 раствором
азотной кислоты 1 моль/дм3, приливают 1,0 см3 раствора
йодистого калия и далее поступают, как указано в 4.4.
Масса висмута в растворах
для градуировочного графика составляет 0,0000025; 0,0000050; 0,0000100;
0,0000200; 0,0000300 г.
По значениям светопоглощения
растворов и соответствующим им массам висмута строят градуировочный график с
учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора
висмута.
4.4
Проведение анализа
В стакан вместимостью 250 см3
помещают навеску пробы массой 3,000 г, приливают 30 - 40 см3 азотной
кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают до объема 5 - 10
см3, добавляют 15 см3 воды и переводят раствор в
делительную воронку вместимостью 100 см3. Приливают воду до 40 см3,
добавляют 1,0 см3 раствора йодистого калия, 10 см3
изоамилацетата и встряхивают воронку 1 мин. Водную нижнюю фазу переносят в
другую делительную воронку вместимостью 100 см3, приливают 5 см3
изоамилацетата и повторяют экстракцию 1 мин. Водную фазу отбрасывают, а
органические фазы объединяют.
К объединенному раствору
приливают 20 см3 азотной кислоты 1 моль/см3, 0,5 см3
раствора аскорбиновой кислоты, 0,5 см3 раствора йодистого калия и,
осторожно поворачивая воронку 5 - 6 раз, промывают органическую фазу. Водную
фазу отбрасывают, промывку органической фазы повторяют. К промытой органической
фазе приливают 15 см3 раствора для реэкстракции, 0,2 см3 ксиленолового
оранжевого и встряхивают воронку 1 мин. Водную фазу переводят в мерную колбу
вместимостью 25 см3, фильтруя ее через воронку с ватным тампоном,
предварительно промытым раствором для реэкстракции. После фильтрования тампон
промывают раствором для реэкстракции и доливают в колбу до метки этот же
раствор.
Измеряют светопоглощение
раствора через 20 мин на спектрофотометре при длине волны 540 нм или на
фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 500 - 560 нм, используя в качестве
раствора сравнения воду и кювету толщиной поглощающего слоя 5 см.
Массу висмута в растворе
пробы находят по градуировочному графику.
4.5
Обработка результатов анализа
Массовую долю висмута в
пробе X, %, вычисляют по формуле
(1)
где Мх - масса
висмута в растворе пробы, г;
Мк - масса висмута 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 висмута
|
Допускаемые
расхождения результатов двух параллельных определений d2
|
Допускаемые
расхождения результатов трех параллельных определений d3
|
Допускаемые
расхождения двух результатов анализа D
|
Погрешность
метода анализа D
|
0,00020
|
0,00006
|
0,00007
|
0,00012
|
0,00008
|
0,00030
|
0,00008
|
0,00010
|
0,00015
|
0,00010
|
0,00050
|
0,00010
|
0,00012
|
0,00020
|
0,00015
|
0,00100
|
0,00020
|
0,00024
|
0,00040
|
0,00030
|
5
Атомно-абсорбционный метод с электротермической атомизацией (для массовых долей
висмута от 0,0001 % до 0,001 %)
5.1
Метод анализа
Метод основан на измерении
поглощения при длине волны 223,1 нм резонансного излучения атомами висмута,
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 для
возбуждения спектральной линии висмута.
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.
Порошок никелевый по ГОСТ 9722
или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей висмута
не более 0,0001 %.
Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец
состава кобальта с установленной долей висмута не более 0,0001 %.
Висмут по ГОСТ 10928.
Растворы висмута известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации висмута 0,001 г/см3 готовят, как указано в 4.2.
Раствор Б массовой
концентрации висмута 0,0001 г/см3 готовят, как указано в 4.2.
Раствор В массовой
концентрации висмута 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора Б, приливают 10 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
Раствор Г массовой
концентрации висмута 0,000001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100
см3 отбирают 10 см3 раствора В, приливают 10 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
5.3
Подготовка к анализу
Для градуировочного графика
в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой
0,500 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартного образца состава
никеля или кобальта с установленной массовой долей висмута. Число навесок
соответствует числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.
К пробам приливают 15 - 20
см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании.
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 10 - 15 см3, приливают 40 - 50 см3
воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью
100 см3.
В колбы отбирают 0,5; 1,0;
2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Г, в колбу с раствором контрольного
опыта раствор висмута не вводят, доливают до метки водой и далее измеряют
абсорбцию, как указано в 5.4.
Масса висмута в растворах
для построения градуировочного графика составляет 0,0000005; 0,0000010;
0,0000020; 0,0000030; 0,0000040; 0,0000050 г.
5.4
Проведение анализа
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 до объема 5 - 7 см3, переводят в мерную
колбу вместимостью 100 см3, охлаждают и доливают до метки водой.
Измеряют абсорбцию раствора
пробы и растворов для градуировки при длине волны 223,1 нм, ширине щели не
более 0,5 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 аэрозольного распыления
от 5 до 20 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.
Подбор оптимальных
температурных режимов для атомизатора проводят индивидуально для применяемого спектрофотометра
по растворам для градуировки.
Рекомендуемые
условия работы атомизатора указаны в таблице 2.
Таблица 2 - Условия работы
атомизатора
Наименование стадии
|
Температура, °С
|
Время,
с
|
Сушка
|
120 - 150
|
2 - 20
|
Озоление
|
700 - 900
|
10 - 20
|
Атомизация
|
2000 - 2400
|
4 - 5
|
По значениям абсорбции
растворов для градуировки и соответствующим им массам висмута строят
градуировочный график.
Массу висмута в растворе пробы
находят по градуировочному графику.
5.5
Обработка результатов анализа
Массовую долю висмута в
пробе, X, %, вычисляют по формуле
(2)
где Мх - масса
висмута в растворе пробы, г;
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
3.
Таблица
3 - Нормативы контроля и погрешность метода
анализа
В процентах
Массовая доля висмута
|
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
|
0,00003
|
0,00004
|
0,00006
|
0,00004
|
0,00020
|
0,00004
|
0,00005
|
0,00008
|
0,00008
|
0,00030
|
0,00005
|
0,00006
|
0,00010
|
0,00007
|
0,00040
|
0,00006
|
0,00007
|
0,00012
|
0,00008
|
0,00050
|
0,00007
|
0,00009
|
0,00014
|
0,00010
|
0,00060
|
0,00008
|
0,00010
|
0,00017
|
0,00012
|
0,00100
|
0,00015
|
0,00020
|
0,00030
|
0,00020
|
6
Атомно-абсорбционный метод с пламенной атомизацией (для массовых долей висмута
от 0,002 % до 0,010 %)
6.1
Метод анализа
Метод основан на измерении
поглощения при длине волны 223,1 нм резонансного излучения атомами висмута,
образующимися в результате атомизации при введении раствора пробы в пламя
ацетилен-воздух.
6.2
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 висмута.
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, 1:9.
Порошок никелевый по ГОСТ 9722
или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей висмута
не более 0,002 %.
Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец
состава кобальта с установленной массовой долей висмута не более 0,002 %.
Висмут по ГОСТ 10928.
Растворы висмута известной
концентрации.
Раствор А массовой
концентрации висмута 0,001 г/см3 готовят, как указано в 4.2.
Раствор Б массовой
концентрации висмута 0,0001 г/см3 готовят, как указано в 4.2.
6.3
Подготовка к анализу
Для градуировочного графика
в стаканы или колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой
3,000 г проб никелевого порошка или кобальта или стандартного образца состава
никеля или кобальта с установленной массовой долей висмута. Число навесок
должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный
опыт.
К пробам приливают 25 - 30
см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании.
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 10 - 15 см3, приливают 40 - 50 см3
воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью
100 см3.
В колбы отбирают 0,5; 1,0;
2,0; 3,0; 4,0 см3 раствора Б, в колбу с раствором контрольного опыта
раствор висмута не вводят, доливают до метки водой и далее измеряют абсорбцию,
как указано в 6.4.
Масса висмута в растворах для градуировки составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020;
0,00030; 0,00040 г.
6.4
Проведение анализа
В стакан или колбу
вместимостью 250 см3 помещают навеску пробы массой 3,000 г,
приливают 25 - 30 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют
при нагревании, кипятят 2 - 3 мин, выпаривают до объема 10 - 15 см3,
приливают 40 - 50 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают,
переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3.
Измеряют абсорбцию раствора
пробы и растворов для градуировки при длине волны 223,1 нм, ширине щели не
более 0,3 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 контрольного опыта,
подготовленный, как указано в 6.3.
По значениям абсорбции
растворов для градуировки и соответствующим им массам висмута строят
градуировочный график.
Массу висмута в растворе
пробы находят по градуировочному графику.
6.5
Обработка результатов анализа
Массовую долю висмута в
пробе X, %, вычисляют по формуле
(3)
где Мх - масса висмута в растворе пробы, г;
М - масса навески пробы, г.
6.6
Контроль точности анализа
Контроль
метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ
13047.1. Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в
таблице 4.
Таблица
4 -
Нормативы контроля и погрешность метода анализа
В процентах
Массовая доля висмута
|
Допускаемые
расхождения результатов двух параллельных определений d2
|
Допускаемые
расхождения результатов трех параллельных определений d3
|
Допускаемые
расхождения двух результатов анализа D
|
Погрешность
метода анализа D
|
0,0020
|
0,0002
|
0,0003
|
0,0004
|
0,0003
|
0,0030
|
0,0004
|
0,0005
|
0,0007
|
0,0005
|
0,0050
|
0,0006
|
0,0007
|
0,0012
|
0,0008
|
0,0100
|
0,0010
|
0,0012
|
0,0020
|
0,0015
|
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Библиография
[1] ФС 42-2662-89 (Регистр лекарственных средств в России, М., 1993,
Инфармхим) Аскорбиновая кислота фармакопейная
[2] ТУ 6-09-06-1229-85 Изоамиловый эфир уксусной кислоты (изоамилацетат),
х. ч.
[3] ТУ 6-09-1678-95* Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты)
* Действует на территории Российской Федерации.
Ключевые слова: никель, кобальт, висмут,
химический анализ, массовая доля, средства измерений, реактив, проба,
градуировочный график, результат анализа, погрешность, нормативы контроля
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 1
2
Нормативные ссылки. 2
3
Общие требования и требования безопасности. 2
4
Спектрофотометрический метод (для массовых долей висмута от 0,0002 % до 0,001
%) 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. 3
4.6
Контроль точности анализа. 3
5
Атомно-абсорбционный метод с электротермической атомизацией (для массовых
долей висмута от 0,0001 % до 0,001 %) 4
5.1
Метод анализа. 4
5.2
Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы.. 4
5.3
Подготовка к анализу. 4
5.4
Проведение анализа. 5
5.5
Обработка результатов анализа. 5
5.6
Контроль точности анализа. 5
6
Атомно-абсорбционный метод с пламенной атомизацией (для массовых долей
висмута от 0,002 % до 0,010 %) 6
6.1
Метод анализа. 6
6.2
Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы.. 6
6.3
Подготовка к анализу. 6
6.4
Проведение анализа. 6
6.5
Обработка результатов анализа. 7
6.6
Контроль точности анализа. 7
Приложение А Библиография. 7
|