ГОСТ 13047.16-81
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТА
НИКЕЛЬ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ
Издание официальное
БЗ 1-99
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
УДК 669.24:546.621.06:006.354 Груши В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
НИКЕЛЬ
ГОСТ
13047.16-81*
Взамен
ГОСТ 13047.16—67
Методы определения алюминия
Nickel.
Methods for the determination of aluminium
ОКСТУ 1709
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 декабря 1981 г. № 5514 срок введения установлен с 01.01.82
Ограничение срока действия снято по протоколу No 3—93 Межгосударственного Совета ио стандартизация, метрологи я сертификации (ИУС 5-6—93)
Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения алюминия при массовой доле его в никеле от 0,0005 до 0,2 %.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2242—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 ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОЛИЗА НА РТУТНОМ КАТОДЕ
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте, отделении мешающих элементов от алюминия электролизом на ртутном катоде, образовании соединения алюминия с эриохромциани-ном R и последующем измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 535 нм.
2.2. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы
Электролизер с ртутным катодом.
рН-метр.
Спектрофотометр или фотоэлекгроколориметр со всеми принадлежностями.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, раствор 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, растворы 1:1, Г.5 и 1:99.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, растворы 1:1 и 1 М.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, раствор 100 г/дм3.
Железо (III) хлорное по ГОСТ 4147—74, раствор 0,25 г/дм3: 0,125 г хлористого железа растворяют в 25 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и разбавляют водой до 500 см3.
Кислота тиогликолевая, раствор 8 г/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор 40 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691—77.
Эриохромцианин R, раствор 0,7 г/дм3:0,7 г эриохромцианина R растворяют в 2 см3 раствора азотной кислоты при постоянном перемешивании и после 2 мин добавляют 70 см3 воды, 0,3 г
Изданве официальное Перепечатка воспрещена
** Переиздание (июль 1999 г.) с Изменением № 1, утвержденным в июле 1986 г. (ИУС ld~86).
© Издательство стандартов, 1981 © ИПК Издательство стандартов, 1999
С. 2 ГОСТ 13047.16—81 мочевины, перемешивают и выдерживают 24 ч в темном месте. Затем раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор сохраняют в склянке из темного стекла.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117—78.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75, плотностью 1,05 г/см3 (ледяная).
Буферный раствор (pH 6±0,1):46 г уксуснокислого аммония и 18 г уксуснокислого натрия растворяют в 1000 см3 воды и устанавливают pH раствора на pH-метре, добавляя раствор гидроокиси натрия или уксусной кислоты.
Ртуть металлическая по ГОСТ 4658—73.
Никель хлористый по ГОСТ 4038—79, раствор 2 г/дм3.
Алюминий металлический по ГОСТ 11069—74.
Стандартные растворы алюминия.
Раствор А: 0,2000 г алюминия растворяют в 20 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и для ускорения растворения можно прибавить каплю ртути или 1 см3 раствора хлористого никеля. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,2 мг алюминия.
Раствор Б: 25 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 10 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг алюминия.
Растворы А и Б хранят в полиэтиленовых сосудах.
2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. В зависимости от ожидаемого содержания алюминия навеску никеля массой 0,5 или 1 г в соответствии с табл. 1 помещают в стакан вместимостью 150 см3 и растворяют в 10 или 15 см3 раствора азотной кислоты.
Таблица!
Массовая доля алюминия, % | Масса навески никеля, г | Объем аликвотной части анализируемого раствора, см3 |
От 0,0005 до 0,005 | 1 | Весь раствор |
Св. 0,005 » 0,05 | 1 | 10 |
» 0,05 » 0,1 | 0,5 | 10 |
» 0,1 » 0,2 | 0.5 | 5 |
После растворения прибавляют 3 или 6 см3 раствора серной кислоты 1:1 и выпаривают до обильного выделения белых паров серной кислоты.
Остаток охлаждают, стенки ополаскивают 3—5 см3 воды и вновь нагревают до выделения белых паров. Остаток охлаждают, прибавляют 5 см3 раствора серной кислоты 1:5, 50 см3 горячей воды и нагревают до растворения солей. При необходимости раствор отфильтровывают через фильтр средней плотности и фильтр промывают горячей водой. Раствор охлаждают, переносят в колбу электролизера с ртутным катодом и раствор разбавляют водой до 100 см3.
Электролиз проводят при силе тока 4—5 А, плотности тока 0,15 А/см3, напряжении 5—6 В. После обесцвечивания раствора продолжают электролиз еще 15 мин, затем раствор переносят в стакан вместимостью 350 см3, ртуть промывают водой и промывные растворы объединяют с основным электролитом. В электролит прибавляют 5 см3 раствора надсернокислого аммония и нагревают до 70—80 *С. При выпадении двуокиси марганца осадок фильтруют на фильтр средней плотности и промывают четыре раза раствором серной кислоты 1:99. Осадок отбрасывают, фильтрат выпаривают до 70—80 см3, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. При массовой доле алюминия в никеле до 0,005 % выпаривают раствор до объема 5—10 см3. Весь раствор или аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 1 помешают в стакан вместимостью 100 см3, доливают водой до 25 см3, прибавляют 1 см3 раствора хлорного железа, 10 см3 раствора тиогликолевой кислоты и по каплям раствор гидроокиси натрия до появления фиолетовой окраски. Затем добавляют по каплям 1 М раствор соляной кислоты до исчезновения окраски и в избыток 2 см3, далее добавляют 10 см3 раствора эриохромцианина R, через
5 мин 30 см1 2 3 буферного раствора и перемешивают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают и через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 535 нм.
Раствором сравнения служит объединенный раствор контрольного опыта. Массу алюминия находят по градуировочному графику.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В шесть из семи стаканов вместимостью по 100 см3 отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,005; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 и 0,05 мг алюминия. Во все стаканы наливают воды до объема 25 см3, прибавляют по 1 см3 раствора хлорного железа, по 10 см3 раствора тиогликолевой кислоты и по каплям раствор гидроокиси натрия до появления фиолетовой окраски и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий алюминий.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым концентрациям алюминия строят градуировочный график.
2.3.1, 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю алюминия (А) в процентах вычисляют по формуле
Х= —. 100,
mi
где т — масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г,
/я, — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля алюминия, %
Абсолютное допускаемое расхождение, %
С. 4 ГОСТ 13047.16-81 200 см3 воды, перемешивают и на следующий день фильтруют через фильтр «синяя лента» в мерную колбу вместимостью 500 см3. Раствор пригоден к применению в течение двух недель.
Кислота аскорбиновая по Государственной фармакопее СССР X изд., раствор 25 г/дм3, свежеприготовленный.
Раствор ацетатный буферный с pH 6,0: 200 г уксуснокислого натрия растворяют в 1000 см3 воды и прибавляют 4 см3 уксусной кислоты.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, 0,25 М раствор (93,1 г трилона Б растворяют в 1000 см3 воды).
Бензол по ГОСТ 5955—75, перегнанный.
Алюминий металлический по ГОСТ 11069—74.
Стандартные растворы алюминия.
Раствор А: 0,1 г металлического алюминия растворяют в 10 см3 соляной кислоты при слабом нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят объем до метки водой, перемешивают и переводят в сухой полиэтиленовый сосуд.
1 см3 раствора содержит 0,2 мг алюминия.
Раствор Б: готовят в день применения разбавлением раствора А. 5 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 1 см3 соляной кислоты, доводят объем до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,002 мг алюминия.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску металлического никеля массой, выбранной в соответствии с табл. 3, помешают в кварцевый стакан вместимостью 400 см3, приливают 30 см3 азотной кислоты 1:1, растворяют при медленном нагревании до полного растворения навески и выпаривают досуха. Сухой остаток обрабатывают 10 см3 соляной кислоты и выпаривают раствор досуха. Стакан охлаждают, обмывают стенки водой и повторяют дважды операцию выпаривания с соляной кислотой. Остаток охлаждают, приливают 30—40 см3 воды и кипятят для растворения солей. Если после кипячения раствор остается мутным, к нему добавляют 5—10 капель соляной кислоты.
Таблица 3
Массовая доля алюминия, % | Масса навески никеля, г | Объем мерной колбы, см3 | Объем аликвотной части раствора, см3 |
От 0,0005 до 0,0008 | 1 | _ _ | Весь раствор |
Св. 0,0008 » 0,0018 | 0,5 | — | То же |
» 0,0018 » 0,0028 | 1 | 100 | 25 |
• 0,0028 » 0,01 | 1 | 100 | 10 |
» 0,01 » 0,03 | 0,5 | 250 | 10 |
» 0,03 » 0,07 | 0,2 | 250 | 10 |
» 0,07 » 0,15 | 0,2 | 250 | 5 |
>0,15 » 0,20 | 0,2 | 500 | 5 |
В соответствии с табл. 3 раствор используют полностью или переносят в мерную колбу, доводят объем до метки колбы водой и отбирают аликвотную часть в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 1 см3 раствора аскорбиновой кислоты, точно 30 см3 раствора трилона Б (при энергичном перемешивании), 5 см3 раствора эриохромцианина R и раствор аммиака до pH 5,5, затем прибавляют 10 см3 буферного раствора и устанавливают pH 6,0±0,1 (контроль по pH-метру) с помощью раствора аммиака. Полученный раствор переводят в делительную воронку, приливают 15 см3 бензола и встряхивают воронку в течение 1 мин. После расслоения фаз водный слой сливают во вторую делительную воронку, прибавляют к нему 15 см3 бензола и повторно проводят флотацию. Водный слой отбрасывают, к органической фазе приливают 2 см3 0,2 М раствора соляной кислоты, встряхивают делительную воронку так, чтобы растворить осадок алюминия и сливают кислоту в первую делительную воронку. Осадок алюминия растворяют при встряхивании, водный слой сливают в чистый стакан вместимостью 50 см3 и рефлотацию повторяют 2 см3 0,2 М раствора соляной кислоты. Бензольный слой дважды промывают 2—3 см3 воды, которую сливают в тот же стакан.
В стакан с растворенным алюминием добавляют 0,5 см3 раствора аскорбиновой кислоты, 2 см3 раствора эриохромцианина R, 10 см3 буферного раствора и на pH-метре устанавливают pH 6,0±0,1 с помощью раствора аммиака или 0,2 М раствора соляной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят объем до метки водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 535 нм.
В качестве раствора сравнения используют воду.
Одновременно с пробой через весь ход анализа ведут контрольный опыт на загрязнение реактивов алюминием. Результат контрольного опыта учитывают при расчетах.
Комплекс устойчив в течение 30 мин. Содержание алюминия находят по градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3.2. Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью по 50 см3 приливают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,001; 0,002; 0,004; 0,008 и 0,010 мг алюминия, приливают воду до 10 см3, затем добавляют 1 см3 аскорбиновой кислоты, 5 см3 эриохромцианина R, 15 см3 буферного раствора, устанавливают pH 6,0±0,1 и флотируют, как указано в п. 3.3.1.
Примечание. Градуировочные графики, проведенные через стадию флотации и без флотации (с добавлением аскорбиновой кислоты), совпадают.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле
(mt - mJ
т
• 100,
где тх — масса алюминия в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, G
mi — масса алюминия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г;
т — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
Редактор М.И. Максимова Технический редактор Л Л. Кузнецова Корректор Т.Н. Кононенко Компьютерная верстка С.Л Рябовой
Изд. лип- № 021007 от 10.0855. Сдано в набор 27.0759. Подписано в печать 18.0859. Усллечл. 053. Уч.-издл. 0,70. Тираж 132 экз. С 3517. Зак. 671.
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
0,0002 0,0004 0,0008
2
0,0015 0,003 0,005 0,010 0,015
3
МЕТОД ФЛОТАЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ
3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в азотной кислоте, отделении алюминия от никеля флотацией в виде соединения с эриохромцнанином R и последующем измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 535 нм.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями. рН-метр.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—84 и раствор 1:1.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77 и 0,2 М раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, перегнанный, разбавленный 1:5.
Натрий азотнокислый по ГОСТ 4168—79.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75, ледяная.
Эриохромцианин R, раствор 0,75 г/дм3: 0,375 г реактива помещают в кварцевый стакан, добавляют 12,5 г хлористого натрия, 12,5 г азотнокислого натрия, 1 см3 азотной кислоты, около