ГОСТ 13047.11-81
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
НИКЕЛЬ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА
Издание официальное
БЗ 1—99
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
УДК 669.24:546^7.06.006.354 Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ГОСТ
13047.11—811
Взамен
ГОСТ 13047.11-67
НИКЕЛЬ
Методы определения висмута
Nickel.
Methods for the determination of bismuth
ОКСТУ 1709
Постановлением Государствеввого комитета СССР по стандартам от 21 декабря 1981 г. № 5514 срок введения установлен с 01.01.82
Ограничение срока действия снято по протоколу № 3—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии я сертификации (ИУС 52 16—93)
Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения висмута в никеле с ксиленоловым оранжевым при массовой доле его от 0,0001 до 0,003 % и с диэтилдитиокарбаматом натрия при массовой доле от 0,0002 до 0,003 %.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2245—80.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13047.1—81. Контроль точности результатов анализа осуществляют по ГСО или методом добавок.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2. МЕТОД ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ С КСИЛЕНОЛОВЫМ ОРАНЖЕВЫМ
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте, отделении висмута осаждением с гидроокисью железа, образовании окрашенного комплекса висмута с ксиленоловым оранжевым в среде 0,1 М раствора азотной кислоты и измерении его оптической плотности при длине волны 530 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—84 и растворы 1:1, 1 и 0,1 М.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77, раствор 1:1.
Железо (III) хлорное по ГОСТ 4147—74, раствор 2,5 г/дм3: 0,25 г хлорного железа растворяют в 25 см3 раствора соляной кислоты 1:1 в мерной колбе вместимостью 100 см3 и доливают водой до метки.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79 и раствор 1:19.
Кислота аскорбиновая по Государственной фармакопее СССР X изд., раствор 100 г/дм3, свежеприготовленный.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76, раствор 1 г/дм3; хранят в полиэтиленовой посуде.
Ксиленоловый оранжевый, раствор 1 г/дм3 в 0,1 М растворе азотной кислоты.
Висмут металлический по ГОСТ 10928—90.
Стандартные растворы висмута.
Раствор А: 0,2000 г висмута растворяют в 50 см3 азотной кислоты. После удаления окислов
азота кипячением раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, добавляют 30 см3 азотной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,2 иг висмута.
Раствор Б: 25 см3 раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки 1 М раствором азотной кислоты и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг висмута.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску никеля массой, установленной в зависимости от массовой доли висмута в соответствии с табл. 1, помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в растворе азотной кислоты 1:1.
Таблица 1
Массовая доля висмута, % | Масса навески никеля, г | Объем раствора азотной кислоты 1:1 для растворения, см3 |
От 0,0001 до 0,0006 | 10 | 100 |
Св. 0,0006 > 0,0012 | 5 | 50 |
» 0,0012 » 0,003 | 2 | 20 |
После удаления окислов азота кипячением разбавляют раствор водой до 200 см3, добавляют 10 см3 раствора хлорного железа, нагревают до 70 *С и прибавляют аммиак до полного перехода никеля в растворимый аммиачный комплекс и 5 см3 в избыток. Раствор с осадком выдерживают в течение 30 мин в теплом месте.
Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают пять-шесть раз горячим раствором аммиака и растворяют в 15 см3 горячего раствора азотной кислоты 1:1 в стакане, в котором проводилось осаждение. Фильтр промывают пять-шесть раз горячей водой.
Раствор переносят в стакан вместимостью 150 см3 и осаждение повторяют.
После растворения осадка раствор выпаривают на водяной бане досуха (не пересушивать). К остатку приливают 3 см31 М раствора азотной кислоты, стенки стакана ополаскивают 3—5 см3 воды и нагревают до растворения. Раствор охлаждают, добавляют 4 см3 раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают, через 5 мин приливают 1 см3 раствора фтористого натрия и 1 см3 раствора ксиленолового оранжевого, перемешивая раствор после добавления каждого реактива. Затем раствор переводят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Через 10 мин измеряют оптическую плотность окрашенного раствора при длине волны 530 нм.
Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта. Массу висмута находят по градуировочному графику.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В шесть из семи стаканов вместимостью по 250 см3 отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05 и 0,06 мг висмута. Во все стаканы наливают по 10 см3 раствора хлорного железа, разбавляют водой до 150 см3 и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий висмут.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым концентрациям висмута строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. Ns 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю висмута (А) в процентах вычисляют по формуле
— • 100,
т\
где т — масса висмута, найденная по градуировочному графику, г; тх — масса навески никеля, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля висмута, %
Абсолютное допускаемое расхождение, %
0,00006
0,00012
0,0002
0,00025
0,0003
(Изменевняя редакция, Изм. № 1).
3. МЕТОД ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ С ДИЭТИЛДИТИОКАРБАМАТОМ НАТРИЯ
3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте, отделении висмута осаждением с гидроокисью железа, экстракции висмута из щелочного раствора в виде диэтилдитиокарбамата в присутствии винной кислопгы, динатрисвой соли этилсндиаминтстрауксусной кислоты и цианистого калия, замещении висмута медью и последующем измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 435 нм.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлекгроколориметр со всеми принадлежностями.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—84 и растворы 1:1 и 1 М.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77, раствор 1:1.
Железо сернокислое закисное по ГОСТ 4148—78, раствор 50 г/дм3.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, раствор 100 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72, раствор 100 г/дм3.
Аммиачный промывной раствор: 5 г хлористого аммония растворяют в 100 см3 воды, прибавляют 10 см3 аммиака я разбавляют водой до объема 1000 см3.
Кислота винная по ГОСТ 5817—77, раствор 400 г/дм3.
Соль динатриевая этилендиаммн-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, раствор 100 г/дм3, очищенный встряхиванием с раствором диэтилдитиокарбамата натрия и хлороформа до обесцвечивания.
Калий цианистый, раствор 200 г/дм3.
Натрия диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864—71, раствор 10 г/дм3.
Хлороформ по ГОСТ 20015—88, перегнанный.
Медь (II) сернокислая по ГОСТ 4165—78, раствор 50 г/дм3.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166—76.
Висмут металлический по ГОСТ 10928—90.
Стандартные растворы висмута.
Раствор А: 0,2000 г висмута растворяют в 50 см3 азотной кислоты. После удаления окислов азота кипячением раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, добавляют 30 см3 азотной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,2 мг висмута.
Раствор Б: 25 см3 раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки 1 М раствором азотной кислоты и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг висмута.
Раствор В: 25 см3 раствора Б отбирают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают 1 М раствором азотной кислоты до метки и перемешивают.
1 см3 раствора В содержит 0,001 мг висмута.
Растворы Б и В приготовляют перед применением.
(Измевевная редакция, Изм. № 1).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1.
После удаления окислов азота кипячением разбавляют раствор водой до 200 см3, прибавляют 3 см3 раствора сернокислого железа, 5 см3 раствора надсернокислого аммония, 10 см3 раствора хлористого аммония и нагревают до 70 *С. Затем прибавляют аммиак до полного перехода никеля в аммиачный комплекс и 5 см3 в избыток. Раствор с осадком выдерживают в течение 30 мин в теплом месте.
Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают пять-шесть раз горячим аммиачным промывным раствором, а затем горячей водой. Потом его растворяют в 10 см3 горячего раствора соляной кислоты в стакан, в котором проводилось осаждение, и фильтр промывают горячей водой. Затем раствор разбавляют водой до 150 см3 и осаждение повторяют. После растворения осадка фильтр промывают горячей водой и раствор переносят в делительную воронку вместимостью 150 см3.
3.3.1.1. При массовой доле висмута от 0,0002 до 0,001 % к раствору в делительной воронке прибавляют 20 см3 раствора винной кислоты, 1 см3 раствора трилона Б, раствор разбавляют водой до 60 см3, прибавляют аммиак до красной окраски и 2 см3 в избыток; затем 5 см3 раствора цианистого калия, 1 см3 раствора диэтилдитиокарбамата натрия, 9 см3 хлороформа и встряхивают в течение 5 мин. После расслоения фаз переносят органический слой в другую делительную воронку вместимостью 50 см3, прибавляют 5 см3 воды и встряхивают 30 с. После разделения слоев водный слой отбрасывают и к органической фазе прибавляют 10 см3 раствора сернокислой меди и встряхивают в течение 2 мин. Окрашенный хлороформный слой переносят в мерную колбу вместимостью 10 см3, доливают хлороформ до метки и перемешивают. Прибавляют 0,1 г сернокислого натрия, раствор снова перемешивают до осветления и измеряют его оптическую плотность при длине волны 435 нм.
Раствором сравнения служит хлороформ.
Массу висмута находят по градуировочному графику.
Примечание. При работе с цианистым калием необходимо соблюдать все правила по технике безопасности по ГОСТ 25086—87.
3.3.1.2. При массовой доле висмута свыше 0,001 % проводят анализ как указано в п. 3.3.1, но после добавления всех реактивов прибавляют 20 см3 хлороформа и встряхивают в течение 5 мин. Потом органический слой переносят в делительную воронку вместимостью 100 см3, прибавляют 10 см3 воды и встряхивают 30 с. После разделения слоев водный слой отбрасывают и к органической фазе прибавляют 20 см3 раствора сернокислой меди и встряхивают в течение 2 мин. После расслоения фаз хлороформный слой переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают хлороформом до метки и перемешивают. Прибавляют 0,1—0,2 г сернокислого натрия, раствор снова перемешивают до осветления раствора и измеряют его оптическую плотность, как указано в п. 3.3.1 Л.
3.3.2. Градуировочные графики строят в зависимости от массовой доли висмута как указано ниже:
3.3.2.1. При массовой доле висмута в пробе от 0,0002 до 0,001 % в шесть из семи стаканов вместимостью по 250 см3 отбирают 2,0; 3,0; 5,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0,002; 0,003; 0,005; 0,006; 0,008 и 0,010 мг висмута. Во все стаканы наливают воду до объема 150 см3, прибавляют 3 см3 раствора сернокислого железа и далее анализ проводят, как указано в пп. 3.3.1 и 3.3.1.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий висмут.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым концентрациям висмута строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3.2J2. При массовой доле висмута свыше 0,001 % в пять из шести стаканов вместимостью по 250 см3 отбирают 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,010; 0,015; 0,020; 0,025 и 0,030 мг висмута. Во все стаканы наливают воду до 150 см3, прибавляют 3 см3 раствора сернокислого железа и далее поступают, как указано в пп. 3.3.1 и 3.3.1.2.
3.4. О б р а б о т к а результатов
3.4.1. Массовую долю висмута (Л) в процентах вычисляют по формуле
• 100,
где тх — масса висмута в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г,
масса висмута в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г;
т — масса навески никеля, г.
3.42. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
4. МЕТОД ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ ПОСЛЕ ЭКСТРАКЦИОННОГО ВЫДЕЛЕНИЯ
4.1. Сущность метода
Метод основан на предварительном экстракционном извлечении йодидного комплекса висмута изоамилацетатом, образовании окрашенного соединения с ксиленоловым оранжевым и измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине ванны 540 нм.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлсктроколориметр или спектрофотометр со всеми принадлежностями. рН-метр.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—84, растворы 3:2, 2 и 0,03 М (pH 1,4—1,5).
Калий йодистый по ГОСТ 4232—74, свежеприготовленный раствор 20 г/дм3.
Кислота аскорбиновая по Государственной фармакопее СССР X изд., свежеприготовленный раствор 50 г/дм3.
Ксиленоловый оранжевый, раствор 1 г/дм3.
Изоамиловый эфир уксусной кислоты (изоамилацстат), перегнанный.
Висмут металлический по ГОСТ 10928—90.
Стандартные растворы висмута.
Раствор А: 0,1 г металлического висмута растворяют в 30 см3 азотной кислоты в стакане вместимостью 100 см3 под часовым стеклом. Раствор выпаривают до 10 см3, приливают 20 см3 воды и переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, затем доводят объем до метки 1 М раствором азотной кислоты и тщательно перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг висмута.
Раствор Б: 25 см3 стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят объем до метки 1 М раствором азотной кислоты и тщательно перемешивают.
1 см3 стандартного раствора Б содержит 0,005 мг висмута.
4.1, 4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Навеску никеля массой, установленной в зависимости от массовой доли висмута в соответствии с табл. 3, помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в растворе азотной кислоты 1:1.
Таблица 3
Массовая доля висмута, % | Масса навески никеля, г | Объем раствора азотной кислоты 1:1 для растворения, см3 |
От 0,0001 до 0,0004 | 5 | 50 |
Св. 0,0004 » 0,0008 | 3 | 30 |
» 0,0008 » 0,0016 | 1,5 | 15 |
» 0,0016 » 0,003 | 1 | 15 |
Раствор выпаривают до 5—10 см3, осторожно по стенкам стакана приливают 20 см3 воды и кипятят раствор 2—3 мин дтя удаления окислов азота. Охлажденный раствор переносят в делительную воронку вместимостью 100—150 см3, обмывают стакан водой и доливают водой до 40 см3. К раствору добавляют 1 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 1 см3 раствора йодистого калия, перемешивают, приливают 10 см3 иэоамилацетата и осторожно встряхивают воронку с раствором в течение 1 мин. После расслоения фаз водный слой переносят в другую делительную воронку вместимостью 100—150 см3, а органический слой сохраняют. К водному раствору приливают 5 см3 изоамилацетата и повторяют экстракцию, встряхивая воронку в течение 1 мин. Водный слой отбрасывают, а органические фазы объединяют. К объединенному органическому раствору приливают смесь 20 см3 1М раствора азотной кислоты и 0,5 см3 раствора Йодистого калия и встряхивают воронку пять-шесть раз. Водную фазу отбрасывают. К органическому слою для реэкстракции приливают 15 см3 0,03 М раствора азотной кислоты с pH 1,4—1,5, 0,2 см3 раствора ксиленолового оранжевого и встряхивают воронку с растворами 1 мин. После полного расслоения фаз водный слой переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, фильтруя его через воронку с фильтром, предварительно промытым 0,03 М раствором азотной кислоты. Органический слой отбрасывают, фильтр промывают 0,03 М раствором азотной кислоты и этим же раствором доводят объем до метки колбы. Раствор перемешивают и через 20 мин измеряют оптическую плотность при длине волны 540 нм.
В качестве раствора сравнения используют воду.
Из значения оптической плотности испытуемого раствора вычитают усредненное значение оптической плотности растворов контрольного опыта, который проводят через все стадии анализа параллельно с пробой. Количество висмута определяют по градуировочному графику.
4.3.2. Построение градуировочного графика
В четыре из пяти делительных воронок вместимостью по 150—200 см3 отбирают последовательно 1,0; 2,0; 4,0 и 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,005; 0,010; 0,020; 0,030 мг висмута. Во все воронки доливают до 40 см3 1 М раствора азотной кислоты, приливают по 1 см3 раствора аскорбиновой кислоты, по 1 см3 раствора йодистого калия и по 10 см3 изоамилацетата.
Далее проводят анализ, как указано в п. 4.3.1.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым концентрациям висмута строят градуировочный график.
4.3.1, 4.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю висмута (А) в процентах вычисляют по формуле
Х=-^-100,
«1
гае т — масса висмута, найденная по градуировочному графику, г, /»! — масса навески никеля, г.
4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 4.
Таблица 4
Массовая доля висмута, % | Абсолютное допускаемое расхождение, % |
От 0,0001 до 0,0002 | 0,00005 |
Св. 0,0002 в 0,0004 | 0,00008 |
» 0,0004 » 0,0007 | 0,0001 |
» 0,0007 в 0,0015 | 0,0002 |
» 0,0015 » 0,003 | 0,0003 |
Редактор М.И. Максимова Технический редактор НС. 1ришамова Корректор НЛ. Шнайдер Компьютерная верстка С.В. Рябовой
Идд. лиц, № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 23.07.99. Подписано в печать 16.08.99. Усл.печл. 0,93. Уч.-издл. 0,80. Тираж 132 экх С 3510. Зак. 664.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14. Набрано в Издательстве на ПЭВМ
Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник", Москва, Лялин пер., 6 Плр № 080102
1
Переиздание (июль1999 е.) с Изменением № I, утвержденным в июле 1986 г. (ИУС 10—86)
© Издательство стандартов, 1981 © И ПК Издательство стандартов, 1999
2
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★