ГОСТ 741.4-80 Кобальт. Методы определения меди

УДК 669.25 : 546.56.06 : 006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОБАЛЬТ

Методы определения меди

COBALT

Methods for the determination of copper

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 7 января 1980 г. № 48 срок действия установлен

с 01.07. 1981 г. до 01.07. 1986 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения меди от 0,0005 до 0,15%.

• 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

  • 1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 741.0—80.

• 2. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД (при массовой доле меди от 0,0005 до 0,15%)

  • 2.1. Сущность метода

Метод основан на измерении атомной абсорбции меди в пламени при длине волны 324,7 нм.

• 2.2. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный, включающий лампы с медным полым катодом и всеми принадлежностями, обеспечивающий чувствительность определения меди 0,1 мкг/мл на 1% поглощения.

Ацетилен в баллонах с редуктором по ГОСТ 5457—75.

Компрессор, обеспечивающий давление воздуха в пламени 2 атм.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—78, разбавленная 1:1 и 1:10.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, перегнанный, разбавленный 1 : 10.

Диэтилдитиокарбамат свинца, 0.01%-ный раствор в хлороформе; 0,1 г диэтилдитиокарбамата свинца растворяют в небольшом объеме хлороформа, а затем разбавляют хлороформом до 1 л.

Водорода перекись по ГОСТ 10929—76.

Кобальт по ГОСТ 123—78, марки КО.

Кобальт азотнокислый, 10%-ный раствор, очищенный от меди навеску кобальта марки КО массой 10 г растворяют в 70 мл азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до влажных солей, охлаждают, приливают 50 мл воды и нагревают до растворения солей. Полученный раствор переводят в делительную воронку вместимостью 1 л, разбавляют водой до 500 мл и устанавливают pH 3—4 по универсальной индикаторной бумаге, добавляя аммиак (1:1) или азотную кислоту (1:10). В приготовленный таким образом раствор приливают 25 мл раствора диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе и экстрагируют 2 мин. Слой хлороформа, окрашенный в желтый цвет, сливают, а водный слой экстрагируют еще дважды, приливая по 10 мл диэтилдитиокарбамата свинца. Вторую экстракцию проводят в течение 1 мин, третью — 0,5 мин. Органические экстракты отбрасывают, а водный слой сливают в фарфоровую чашку и выпаривают (доливая раствор по мере выпаривания) до 10—15 мл. Затем приливают 20—25 мл азотной кислоты и 5—10 мл перекиси водорода. Обработку раствора перекисью водорода повторяют трижды и выпаривают до влажных солей. После этого раствор охлаждают, приливают 50 мл воды, нагревают до растворения солей, снова охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл и доливают водой до метки.

Медь по ГОСТ 859—78.

Стандартные растворы меди.

Раствор А: 0.5 г меди растворяют в 20 мл азотной кислоты, разбавленной 1 : 1 при нагревании, кипятят для удаления окислов азота. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, доливают водой до метки и перемешивают.

1 мл раствора А содержит 0,5 мг меди.

Раствор Б: 10 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают водой до метки и перемешивают.

1 мл раствора Б содержит 0,05 мг меди.

• 2.3. Проведение анализа

Навеску кобальта помещают в стакан вместимостью 300 мл, растворяют при нагревании в азотной кислоте, разбавленной 1:1. Величина навески, количество азотной кислоты приведены в табл. 1.

После растворения навески избыток азотной кислоты удаляют выпариванием раствора до влажных солей. Стакан слегка охлаждают, приливают 10—15 мл воды, нагревают до растворения со

Таблица 1

лей. Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают.

Затем раствор кобальта распыляют в пламя атомно-абсорбционного спектрофотометра и измеряют абсорбцию меди в пламени при длине волны 324,7 нм. Одновременно проводят контрольный опыт.

Величину оптической плотности контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора. Содержание меди r растворе устанавливают по градуировочному графику.

• 2.4. П о с т р о е н и е градуировочного графика (при массовой доле меди от 0,0005 д о 0,005 %)

В мерные колбы вместимостью 100 мл помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,025; 0,050; 0,100; 0,250; 0,500 мг меди, приливают 50 мл 10%-ного раствора азотнокислого кобальта, доливают до метки водой и перемешивают. Полученные растворы фотометрируют на атомно-абсорбционном спектрофотометре одновременно с анализируемыми растворами пробы, как указано в п. 2.3.

• 2.5. П ос т р ое н ие градуировочного графика (при массовой доле меди от 0,005 до 0,15%)

В мерные колбы вместимостью 100 мл помещают 0; 0,5; 1; 2; 5; 10 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,025; 0,050; 0,10; 0,25; 0,50 мг меди, доливают водой до метки и перемешивают. Далее проводят анализ, как указано в п. 2.3.

• 2.6. Обработка результатов

  • 2.6.1. Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

„ mfVrlOO

где гп\ — масса меди, найденная по градуировочному графику, г; Vi — общий объем раствора, мл;

т — масса навески кобальта, г;

V—аликвотная часть раствора, мл.

• 2.6.2. Допускаемые расхождения между параллельными определениями не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

  Таблица 2
  Массовая доля меди, %	Допускаемые расхождения, отн. %
  От 0,0005 до 0,005	10
  Св. 0,005 до 0,15	5

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

(при массовой доле меди от 0,0005 до 0,15%)

• 3.1. Сущность метода

Метод основан на фотометрическом определении меди по желтой окраске диэтилдитиокарбамата меди после экстракции меди раствором диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе.

• 3.2. А п п а р а т у р а, реактивы и растворы Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—78, разбавленная 3:2, 1:1, 1:10.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, перегнанный, разбавленный 1 :9.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 10%-ный раствор.

Бумага универсальная индикаторная.

Хлороформ по ГОСТ 20015—74, перегнанный.

Диэтилдитиокарбамат свинца, 0,01%-ный раствор в хлороформе: 0,1 г диэтилдитиокарбамата свинца растворяют в небольшом количестве хлороформа, а затем разбавляют хлороформом до 1 л.

Медь по ГОСТ 859—78.

Калий-натрий виннокислый по ГОСТ 5845—79, 10%-ный раствор.

Стандартные растворы меди.

Раствор А: 0,1 г меди растворяют в 10 мл азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят для удаления окислов азота. Затем раствор охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл, доливают водой до метки и перемешивают.

1 мл раствора А содержит 0,2 мг меди.

Раствор Б: 5 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 200 мл, доливают водой до метки и перемешивают.

1 мл раствора Б содержит 0,005 мг меди.

• 3.3. Проведение анализа

Навеску кобальта массой 2 г при массовой доле меди до 0,001% и 0,2 г при массовой доле меди свыше 0,001 до 0,15% растворяют в 15—30 мл азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до 2—3 мл, добавляют воду, после чего количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл.

При анализе кобальта при массовой доле меди до 0,001% весь раствор переводят в делительную воронку вместимостью 250 мл, разбавляют водой до 200 мл и устанавливают pH 3—4 по универсальной индикаторной бумаге, добавляя аммиак, разбавленный 1:1, или азотную кислоту, разбавленную 1 : 10. В приготовленный таким образом раствор приливают 10 мл раствора диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе и экстрагируют 2 мин. Слой хлороформа, окрашенный в желтый цвет, сливают ь фарфоровую чашку. Водный слой экстрагируют еще дважды, приливая по 5 мл раствора диэтплдптиокарбамата свинца. Вторую экстракцию проводят в течение 1 мин, третью — 0,5 мин. Если при последней экстракции хлороформный слой имеет слабо-желтую окраску, проводят еще экстракцию с 5 мл раствора диэтилдитиокарбамата свинца в течение 0,5 мин. Собранные в фарфоровой чашке органические экстракты помещают на водяную баню и выпаривают досуха. Сухой остаток обрабатывают 5 мл азотной кислоты, разбавленной 1:1, и снова выпаривают досуха. Соли растворяют в 3 мл азотной кислоты, разбавленной 1:10, раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 мл, разбавляют водой до 50 мл, устанавливают pH раствора 3—4 и экстрагируют медь, как указано выше. Органические экстракты собирают в мерную колбу вместимостью 25 мл (чтобы капельки воды не попали в колбу, в носик делительной воронки вставляют небольшой ватный тампон) и доводят до метки колбы хлороформом.

При анализе кобальта с массовой долей меди свыше 0,001 до 0,05% берут аликвотную часть 50 мл, при анализе кобальта с массовой долей меди свыше 0,05 до 0,15% — 10 мл, переводят в делительную воронку вместимостью 100 мл, разбавляют водой до 50 мл, устанавливают pH 3—4 как указано выше, приливают 10 мл раствора диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе и экстрагируют 2 мин. Слой хлороформа, окрашенный в желтый цвет, сливают в мерную колбу вместимостью 25 мл. Водный слой экстрагируют еще дважды, приливая по 5 мл раствора диэтилдитиокарбамата свинца. Вторую экстракцию проводят в течение 1 мин, третью — 0,5 мин. Если при последней экстракции хлороформный слой имеет слабо-желтую окраску, проводят еще одну экстракцию с 5 мл раствора диэтилдитиокарбамата свинца в течение 0,5 мин. Объединенные в мерной колбе экстракты диэтилдитиокарбамата меди разбавляют до метки колбы хлороформом.

Оптическую плотность экстракта измеряют на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром (область светопропускания 413 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм.

Раствором сравнения при измерении оптической плотности служит раствор контрольного опыта, который проводят через все стадии анализа. Содержание меди в пробе определяют по градуировочному графику.

• 3.4. П о с т р о е н и е градуировочного графика

В делительные воронки вместимостью по 100 мл микробюреткой отмеривают 0; 0,5; 1; 3; 5; 7 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,0025; 0,0050; 0,01‘5; 0,025; 0,035 мг меди, прибавляют воду до 50—60 мл и устанавливают pH 3—4 азотной кислотой, разбавленной 1 : 10, по универсальной индикаторной бумаге. После этого, приливают 10 мл раствора диэтилдптиокарбамата свинца, экстрагируют 2 мин и далее проводят анализ, как указано в п. 3.3.

• 3.5. Обработка результатов

• 3.5.1. Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

- -100

, т ■ V

где /71] — масса меди, найденная по градуировочному графику, г;

V_} — общий объем раствора, мл;

т— масса навески кобальта, г;

V—аликвотная часть раствора, мл.

• 3.5.2. Допускаемые расхождения между параллельными определениями не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

Таблица 3

Изменение № 1 ГОСТ 741.4—80 Кобальт. Методы определения меди Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09,01.86 № 54 срок введения установлен

с 01.07.86

Под наименованием стандарта проставить код: ОКСТУ 1709.

По всему тексту стандарта заменить единицы: мл на см³, л на дм³.

Пункт 1.1. Заменить ссылку: ГОСТ 741.0—80 на ГОСТ 741.1—80.

Пункт 2.2. Заменить слова: «0.01 %-ный раствор» на «раствор 0,1 г/дм³>, «10%-ный раствор» на «раствор 100 г/дм³».

Пункт 2 4. Исключить слово: «10 %-ного».

Пункт 2.6.2 изложить в новой редакции: «2.6.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2 (см. с. 74)

Пункт 3.2. Исключить слова. «Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 10%-ный раствор»; заменить слова: «0,01 %-ный раствор» на «раствор 0,1 г/дм³», «10 %-ный раствор» на «раствор 100 г/дм³».

(Продолжение см. с. 74)

Абсолютные допускаемые расхождения. %

Пункт 3,4. Исключить слово, «микробюреткой».

Пункт 3.5.2 (кроме таблицы) изложить в новой редакции: «3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений ве должны превышать значений, указанных в табл. 3».

(ИУС № 5 1986 г.)

Изменение № 2 ГОСТ 741.4—86. Кобальт. Методы определения меди Утверждено и введено в действие Постановлением Комитета стандартизации « метрологии СССР от 26.11.91 № 1800

Дата введения 01.05.92

Вводную часть изложить в новой редакции: «Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения меди при массовой доле от 0,0005 до 0,15 %».

Пункт 2.2. Первый абзац изложить в новой редакции; дополнить абзацем (после первого): «Спектрофотометр атомно-абсорбционный с коррекцией фона.

Источник излучения для меди»;

четвертый—шестой абзацы изложить в новой редакции: «Кислота азотная по ГОСТ 11125—84 или по ГОСТ 4461—77, растворы 1:1 и 1:10.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, раствор 1:10.

Диэтилдитиокарбамат свинца, раствор 0,1 г/дм³ в хлороформе: 0,1 г соли растворяют в 200 см³ хлороформа и разбавляют хлороформом до 1000 см³»;

дополнить абзацем (после пятого): «Хлороформ по ГОСТ 20015—88»; седьмой абзац. Заменить слово: «перекись» на «пероксид»;

дополнить абзацем (после седьмого): «Универсальная индикаторная бумага»;

восьмой, девятый абзацы изложить в новой редакции: «Кобальт марки КО по ГОСТ 123—78; раствор азотно-кислого кобальта, очищенный от меди: навеску кобальта массой 10,00 г растворяют в 70 см³ раствора азотной кислоты 1:1, в-ыпаривают до влажных солей, охлаждают, приливают 50 см³ воды и нагревают до растворения солей. Полученный раствор переводят в делительную воронку вместимостью 1000 см³, разбавляют водой до 500 см³ и устанавливают pH 3-4 по универсальной индикаторной бумаге, добавляя раствор аммиака 1:1 или раствор азотной кислоты 1:10. Затем приливают 25 см³ раствора диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе и экстрагируют 2 мин. Слой хлороформа, окрашенный в желтый цвет, сливают, экстракцию повторяют еще дважды, приливая по 10 см³ диэтилдитиокарбамата свинца. Вторую экстракцию проводят в течение 1 мин, третью — 0,5 мин. Органические экстракты отбрасывают, а водный слой сливают в фарфоровую чашку и выпаривают до 10—15 см³. Затем приливают 20—2*5 см³ азотной кислоты и 5—10 см³ пероксида водорода. Обработку раствора пероксидом повторяют трижды и выпаривают до влажных солей. После этого раствор охлаждают, приливают 50 см³ воды, нагревают до растворения солей, снова охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают до метки водой»;

дополнить абзацем (после девятого): «1 см³ раствора содержит 0,1 г кобальта»;

десятый абзац изложить в новой редакции: «Медь марки МО по ГОСТ 859—78»;

раствор Л. Заменить слова: «разбавленной» на «раствора», «окислов» на «оксидов»;

заменить значения: 0,5 мг на 5-Ю^-4 г; 0,05 мг на 5-Ю^-5 г.

Пункт 2.3. Предпоследний, последний абзацы изложить в новой редакции: «Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают до метки водой. При массовой доле от 0,05 до 0,15 % берут аликвотную часть 10 см³ в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают до метки водой.

Распыляют последовательно в пламя анализируемые растдоры, градуировочные растворы, растворы контрольного опыта и измеряют значения атомной абсорбции меди при длине волны 324,7 нм.

Концентрацию меди в анализируемых растворах находят по градуировочному графику с поправкой на концентрацию меди в растворе контрольного опыта».

(Продолжение см. с. 34)

33

Пункты 2.4, 2.5, 2.6.1, 2.6.2, 3.1 изложить в новой редакции: «2.4. В мерные колбы вместимостью 100 см³ помещают 0; 0,50; 1,00; 2,00; 5,00; 10,00 см⁸ стандартного раствора Б, что соответствует (0; 0,25; 0,50; 1,00; 2,50; 5,00)-10'*

г/см³ меди, приливают 50 см³ раствора азотно-кислого кобальта и доливают до-метки водой. Полученные растворы распыляют в пламя ацетилен-воздух в соответствии с п. 2.3.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им концентрациям строят градуировочный график с поправкой на- значение атомной абсорбции градуировочного раствора, не содержащего медь.

2.5. В мерные колбы вместимостью 100 см³ помещают 0; 0,50, 1,00; 2,00; 5,00; 10,00 см³ стандартного раствора Б, что соответствует (0, 0,25; t,50; 1,00; 2,50; 5,00)*10-^е г/см³ меди, доливают до метки водой и измеряют атомную абсорбцию меди, как указано выше.

• 2.6.1. Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

C-V

-юо, т ’

где С — концентрация меди в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г/см³;

V — объем фотометрируемого раствора, см³;

т — масса навески кобальта, г.

• 2.6.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d), и результатов двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

3.1. Метод основан на измерении светопоглощения комплексного соединения меди с диэтилдитиокарбаматом свинца после предварительного отделения его экстракцией».

Пункт 3.2. Первый абзац после слова «спектрофотометр» дополнить словами: «любого типа»;

второй, третий абзацы изложить в новой редакции: «Кислота азотная по-ГОСТ 11125—84 или по ГОСТ 4461—77, растворы 3:2, 1:1, 1:10.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79. раствор 1:9»;

шестой абзац. Исключить слово: «перегнанный»;

седьмой абзац. Заменить слова: «в небольшом количестве» на «в 200 см³>; восьмой абзац дополнить словами: «марки МО»;

девятый абзац исключить;

(Продолжение см. с. 35)

одиннадцатый абзац. Заменить слова: «окислов» на «оксидов»; исключить слово: «количественно»;

заменить значения: 0,2 мг на 2-Ю^-4 г; 0,005 мг на 5-Ю^-6 г.

Пункт 3.3. По всему тексту пункта заменить слова: «разбавленная» и «разбавленный» на «раствор»;

первый абзац изложить в новой редакции: «Навеску кобальта (см. табл. 2а) растворяют в 15—30 см³ раствора азотной кислоты 1:1, выпаривают до объема 2—3 см³, приливают воду и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают до метки водой.

Таблица 2а

Второй абзац. Исключить слова: «При анализе кобальта»; после слов «в фарфоровую чашку» дополнить словами: «или в стакан (коническую колбу) вместимостью 100 см³»;

(Продолжение см. с. 36)

(Продолжение изменения к ГОСТ 741.4—80) третий абзац. Заменить слова: «При анализе кобальта с .массовой долей свыше 0,001 до 0,05 % берут аликвотную часть 50 см³, при анализе кобальта с массовой долей свыше 0,05 до 0,15 %. — 10 см³» на «При массовой доле медн свыше 0,001 % аликвотную часть раствора (см. табл. 2а)>;

предпоследний, последний абзацы изложить в новой редакции: «Измеряют светопоглощение экстракта при длине волны 413 нм. ,

В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта. Массу медн в анализируемом растворе находят по градуировочному графику».

Пункты 3,4, 3.5.2 изложить в новой редакции: «3.4. В делительные воронки вместимостью 100 см³ отбирают 0; 0,50; 1,00; 3,00; 5,00; 7,00 см³ стандартного раствора Б, что соответствует (0; 0,0025; 0,0050; 0,015; 0,025; 0,035)*10~* г меди, приливают воду до объема 50 см³ и далее проводят анализ в соответствии с н. 3.3.

• 3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d), и результатов двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D)_t не должны превышать значений, приведенных в табл. 2>.

(ИУС № 2 1992 г.)