ГОСТ 15483.9-78

ГОСТ 15483.9-78

 

ОЛОВО

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА

 

 

 

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ

ОЛОВО Методы определения цинка Tin. Methods for determination of zinc

ГОСТ 15483.9-78

Дата введения 01.01.80

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле
цинка от 0,0003 до 0,002 %), атомно-абсорбционный
(при массовой доле цинка от 0,001 до 0,002 %) методы определения цинка и
визуальный колориметрический метод определения содержания цинка (при массовой
доле цинка от 0,00001 до 0,00003 %).

(Измененная редакция, Изм. №
1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.
Общие требования к методам анализа и требования безопасности – по ГОСТ 15483.0.

(Измененная редакция, Изм. №
1).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода

Метод основан на
фотометрировании окрашенного комплекса с дитизоном в четыреххлористом углероде.
Пробу разлагают в смеси соляной и бромистоводородной кислот и брома. Олово
отгоняют в виде бромида.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр или
спектрофотометр.

Воронки делительные
вместимостью 50, 150 и 300-400 см³.

Колбы мерные вместимостью
100 и 25 см³ с притертыми пробками.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709,
дважды перегнанная.

Кислота соляная особой
чистоты по ГОСТ 14261 и
разбавленная 1:1.

Кислота бромистоводородная
по ГОСТ
2062.

Бром по ГОСТ 4109.

Смесь для растворения: 25 см³
соляной кислоты, 25 см³ бромистоводородной кислоты и 15 см³ брома.

Аммиак водный по ГОСТ 3760,
разбавленный 1 : 200.

Перекись водорода по ГОСТ 10929.

Кислота уксусная особой
чистоты по ГОСТ 18270.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ
199.

Буферный ацетатный раствор
рН 4,7: 136 г уксуснокислого натрия растворяют в воде, переносят в мерную колбу
вместимостью 1 дм³, приливают 60 см³ уксусной кислоты,
доводят до метки водой, перемешивают. Раствор очищают дитизоном, для чего 100
см³ раствора встряхивают с раствором дитизона с массовой долей 0,005
% в четыреххлористом углероде порциями по 2 – 3 см³ до тех пор, пока
не перестанет изменяться цвет дитизона. Затем оставшиеся капли дитизона
извлекают четыреххлористым углеродом и раствор фильтруют через небольшой
беззольный фильтр.

Натрий серноватистокислый
(тиосульфат натрия), раствор с массовой долей 50 %. Очищают дитизоном так же,
как буферный раствор.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ
20288.

Дитизон (дифенилтиокарбазон)
по НТД, приблизительно раствор с массовой долей 0,05 % (запасной): 50 мг
дитизона растворяют в 50 см³ четыреххлористого углерода, раствор
переносят в делительную воронку и дважды встряхивают со 100 см³
раствора аммиака, разбавленного 1:200. Аммиачные растворы сливают вместе,
приливают 100 см³ четыреххлористого углерода, прибавляют по каплям
соляную кислоту, разбавленную 1:1, до слабокислой реакции и встряхивают
растворы до обесцвечивания водного слоя. Раствор дитизона в четыреххлористом
углероде переносят в чистую воронку, промывают, дважды встряхивая с водой,
фильтруют через сухой фильтр в сухую склянку из темного стекла. Раствор хранят
в прохладном месте.

Дитизон: приблизительно
раствор с массовой долей 0,005 %; готовят в день применения разбавлением
запасного раствора четыреххлористым углеродом в 10 раз.

Цинк по ГОСТ 3640.

Растворы цинка стандартные.

Раствор А (запасной): 0,1000
г металлического цинка растворяют в 10 см³ соляной кислоты,
разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³,
доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора
содержит 1 · 10^-4 г цинка.

Раствор Б; готовят в день
применения: 10 см³ запасного раствора переносят в мерную колбу
вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б
содержит 1 · 10^-5 г цинка.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Смесь хромовая: раствор с
массовой долей 10 % двухромовокислого калия в концентрированной серной кислоте.

Кислота соляная по ГОСТ
3118.

(Измененная редакция, Изм. №
1, 2).

2.3. Проведение анализа

2.3.1.
Посуду, необходимую для проведения анализа, моют последовательно хромовой
смесью, соляной кислотой, водой и обмывают не менее двух раз дистиллированной
водой.

2.3.2.
Навеску олова массой 1,0000 г помещают в стакан вместимостью 250 – 300 см³
(или фарфоровую чашку вместимостью 100-150 см³), приливают 10 см³
смеси для растворения, накрывают часовым стеклом и оставляют без нагревания до
полного растворения навески.

Затем обмывают часовое
стекло 3 см³ соляной кислоты и выпаривают досуха при умеренном
нагревании. К охлажденному остатку приливают 5 см³ смеси и снова
выпаривают досуха. Обработку 5 см³ смеси повторяют до полного
удаления олова. К сухим солям приливают 5 см³ соляной кислоты,
несколько капель перекиси водорода и выпаривают досуха. Обработку соляной
кислотой и перекисью водорода повторяют.

К сухому остатку приливают 4
см³ воды, накрывают часовым стеклом и подогревают до растворения
солей. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 50 см³,
обмывают стакан 4 см³ воды в два приема. К раствору в делительной
воронке приливают 4 см³ буферного ацетатного раствора, 1 см³
серноватистокислого натрия, прибавляют 5 см³ раствора дитизона с
массовой долей 0,005 % и встряхивают в течение 1 мин. После разделения слоев
органический слой сливают в сухую мерную колбу с притертой пробкой вместимостью
25 см³. Экстракцию с 5 см³ дитизона повторяют до тех пор,
пока новая порция дитизона не изменит свой цвет. Объединенные экстракты доводят
до метки дитизоном, перемешивают и фильтруют раствор через сухой беззольный
фильтр в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

Оптическую плотность
раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 540 нм или на
фотоэлектроколориметре, пользуясь светофильтром с областью светопропуекания 530
– 550 нм и кюветами с оптимальной толщиной слоя. В качестве раствора сравнения
применяют раствор дитизона с массовой долей 0,005 %.

Из показаний оптической
плотности анализируемого раствора вычитают показания оптической плотности
контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

(Измененная редакция, Изм. № 1,
2).

2.3.3. Построение
градуировочного графика. В делительные воронки вместимостью 50 см³ отмеряют
пипеткой или микробюреткой 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см³
стандартного раствора Б, доливают водой до 8 см³, при перемешивании
добавляют по 4 см³ буферного ацетатного раствора, по 1 см³
раствора серноватистокислого натрия, по 5 см³ раствора дитизона с
массовой долей 0,005 % и далее проводят анализ, как указано в п. 2.3.2.
В качестве раствора сравнения используют нулевой раствор.

Из оптической плотности градуировочных
растворов вычитают оптическую плотность нулевого раствора и по полученным
данным строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. №
2).

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю цинка (X)
в процентах
вычисляют по формуле

где т₁ – масса цинка, найденная по градуировочному
графику, г;

т – масса навески олова, г.

2.4.2. Абсолютные
допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной
вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 1.

Таблица
1

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода

Метод основан на
избирательном поглощении света от стандартного источника атомами цинка. Раствор
распыляют в ацетиленово-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют
абсорбцию при длине волны 213,8 нм.

3.2. Аппаратура, реактивы, растворы

Спектрометр
атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта
вместимостью 50 см³.

Кислота азотная особой
чистоты по ГОСТ 11125 и
разбавленная 1:1.

Кислота фтористоводородная
особой чистоты.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709,
дважды перегнанная.

Смесь для растворения;
готовят по ГОСТ
15483.2.

Смесь хромовая; раствор с
массовой долей 10 % двухромовокислого калия в концентрированной серной кислоте.

Цинк по ГОСТ 3640.

Растворы цинка стандартные.

Раствор А: 0,1000 г цинка
растворяют в 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в
мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой и
перемешивают.

1 см³ раствора А
содержит 0,1 мг цинка.

Раствор Б; готовят перед
применением: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью
100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б
содержит 0,01 мг цинка.

Кислота соляная по ГОСТ
3118.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

(Измененная редакция, Изм. №
1, 2).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Посуду, необходимую
для проведения анализа, подвергают предварительной обработке, как указано в п. 2.3.1.

3.3.2.
Навеску образца массой 1,0000 г помещают в стакан из фторопласта вместимостью
50 см³ и приливают небольшими порциями 10 см³ смеси для
растворения. Продолжают анализ по ГОСТ 15483.2.

Фотометрирование проводят
при длине волны 213,8 нм в условиях, указанных в ГОСТ 15483.2. Концентрацию цинка
устанавливают по градуировочному графику, фотометрируя одновременно с
анализируемыми растворами серию растворов с известным содержанием цинка.

3.3.3. Для построения
градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 50 см³
отмеривают 0; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см³ стандартного раствора Б,
приливают по 10 см³ смеси для растворения, доводят водой до метки и
перемешивают.

Фотометрируют, как указано в
п. 3.3.2.
По полученным средним значениям абсорбции и известным концентрациям цинка
строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. №
2).

3.4. Обработка результатов

3.4.1, Массовую долю цинка (X)
в процентах
вычисляют по формуле

где С – концентрация фотометрируемого раствора, г/см³;

V
– объем
фотометрируемого раствора, см³;

т – масса навески олова, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4.2. Абсолютные
расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р
= 0,95 не должны превышать 0,0005 %.

4. ВИЗУАЛЬНЫЙ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

4.1. Сущность метода

Метод основан на образовании
комплексного соединения цинка с дитизоном (дитизонат цинка), интенсивность
окраски которого определяют визуально по способу «смешанной окраски». Олово
предварительно отделяют отгонкой в виде бромида.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Воронки делительные
вместимостью 50, 150 и 300 – 400 см³.

Колбы мерные вместимостью
100 см³ с притертыми стеклянными пробками.

Цилиндры градуированные для
колориметрирования с притертыми стеклянными пробками.

Кварцевый перегонный
аппарат.

Кислота соляная особой
чистоты по ГОСТ 14261,
очищенная от следов тяжелых металлов перегонкой в кварцевом аппарате, и раствор
6 моль/дм³.

Кислота бромистоводородная
по ГОСТ
2062, очищенная от следов тяжелых металлов перегонкой в кварцевом аппарате.

Бром по ГОСТ 4109, очищенный перегонкой в
кварцевом перегонном аппарате.

Смесь кислот для
растворения: 25 см³ соляной кислоты, 25 см³
бромистоводородной кислоты и 15 см³ брома.

Кислота уксусная особой
чистоты по ГОСТ 18270,
раствор 2 моль/дм³. Углерод четыреххло-ристый по ГОСТ 20288, очищенный
перегонкой в кварцевом перегонном аппарате.

Дитизон по НТД,
приблизительно раствор с массовой долей 0,02 %: 20 мг дитизона растворяют в 50
см³ четыреххлористого углерода, переносят раствор в делительную
воронку вместимостью 300 – 400 см³, приливают 50 см³
аммиака, разбавленного 1:200, и энергично встряхивают. Извлечение дитизона
повторяют еще с 50 и 25 см³ аммиака. Все аммиачные экстракты сливают
вместе, приливают 100 см³ четыреххлористого углерода и, встряхивая
воронку, добавляют по каплям 6 моль/дм³ соляную кислоту до
обесцвечивания водного слоя. Раствор дитизона в четыреххлористом углероде
переносят в чистую воронку, промывают, дважды встряхивая с водой, и фильтруют
через сухой фильтр в сухую склянку из темного стекла. Раствор хранят в темном
прохладном месте.

Дитизон, приблизительно
раствор с массовой долей 0,002 им 0,001 %; готовят из крепкого раствора
дитизона, разбавляя его четыреххлористым углеродом в соотношении 1:10, 1:20 в
день применения.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ
199, раствор 2 моль/дм³, готовят и очищают при помощи дитизона:
навеску соли массой 27,2 г растворяют в стакане в небольшом количестве воды,
переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки
водой и перемешивают. Весь раствор переводят в делительную воронку и
экстрагируют несколько раз с 5,0 см³ раствора дитизона с массовой
долей 0,002 %. Очистку заканчивают, когда порция дитизона после встряхивания
остается зеленой. Оставшиеся капли дитизона извлекают встряхиванием несколько
раз с 5 см³ четыреххлористого углерода. Промывку заканчивают, когда
порция четыреххлористого углерода после встряхивания остается бесцветной.

Раствор фильтруют через
небольшой беззольный фильтр для удаления капелек четыреххлористого углерода.

Буферный ацетатный раствор с
рН 4,7: смешивают равные объемы 2 моль/дм³ раствора уксуснокислого
натрия и 2 моль/дм³ раствора уксусной кислоты. Буферный раствор
очищают дитизоном так же, как очищали уксуснокислый натрий.

Перекись водорода ос.ч.
15-3.

Натрий серноватистокислый
(тиосульфат натрия), раствор с массовой долей 50 % очищают дитизоном так же,
как очищали уксуснокислый натрий.

Цинк металлический по ГОСТ 3640.

Растворы цинка стандартные.

Раствор А (запасной): 0,1 г
металлического цинка растворяют в 10 см³ соляной кислоты,
разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³,
доводят водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А
содержит 1 · 10^-4 г цинка.

Раствор Б: 10,0 см³
раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят
водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б
содержит 1 · 10^-5 цинка.

Раствор В: 10,0 см³
раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят
водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора В
содержит 1 · 10^-6 г цинка.

Растворы Б и В готовят в
день применения.

Вода деминерализованная или бидистиллированная
по ГОСТ
6709, дважды перегнанная в кварцевом аппарате.

Аммиак водный особой чистоты
по ГОСТ
24147, разбавленный 1:200.

(Измененная редакция, Изм. № 1,
2).

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Навеску олова массой
1,0000 г помещают в низкий кварцевый стакан вместимостью 50 см³,
прикрытый часовым стеклом, и растворяют в 7 – 10 см³ смеси кислот для
растворения.

Содержимое стакана оставляют
без нагревания до растворения навески. После растворения олова стекло обмывают
3 см³ соляной кислоты и выпаривают раствор на умеренно нагретой
плитке до получения влажного остатка (2 – 3 капли). Обработку 5 см³ смеси
кислот для растворения повторяют до полного удаления олова, выпаривая раствор
досуха. Сухой остаток растворяют в 5 см³ соляной кислоты и
выпаривают досуха.

Если после обработки сухого
остатка соляной кислотой раствор имеет бурый цвет, то к полученному раствору
добавляют 3 см³ соляной кислоты, несколько капель перекиси водорода
и выпаривают досуха. При необходимости эту обработку повторяют еще раз.

Охлажденный стакан с сухим
остатком обмывают 5 см³ воды. Раствор осторожно выпаривают до
получения сухого остатка. Стакан охлаждают до 50 – 60 °С и приливают 2 см³
воды, после чего накрывают часовым стеклом, подогревают содержимое в течение 2
– 3 мин при 50 – 60 °С и затем переводят раствор в цилиндр для
колориметрирования.

Затем стакан обмывают 2 см³
воды в два приема и присоединяют к испытуемому раствору. В цилиндр приливают 2
см³ буферного раствора, 0,5 см³ серноватистокислого
натрия и перемешивают. После этого прибавляют 2 см³ раствора
дитизона с массовой долей 0,001 %, энергично встряхивают цилиндр в течение 1
мин и сравнивают окраску экстрактов испытуемых и градуировочных растворов в
отраженном свете на белом фоне, наблюдая сбоку.

Через все стадии анализа
параллельно с пробой проводят контрольные опыты и вносят поправку на
загрязнение реактивов при обработке результатов анализа.

4.3.2. Для приготовления
шкалы градуировочных растворов в цилиндры для колориметрирования отмеривают
0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 см³ стандартного раствора В, приливают воду
до получения объема 4 см³, 2 см³ буферного раствора, 0,5
см³ серноватистокислого натрия и перемешивают, после чего приливают
2 см³ раствора дитизона с массовой долей 0,001 % и энергично
встряхивают в течение 1 мин. Растворы применяют для колориметрирования в
течение 1 ч.

4.3.1, 4.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1,
2).

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю цинка (X)
в процентах
вычисляют по формуле

где m₁ – масса цинка, найденная
при сравнении с градуировочными растворами, г;

m₂ – масса цинка в растворе контрольного
опыта, найденная при сравнении с градуировочными растворами, г;

т – масса навески олова, г.

4.4.2. Абсолютные
допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной
вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица
2

4.4.1, 4.4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН
Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

B.C. Баев, Т.П. Алманова, Г.М. Власова, B.C. Мешкова, Л.В. Мищенко, Л.Д. Савилова, Р.Д. Тресницкая

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В
ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от
13.12.78 № 3300

3. ВЗАМЕН ГОСТ 15483.9-70

4. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока
действия снято по протоколу № 4-93 Межгосударственного Совета по
стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (май 1999 г.)
с Изменениями № 1, 2, утвержденными в августе 1984 г., июне 1989 г. (ИУС 12-84,
10-89)

 

СОДЕРЖАНИЕ