ГОСТ 19251.6-79 Цинк. Методы определения сурьмы

ГОСТ 19251.6-79

Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЦИНК

Методы определения сурьмы

Zinc. Methods of antimony determination

ОКСТУ 1709

Дата введения 1980-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В.И.Лысенко, Л.И.Максай, Р.Д.Коган, В.А.Колесникова, Н.А.Романенко, Р.А.Пестова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.08.79 N 3077

3. Изменение N 3 принято Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 7 от 26.04.95)

За принятие проголосовали:

4. ВЗАМЕН ГОСТ 19251.6-73

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (январь 1998 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в октябре 1984 г., апреле 1989 г., июне 1996 г. (ИУС 1-85, 7-89, 9-96)

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и полярографический методы определения сурьмы при ее массовой доле от 0,0005 до 0,025%.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 19251.0.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С КРИСТАЛЛИЧЕСКИМ ФИОЛЕТОВЫМ

2.1. Сущность метода

Метод основан на растворении навески в азотной кислоте, отделении сурьмы от других элементов на диоксиде марганца и фотометрическом ее определении с кристаллическим фиолетовым после экстракции трихлорэтиленом при длине волны 595 нм.

Чувствительность метода - 5 мкг сурьмы в объеме 25 см.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа для измерения в видимой области спектра.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:2, 1:200 и раствор 5 моль/дм.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 7:3 и 1:3.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:4, и растворы 2,5 и 0,25 моль/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 10 г/дм.

Марганец азотнокислый, раствор 20 г/дм.

Церий (IV) сернокислый, раствор 4 г/дм в растворе серной кислоты 0,25 моль/дм.

Гидроксиламина дигидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 10 г/дм.

Кристаллический фиолетовый, раствор 2 г/дм.

Трихлорэтилен.

Сурьма марки Су00 по ГОСТ 1089.

Стандартные растворы сурьмы.

Раствор А: навеску тонко измельченной сурьмы массой 0,1000 г помещают в коническую колбу вместимостью 500 см, приливают 150 см серной кислоты, нагревают до полного растворения навески, охлаждают, осторожно приливают 200 см раствора соляной кислоты 1:3, охлаждают, количественно переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,1 г сурьмы.

Раствор Б: в мерную колбу вместимостью 100 см отмеривают пипеткой 10 см раствора А, доливают до метки раствором серной кислоты 2,5 моль/дм и перемешивают.

1 см раствора Б содержит 0,01 мг сурьмы.

(Измененная редакция, Из

м. N 2, 3).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску цинка массой 0,5000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 15 см азотной кислоты, разбавленной 1:2, и растворяют при нагревании. После удаления оксидов азота раствор разбавляют до 50 см водой, нейтрализуют аммиаком до образования исчезающего при перемешивании осадка, добавляют 20 см раствора азотной кислоты 5 моль/дм, доливают водой до 100 см. Добавляют 5 см раствора азотнокислого марганца, нагревают до кипения, приливают 5 см раствора марганцовокислого калия и кипятят 2-3 мин. Через 30 мин осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 4-5 раз горячим раствором азотной кислоты 1:200. Осадок с развернутого фильтра смывают водой в ту же колбу, в которой проводилось осаждение.

Фильтр смывают 10 см горячей серной кислоты, разбавленной 1:4, в которую добавлено 5-6 капель пероксида водорода, и затем несколько раз горячей водой. Полученный раствор переливают в стакан вместимостью 100 см, выпаривают до появления паров серной кислоты, охлаждают, споласкивают стенки стакана 3-4 см воды и выпаривают до влажного остатка.

К охлажденному остатку добавляют соответствующее количество соляной кислоты (табл.1) и оставляют до растворения осадка. При массовой доле сурьмы до 0,005% переливают раствор в делительную воронку вместимостью 150 см, добавляют 3 см воды, а при более высоком содержании сурьмы раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см, доливают водой до метки, перемешивают и отбирают 5 или 10 см раствора в делительную воронку вместимостью 150 см. При аликвотной части 5 см в делительную воронку добавляют 5 см раствора соляной кислоты 7:3.

Таблица 1

Ко всему раствору или его аликвотной части, находящейся в делительной воронке, добавляют 0,5 см раствора сернокислого церия, перемешивают, через 1 мин приливают 1 см раствора гидроксиламина дигидрохлорида и снова перемешивают. Через 1 мин приливают 19 см воды, 10 см трихлорэтилена, 1 см раствора кристаллического фиолетового и экстрагируют в течение 1 мин. После разделения фаз органический слой переводят в сухую мерную колбу вместимостью 25 см, а водный слой еще раз экстрагируют 10 см трихлорэтилена. Объединенные органические фазы разбавляют в мерной колбе до метки трихлорэтиленом и перемешивают.

Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют в соответствующей кювете при длине волны 595 нм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

Содержание сурьмы устанавливают по градуировочному графику.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3)

.

2.3.2. Для построения градуировочного графика в пять из шести делительных воронок вместимостью 150 см соответственно отмеривают микробюреткой 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см стандартного раствора Б (что соответствует 5, 10, 15, 20 и 25 мкг сурьмы), приливают в каждую из делительных воронок 7,5 см соляной кислоты и, при необходимости, доливают водой до объема 10 см. Приливают по 0,5 см раствора сернокислого церия и далее поступают, как указано в п.2.3.1.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им содержанием сурьмы строят градуировочный график.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю сурьмы (), %, вычисляют по формуле

,

где - масса сурьмы в растворе, найденная по градуировочному графику, мкг;

- масса навески, содержащаяся в отобранной части раствора, г.

2.4.2. Абсолютные значения разностей результатов двух параллельных определений (показатель сходимости) и результатов двух анализов (показатель воспроизводимости) с доверительной вероятностью =0,95 не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл.2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД С РОДАМИНОМ Б

Метод основан на экстракции ионов сурьмы (V) диизопропиловым эфиром из солянокислого раствора пробы, вымывании мешающих ионов таллия (III) раствором сернистокислого натрия, образовании окрашенного комплекса родамина Б с гексахлорантимонатом (V) и измерении его светопоглощения при длине волны 550 нм.

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа для измерения в видимой области спектра.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 12 и 1 моль/дм.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и раствор 0,25 моль/дм.

Натрий сернистокислый по ГОСТ 195, раствор 0,5 г/дм.

Эфир диизопропиловый.

Родамин Б, раствор 1 г/дм: 0,5 г 3,6-бис-диэтиламино-флуорона (родамина Б) помещают в мерную колбу вместимостью 500 см, растворяют в растворе соляной кислоты 1 моль/дм, доводят до метки раствором соляной кислоты 1 моль/дм и перемешивают.

Церий (IV) сернокислый, раствор 4 г/дм в растворе серной кислоты 0,25 моль/дм: к 8,3 г сернокислого церия (IV) приливают 8 см серной кислоты и нагревают до выделения паров серной кислоты. Охлаждают. Осторожно разбавляют водой до 100 см и снова охлаждают. Сернокислый раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см, доводят водой до метки и перемешивают.

Сурьма марки Су00 по ГОСТ 1089.

Стандартные растворы сурьмы.

Раствор А: 0,1000 г мелкораздробленной сурьмы помещают в стакан вместимостью 250 см, растворяют в 20 см серной кислоты при температуре кипения, охлаждают и разбавляют раствором серной кислоты 1:1 до 50 см. Переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки раствором серной кислоты 1:1, перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,1 мг сурьмы.

Раствор Б: 10 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки раствором серной кислоты 1:1 и перемешивают.

1 см раствора Б содержит 0,01 мг сурьмы.

Раствор В: 10 см раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки раствором серной кислоты 1:1 и перемешивают.

1 см раствора В содержит 0,001 мг сурьмы.

(Измененная редакц

ия, Изм. N 1, 3).

3.2. Проведение анализа

3.2.1. Массу навески, отобранную в зависимости от массовой доли сурьмы (табл.3), помещают в стакан вместимостью 250 мл и растворяют в указанном количестве раствора азотной кислоты.

Таблица 3

Раствор упаривают досуха. После охлаждения добавляют 5 см серной кислоты и снова упаривают до появления паров серной кислоты. Остаток растворяют в 10 см соляной кислоты. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, доводят до метки соляной кислотой и перемешивают.

Отбирают аликвотную часть раствора (табл.3) в делительную воронку вместимостью 150 см и при необходимости доводят объем до 20 см, применяя раствор соляной кислоты 12 моль/дм. К раствору добавляют 2 см раствора сернокислого церия (IV) и 10 смдиизопропилового эфира и встряхивают в течение 30 с. После экстракции прибавляют 20 см воды и снова встряхивают. После отстаивания сливают водную фазу и отбрасывают. Органическую фазу промывают смесью, состоящей из 5 см раствора соляной кислоты 1 моль/дм и 2 см раствора сернистокислого натрия.

Полученную водную фазу сливают и отбрасывают. Органическую фазу еще раз промывают 5 см раствора соляной кислоты 12 моль/дм и 1 см раствора сульфата церия (IV). Промывной раствор отбрасывают. К органической фазе прибавляют 2 см раствора родамина Б и проводят экстракцию в течение 15 с. Водную фазу отбрасывают. Переводят часть органической фазы в кювету и измеряют светопоглощение окрашенного комплекса сурьмы с родамином Б при длине волны 550 нм. В качестве раствора сравнения применяют одновременно приготовленный раствор контрольного опыта.

Содержание сурьмы устанавливают по градуировочному графику.

(Измененная редакция,

Изм. N 2).

3.2.2. Для построения градуировочного графика в 10 из 11 стаканов вместимостью 250 см отмеряют бюреткой 2,0; 5,0; 7,5 и 12,5 см стандартного раствора В, а также 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 и 4,0 см стандартного раствора Б, что соответствует содержанию 2,0; 5,0; 7,5; 12,5; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0; 35,0 и 40,0 мкг сурьмы. Растворы упаривают до удаления серной кислоты. После охлаждения во все стаканы приливают по 10 см соляной кислоты, растворяют соли и переводят растворы в мерные колбы вместимостью 50 см. Растворы доводят до метки соляной кислотой и перемешивают. Отбирают по 20 см из каждого раствора и далее поступают, как указано в п.3.2.1.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им содержаниям сурьмы строят градуировочный график.

Обработку результатов проводят по п.2.4.

4. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

4.1. Сущность метода

Метод основан на растворении навески в азотной кислоте, осаждении сурьмы на диоксиде марганца из раствора азотной кислоты 1 моль/дм и полярографировании сурьмы на кислом натриевохлоридном фоновом электролите при потенциале минус 0,18 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.

Чувствительность метода определения сурьмы на осциллографическом полярографе 0,1 мг/дм, на переменно-токовом - 0,05 мг/дм.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Полярограф осциллографический или полярограф переменного тока.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:2 и раствор 5 моль/дм.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:5.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Марганец (II) азотнокислый.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 10 г/дм.

Гидразин дигидрохлорид по ГОСТ 22159.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233.

Сурьма марки Су00 по ГОСТ 1089.

Стандартный раствор сурьмы: навеску тонко растертой сурьмы массой 0,1000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 20 см серной кислоты, нагревают до растворения, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:5, и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,1 мг сурьмы.

Градуировочные растворы сурьмы: в семь мерных колб вместимостью 100 см отмеривают соответственно 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 см стандартного раствора сурьмы, доливают до метки фоновым электролитом и перемешивают. Растворы содержат соответственно 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 мг/дм сурьмы.

Фоновый электролит: в сосуд вместимостью 2 дм помещают 200 г хлористого натрия, 40 г дигидрохлорида гидразина, 500 см соляной кислоты, приливают воду до объема 2 дм и перемешивают.

(Измененная редакция, Изм. N

2, 3).

4.3. Проведение анализа

Навеску цинка массой 2,5000 г (при массовой доле сурьмы до 0,002%), 1,0000 г (при массовой доле сурьмы от 0,002 до 0,005%) и 0,5000 г (при массовой доле сурьмы более 0,005%) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают в соответствии с взятой навеской 40, 20 или 15 см азотной кислоты 1:2, нагревают до растворения пробы и удаления оксидов азота. Разбавляют до 50 см водой, нейтрализуют аммиаком до образования исчезающего при перемешивании осадка, добавляют 20 см раствора азотной кислоты 5 моль/дм и доливают водой до 100 см (метка на колбе). Добавляют 5 см раствора азотнокислого марганца, нагревают до кипения, приливают 5 см раствора марганцовокислого калия, кипятят 2-3 мин и оставляют на теплой плите на 30 мин для коагуляции осадка.

Осадок отфильтровывают на бумажный фильтр средней плотности. Осадок на фильтре и колбу 5-6 раз промывают горячей водой. Осадок с развернутого фильтра смывают 30-35 см горячего фонового электролита в колбу, в которой проводилось осаждение, накрывают колбу часовым стеклом, кипятят 2 мин, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают до метки фоновым электролитом и перемешивают.

Часть раствора помещают в полярографическую ячейку и проводят полярографирование сурьмы при соответствующем диапазоне тока и потенциале полуволны минус 0,18 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.

(Измененная редакция, Изм. N 2,

3).

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю сурьмы (), %, вычисляют по формуле

,

где - высота волны сурьмы в растворе, мм;

- объем мерной колбы, см;

- концентрация сурьмы в градуировочном растворе, мг/дм;

- высота волны сурьмы в градуировочном растворе, мм;

- масса навески, г

.

4.4.2. Абсолютные значения разностей результатов двух параллельных определений (показатель сходимости) и результатов двух анализов (показатель воспроизводимости) с доверительной вероятностью =0,95 не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл.2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

Текст документа сверен по:

М.: ИПК Издательство стандартов, 1998