ГОСТ 20996.1-2014 Селен технический. Методы определения селена

ГОСТ 20996.1-2014

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СЕЛЕН ТЕХНИЧЕСКИЙ

Методы определения селена

Selenium technical. Methods of selenium determination

МКС 77.120.99

Дата введения 2015-09-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 368 "Медь"

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 503 "Медь"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 мая 2014 г. N 67-П)

За принятие проголосовали:

(Поправка. ИУС N 11-2022).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2014 г. N 1766-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 20996.1-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2015 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 20996.1-82

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 11, 2022 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы измерений массовой доли селена йодометрическим и гравиметрическим методами.

Диапазон измерений от 97,0% до 99,98%.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4232-74 Реактивы. Калий йодистый. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5456-79 Реактивы. Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия

ГОСТ 6691-77 Реактивы. Карбамид. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 10163-76 Реактивы. Крахмал растворимый. Технические условия

ГОСТ 10298-79 Селен технический. Технические условия

ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 20996.0-82 Селен технический. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 24104-2001* Весы лабораторные. Общие технические требования

___________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228.

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 27068-86 Реактивы. Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия

ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой

ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 29251-91 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

ГОСТ ИСО 5725-6-2003** Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

__________________

** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6.

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Характеристики показателей точности измерений

Показатель точности измерений массовой доли селена соответствует характеристикам, приведенным в таблице 1 (при Р=0,95).

Значения показателя точности, пределов повторяемости и воспроизводимости измерений при доверительной вероятности Р=0,95 приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения показателя точности, пределов повторяемости и воспроизводимости измерений при доверительной вероятности Р=0,95

В процентах

4 Общие положения

Общие требования к методам измерений по ГОСТ 20996.0.

5 Йодометрический метод измерений массовой доли селена

5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:

- плиту электрическую с закрытым нагревательным элементом, обеспечивающую температуру нагрева до 400°С;

- весы лабораторные специального класса точности по ГОСТ 24104;

- шкаф сушильный, обеспечивающий температуру нагрева от 100°С до 105°С;

- колбы Кн-2-250-19/26 TXC, Кн-2-500-19/26 TXC по ГОСТ 25336;

- колбы мерные 2-1000-2 по ГОСТ 1770;

- бюретки 1-2-25-01, 1-2-50-01 по ГОСТ 29251;

- пипетки 1-2-2-1, 1-2-2-2, 1-2-2-5, 1-2-2-10 по ГОСТ 29169 и ГОСТ 29227;

- воронки для фильтрования лабораторные по ГОСТ 25336;

- баню водяную;

- стекло часовое.

При выполнении измерений применяют следующие материалы и растворы:

- воду дистиллированную по ГОСТ 6709;

- кислоту азотную по ГОСТ 4461;

- кислоту серную по ГОСТ 4204 или разбавленную 1:1;

- кислоту соляную по ГОСТ 3118 или разбавленную 1:9;

- гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456;

- карбамид по ГОСТ 6691;

- калий йодистый по ГОСТ 4232, раствор массовой концентрации 50 г/дм;

- крахмал растворимый по ГОСТ 10163, раствор массовой концентрации 5 г/дм;

- натрий серноватистокислый 5-водный (тиосульфат натрия) по ГОСТ 27068, раствор молярной концентрации 0,2 моль/дм;

- натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор массовой концентрации 200 г/дм;

- селен по ГОСТ 10298;

- фенолфталеин (индикатор) по [1]*, спиртовый раствор массовой концентрации 1 г/дм;

_______________

* См. раздел Библиография. - .

- бумагу фильтровальную лабораторную по ГОСТ 12026, марок Ф, ФС;

- бумагу индикаторную по [2]*;

- фильтры обеззоленные по [3]* или аналогичные.

_______________

* См. раздел Библиография, здесь и далее. - .

Примечания

1 Допускается применение других средств измерений, утвержденных типов, вспомогательных устройств и материалов, технические и метрологические характеристики которых не уступают указанным выше.

2 Допускается использование реактивов, изготовленных по другим нормативным документам, при условии обеспечения ими метрологических характеристик результатов измерений, приведенных в методике/методе измерений.

5.2 Метод измерений

Метод йодометрического титрования основан на реакции образования селенопентатионата натрия при взаимодействии селенистой кислоты и тиосульфата натрия. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала.

5.3 Подготовка к выполнению измерений

5.3.1 Для приготовления раствора крахмала массовой концентрацией 5 г/дм навеску крахмала массой 0,5 г размешивают в 10 см воды до получения однородной кашицы, смесь медленно сливают при перемешивании в 90 см кипящей воды и кипятят в течение 2-3 мин, охлаждают. Раствор следует применять свежеприготовленным.

5.3.2 При приготовлении раствора йодистого калия массовой концентрации 50 г/дм навеску соли йодистого калия (предварительно высушенную до постоянной массы при температуре не выше 110°С) массой 5,00 г растворяют в 90 см свежепрокипяченной воды. Раствор следует применять свежеприготовленным.

5.3.3 При приготовлении раствора серноватистокислого натрия (тиосульфата натрия) молярной концентрации 0,2 моль/дм навеску соли массой 49,6 г помещают в коническую колбу вместимостью 500 см, приливают 200 см прокипяченной воды. Раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки прокипяченной охлажденной водой и перемешивают. Раствор выдерживают перед употреблением в течение 6-7 суток.

Допускается готовить растворы серноватистокислого натрия из соответствующих стандарт-титров согласно инструкции по их приготовлению.

5.3.4 Установление массовой концентрации раствора тиосульфата натрия

Массовую концентрацию раствора тиосульфата натрия устанавливают следующим образом: навеску селена массой 0,1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают от 10 до 12 см соляной кислоты, 1 см азотной кислоты, накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. Стекло снимают, обмывают его над колбой водой, приливают от 80 до 100 см горячей воды, добавляют 4-4,5 г мочевины и перемешивают.

Через 20 мин раствор охлаждают в проточной воде и нейтрализуют по фенолфталеину раствором гидроксида натрия до щелочной реакции. К раствору приливают от 20 до 25 см серной кислоты, разбавленной 1:1 и охлаждают.

После охлаждения приливают постепенно при перемешивании от 21 до 23 см тиосульфата натрия, от 2 до 3 см йодистого калия, от 2 до 3 см раствора крахмала, массовой концентрацией 5 г/дм и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия до исчезновения синей окраски раствора.

Массовую концентрацию раствора тиосульфата натрия С, выраженную в граммах селена на 1 см раствора, г/см, вычисляют по формуле

, (1)

где m - масса навески селена, г;

V - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, с учетом контрольного опыта, см.

5.4 Выполнение измерений

5.4.1 Определение селена при массовой доле от 97,0% до 99,5%

Навеску селена массой 0,1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают от 10 до 15 см соляной кислоты и 1 см азотной кислоты, накрывают часовым стеклом или стеклянной пластинкой и нагревают до растворения селена при температуре от 60°С до 70°С. Стекло (пластинку) снимают, обмывают водой и осторожно выпаривают раствор на теплом месте (водяной бане) до влажного остатка.

Приливают от 30 до 35 см соляной кислоты, добавляют от 60 до 80 см воды, немного фильтробумажной массы и 2-2,5 г гидроксиламина солянокислого. Перемешивают и оставляют на 2-3 ч в теплом месте плиты до коагуляции осадка.

Осадок отфильтровывают через фильтр с фильтробумажной массой, промывают 2-3 раза горячим раствором соляной кислоты, разбавленной 1:9 и 6-8 раз горячей водой.

Осадок селена вместе с фильтром переносят в колбу, в которой проводили осаждение, прибавляют от 15 до 20 см соляной кислоты и 1 см азотной кислоты и нагревают на водяной бане до растворения осадка. К полученному раствору приливают от 80 до 100 см горячей воды, добавляют 4-4,5 г мочевины и перемешивают.

Через 20 мин раствор охлаждают и нейтрализуют по фенолфталеину раствором гидроксида натрия до щелочной реакции. К раствору приливают от 20 до 25 см серной кислоты, разбавленной 1:1 и охлаждают.

После охлаждения приливают постепенно при перемешивании от 21 до 23 см тиосульфата натрия, от 2 до 3 см йодистого калия, от 2 до 3 см раствора крахмала массовой концентрации 5 г/дм и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия до исчезновения синей окраски раствора.

5.4.2 Определение селена при массовой доле выше 99,5% до 99,98%

Навеску селена массой 0,1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают от 10 до 15 см соляной кислоты и 1 см азотной кислоты, накрывают часовым стеклом или стеклянной пластинкой и нагревают до растворения селена при температуре от 60°С до 70°С.

Стекло (пластинку) снимают, обмывают водой, прибавляют от 80 до 100 см горячей воды, добавляют 4-4,5 г мочевины и перемешивают.

Через 20 мин раствор охлаждают и нейтрализуют по фенолфталеину раствором гидроксида натрия до щелочной реакции. К раствору приливают от 20 до 25 см серной кислоты, разбавленной 1:1 и охлаждают.

После охлаждения приливают постепенно при перемешивании от 21 до 23 см тиосульфата натрия, 2-3 см йодистого калия, 2-3 см раствора крахмала массовой концентрацией 5 г/дм и титруют выделившийся йод раствором тиосульфата натрия до исчезновения синей окраски раствора.

5.5 Обработка результатов измерений

Массовую долю селена, X, %, при использовании йодометрического метода вычисляют по формуле

, (2)

где С - массовая концентрация раствора тиосульфата натрия по селену, г/см;

V - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, см;

m - масса навески селена, г.

5.6 За результат измерений принимают среднеарифметическое значение трех параллельных определений при условии, что разность между наибольшим и наименьшим результатами в условиях повторяемости при доверительной вероятности Р=0,95 не превышает значений предела повторяемости r, приведенных в таблице 1.

Если расхождение между наибольшим и наименьшим результатами параллельных определений превышает значение предела повторяемости, то выполняют процедуры, изложенные в ГОСТ ИСО 5725-6 (подпункт 5.2.2.1).

5.7 Расхождения между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должны превышать значений предела воспроизводимости, приведенных в таблице 1. В этом случае за окончательный результат может быть принято их среднеарифметическое значение. При невыполнении этого условия могут быть использованы процедуры, изложенные в ГОСТ ИСО 5725-6.

6 Гравиметрический метод

6.1 Средства измерений, вспомогательные устройства и материалы, растворы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства:

- шкаф сушильный лабораторный;

- плиту электрическую с закрытым нагревательным элементом, обеспечивающую температуру нагрева до 350°С;

- весы лабораторные специального класса точности по ГОСТ 24104;

- тигли фильтрующие типа ТФ32-ПОР16 по ГОСТ 25336;

- колбы Кн-2-250-19/26, Кн-2-500-29/32 по ГОСТ 25336;

- эксикатор 2-100 по ГОСТ 25336;

- баню водяную;

- воронки для фильтрования лабораторные по ГОСТ 25336.

При выполнении измерений применяют следующие материалы и растворы:

- воду дистиллированную по ГОСТ 6709;

- кислоту азотную по ГОСТ 4461;

- гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456;

- карбамид по ГОСТ 6691;

- спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300;

- бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026, марок Ф, ФС;

- фильтры обеззоленные по [3] или аналогичные.

Примечания

1 Допускается применение других средств измерений утвержденных типов, вспомогательных устройств и материалов, технические и метрологические характеристики которых не уступают указанным выше.

2 Допускается использование реактивов, изготовленных по другим нормативным документам при условии обеспечения ими метрологических характеристик результатов измерений, приведенных в методике измерений.

6.2 Метод измерений

Метод основан на реакции осаждения селена гидроксиламином солянокислым и взвешивании полученного осадка селена.

6.3 Подготовка к выполнению измерений

6.3.1 При приготовлении раствора мочевины массовой концентрации 300 г/дм навеску соли массой 30,00 г растворяют в 80 см воды.

6.3.2 При приготовлении раствора гидроксиламина массовой концентрации 100 г/дм навеску соли массой 10,00 г растворяют в 90 см воды.

6.4 Выполнение измерений

Навеску селена массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают от 50 до 55 см соляной кислоты и от 5 до 7 см азотной кислоты, и выдерживают в течение 2-3 ч в теплом месте, не давая кипеть раствору. Для проверки полноты разложения по истечении указанного времени приливают 1-2 см азотной кислоты. Если при этом не будет наблюдаться выделение оксидов азота, то разложение считают законченным. В противном случае вновь приливают 1-2 см азотной кислоты и выдерживают раствор в течение 1-2 ч.

Затем приливают от 50 до 60 см воды, перемешивают и фильтруют нерастворимый остаток через плотный фильтр "синяя лента" с фильтробумажной массой. Фильтр с осадком промывают 5-6 раз горячей водой.

Фильтрат с промывными водами собирают в коническую колбу вместимостью 500 см. Доводят объем фильтрата водой до 180-200 см, приливают от 30 до 35 см раствора мочевины, нагревают до кипения, приливают от 40 до 50 см соляной кислоты, 30-35 см раствора гидроксиламина, перемешивают и выдерживают на водяной бане в течение 1,5-2 ч до полной коагуляции осадка.

Проверяют полноту осаждения селена, приливая в раствор от 5 до 10 см раствора гидроксиламина. В случае появления осадка селена раствор слабо кипятят и повторяют проверку полноты осаждения.

Осадок селена отфильтровывают через предварительно взвешенный фильтрующий тигель и промывают от пяти до шести раз горячей водой, 2-3 раза спиртом.

Тигель с осадком помещают в сушильный шкаф и высушивают при температуре от 105°С до 110°С в течение 1 ч. Охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Высушивание и взвешивание осадка повторяют до получения постоянной массы.

6.5 Обработка результатов измерений

Массовую долю селена X, %, при использовании гравиметрического метода вычисляют по формуле

, (3)

где m - масса тигля с осадком селена, г;

m - масса тигля, г;

m - масса навески селена, г.

6.6 За результат измерений принимают среднеарифметическое значение трех параллельных определений при условии, что разность между наибольшим и наименьшим результатами в условиях повторяемости при доверительной вероятности Р=0,95 не превышает значений предела повторяемости r, приведенных в таблице 1.

Если расхождение между наибольшим и наименьшим результатами параллельных определений превышает значение предела повторяемости, то выполняют процедуры, изложенные в ГОСТ ИСО 5725-6 (подпункт 5.2.2.1).

6.7 Расхождения между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должны превышать значений предела воспроизводимости R, приведенных в таблице 1. В этом случае за окончательный результат может быть принято их среднеарифметическое значение. При невыполнении этого условия могут быть использованы процедуры, изложенные в ГОСТ ИСО 5725-6.

6.8 При разногласиях в оценке массовой доли селена применяют йодометрический метод.

Библиография

_____________________________________________________________________

УДК 669.776:543.06:006.354 МКС 77.120.99

Ключевые слова: селен технический, показатели точности измерений, средства измерений, обработка результатов измерений

_____________________________________________________________________

Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена