ГОСТ 741.5-80 Кобальт. Метод определения никеля

УДК 669.25: 546.74.06:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОБАЛЬТ

Метод определения никеля

COBALT

Method for the determination of nicel

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 7 января

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения никеля от 0,001 до 1,5%.

• 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

• 2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ

(от 0,001 до 1,5%)

• 2.1. Сущность метода

Сущность метода заключается в фотометрировании окрашенного соединения никеля с диметилглиоксимом после отделения никеля в виде диметилглиоксимата экстракцией хлороформом и последующей реэкстракцией никеля соляной кислотой.

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

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, разбавленная 1:1 и 3:2. Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, 0,5 н. раствор.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1, 1:49.

Натрий лимоннокислый трехзамещенный по ГОСТ 22280—76, 10%-ный раствор.

Издание официальное

Хлороформ по ГОСТ 20015—74, перегнанный.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, разбавленный 1 :49.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828—77, 1%-ный спиртовой раствор и 1%-ный раствор в 5%-ном растворе гидроокиси натрия.

Калий-натрий виннокислый по ГОСТ 5845—79, 20%-ный раствор.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 5%-ный раствор.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, 3%-ный свежеприготовленный раствор.

Водорода перекись по ГОСТ 10929—76.

Никель металлический по ГОСТ 849—70.

Стандартные растворы никеля.

Раствор А: 0,1 г никеля растворяют в 10 мл азотной кислоты, разбавленной 3 : 2, добавляют 10 мл серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до выделения паров серного ангидрида, приливают 3—5 мл воды и повторяют выпаривание. Соли растворяют в небольшом объеме воды, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 л, доливают до метки водой и перемешивают.

1 мл раствора А содержит 0,1 мг никеля.

Раствор Б: 50 мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 мл, прибавляют 15 мл серной кислоты, разбавленной I : 4, доливают водой до метки и перемешивают.

1 мл раствора Б содержит 0,02 мг никеля.

Раствор В: 50 мл раствора Б помещают в мерную колбу вме-сшмостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают.

1 мл раствора В содержит 0,01 мг никеля.

• 3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

  • 3.1. Определение никеля (при массовой доле от 0,001 до 0,010%)

Навеску кобальта массой 0.5 г растворяют в 20 мл азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят для удаления окислов азота, выпаривают до 5 мл и разбавляют водой до 100 мл. Затем добавляют 5 мл 10%-ного раствора лимоннокислого натрия, 5—6 г хлористого аммония, 20 мл аммиака, 4 мл перекиси водорода и кипятят в течение 8—10 мин. Полученный раствор охлаждают, нейтрализуют избыток аммиака соляной кислотой до появления слабого запаха аммиака (pH 8,0—8,5), переносят в делительную воронку вместимостью 500 мл, разбавляют водой до 200 мл, прибавляют 120 мл 1%-ного спиртового раствора диметилглиоксима,

20 мл хлороформа и экстрагируют 1 мин диметнлглиокспмат никеля. Экстрагирование повторяют еще раз с 10 мл хлороформа, сливая каждую порцию хлороформа во вторую делительную воронку. Верхний (водный) слой после двух экстракций отбрасывают. Объединенные экстракты промывают 2—3 раза разбавленным 1 : 49 аммиаком, добавляя его порциями 15, 10 и 5 мл. Промывание проводят до обесцвечивания водного слоя. Нижний хлороформный экстракт сливают в другую делительную воронку.

Для извлечения никеля из хлороформного экстракта в делительную воронку прибавляют 15 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты н энергично встряхивают 1 мин. Хлороформный слой сливают во вторую воронку и повторяют реэкстракцию 15 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты. Хлороформный слой второй делительной воронки отбрасывают, а солянокислые растворы сливают в стакан вместимостью 100 мл и осторожно выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1—2 мл смеси азотной и соляной кислот 1 : 3 и снова выпаривают досуха. Затем повторяют выпаривание с 1 мл соляной кислоты.

Сухой остаток смачивают соляной кислотой, разбавляют 10 мл воды и переводят в мерную колбу вместимостью 50 мл. К раствору в колбе добавляют при перемешивании 5 мл 20%-ного раствора виннокислого калия-натрия, 5 мл 5%-ного раствора гидроокиси натрия, 5 мл 3%-ного раствора надсернокислого аммония и 5 .мл 1 %-ного раствора диметилглиоксима в 5%-ном растворе гидроокиси натрия. Через 2—3 мин раствор доливают водой до метки и перемешивают. Спустя 5—6 мин измеряют оптическую плотность полученного раствора на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром (область светопропускания 440 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор, в который добавлено 4—5 капель концентрированной соляной кислоты, 15 мл воды и все реактивы, в том же количестве что и при колориметрировании проб.

• 3.1.1. Содержание никеля находят по градуировочному графику.

В мерные колбы вместимостью по 50 мл отбирают микробюреткой 0; 0,5; 1; 2; 5 и 6 мл стандартного раствора В, разбавляют водой до 10 мл, затем прибавляют при перемешивании 5 мл 20%-ного раствора виннокислого калия-натрия и анализ проводят, как указано в п. 3.1.

• 3.2. О п р е д е л е н и е никеля (при массовой доле от 0,01 до 1,5%)

Навеску кобальта массой 0,2 г растворяют в 20 мл азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят до удаления окислов азота, выпаривают до 5—10 мл и разбавляют водой в мерной колбе, объемы которых приведены в табл. 1.

Весь раствор

25

10

5

10

10

При массовой доле никеля до 0,1% помещают соответствующую аликвотную часть (см. табл. 1) или весь раствор в стакан, доводят водой до 70—80 мл, добавляют 5 мл 10%-ного раствора лимоннокислого натрия, 2—3 г хлористого аммония, 15 мл аммиака, 2 мл перекиси водорода и кипятят 8—10 мин, после чего охлаждают, нейтрализуют избыток аммиака соляной кислотой до появления слабого запаха, переводят раствор в делительную воронку вместимостью 200—250 мл и добавляют 50—60 мл спиртового раствора диметилглиоксима.

При массовой доле никеля свыше 0,1% берут соответствующую аликвотную часть раствора, наливают в стакан вместимостью 100 мл, разбавляют водой до 20 мл, добавляют 5 мл 10%-ного раствора лимоннокислого натрия и нейтрализуют раствором аммиака до появления запаха, после чего приливают избыток 3—4 капли. Полученный раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 мл и добавляют 15 мл 1%-ного спиртового раствора диметилглиоксима.

Экстракцию никеля из приготовленных растворов проводят одинаково для всех содержаний никеля. В делительную воронку прибавляют 20 мл хлороформа и, встряхивая в течение 1 мин, экстрагируют диметилглиоксимат никеля. Экстракцию повторяют еще раз с 10 мл хлороформа, сливая каждую порцию хлороформа во вторую делительную воронку. Верхний (водный) слой после двух экстракций отбрасывают. Объединенные хлороформные экстракты промывают 15 мл аммиака, разбавленного 1 :49, и нижний хлороформный слой сливают в чистую делительную воронку.

Для извлечения никеля из хлороформного экстракта в делительную воронку прибавляют 15 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты и энергично встряхивают 1 мин. Хлороформный слой сливают во вторую делительную воронку и повторяют реэкстракцию 15 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты. Органический слой выбрасывают, а солянокислые растворы сливают в стакан вместимостью 100 мл (делительные воронки промывают 2—3 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты, которую добавляют к солянокислому раствору в стакане).

Раствор в стакане осторожно выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1—2 мл смеси азотной и соляной кислот 1 :3 и вновь выпаривают досуха. Затем повторяют выпаривание с 1 мл соляной кислоты. Сухой остаток смачивают соляной кислотой, добавляют 10 мл воды и переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл.

К раствору в колбе прибавляют при перемешивании 10 мл 20%-ного раствора виннокислого калия-натрия, 10 мл 5%-ного раствора гидроокиси натрия, 10 мл 3%-ного раствора надсернокислого аммония и 10 мл 1%-ного раствора диметплглиоксима в 5%-ном растворе гидроокиси натрия, через 2—3 мин доливают водой до метки и перемешивают. Спустя 5—6 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколорнметре с синим светофильтром (область светопропускания 440 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор, в который добавлено 4—5 капель концентрированной соляной кислоты, 15 мл воды и все реактивы в том же количестве, что и при колориметрировании проб. Содержание никеля в пробе находят по градуировочному графику.

• 3.3. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью по 100 мл отбирают микробюреткой 0; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 мл стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,01; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10 мг никеля, разбавляют водой до 15 мл, прибавляют при перемешивании 10 мл 20%-но-го раствора виннокислого калия-натрия и далее анализ проводят, как указано в п. 3.2.

• 4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

  • 4.1. Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле

_v m_x ■ V) -100

где mi — масса никеля, найденная по градуировочному графику, г;

m — масса навески кобальта, г;

Vi—общий объем раствора, мл;

V — объем аликвотной части раствора, мл.

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

  3 Зак. 146

  
  

33

Таблица 2

Изменение № 1 ГОСТ 741.5—80 Кобальт. Метод определения никеля 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: 0,5 н. на 0,5 М, «10%-ный раствор» на «раствор 100 г/дм³», «1 %-нын спиртовой раствор и 1 %-ный раствор в 5 %-ноы растворе гидроокиси натрия» на «спиртовой раствор 10 г/дм³ и раствор 10 г/дм³ в растворе гидроокиси натрия 50 г/дм³»; «20 %-ный раствор» на «раствор 200 г/дм³»; «5 %-ный раствор» на «раствор 50 г/дм³»; «3 %-ный

раствор» на «раствор 30 г/дм³»;

после слов «по ГОСТ 849—70» дополнить словами: «марки «Н-0»; заменить ссылку: ГОСТ 5962—67 на ГОСТ 18300—72.

Пункт 3.1. Исключить слова; «10 %-ного», «1 %-ного» (2 раза), «20 %-ного», <5 %-ного», «5 %-ном»; 0,5 н. (2 раза).

Пункт 3.1.1. Первый абзац изложить в новой редакции: «Построение ера* дуировочного графика»;

исключить слова: «микробюреткой», «20 %-ного».

Пункт 3.2. Исключить слова: «10 %-ного» (2 раза), «1 %-ного», <20 %-ного», «5 %-ного», «3 %-ного», «5 %-ном»; заменить слова: 0,5 н. на 0,5 М 13 раза).

Пункт 3.3. Исключить слова: «микробюреткой», «20 %-ного».

(Продолжение см. с. 76)

Пункт 4.2 изложить в новой редакции: «4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

(ИУС № 5 1986 г.)

Изменение № 2 ГОСТ 741Л—80 Кобальт. Метод определения никеля

Утверждено и введено в действие Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 26.11.91 № 1800

Дата введения 61.05.92

Вводную часть изложить в новой редакции: Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения никеля при массовой доле от 0,001 до 1,5 %».

Пункт 2.1 изложить в новой редакции: «2.1. Метод основан на измерении светологлощения комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом при длине волны 440 нм после предварительного отделения его экстракцией хлороформом и последующей реэкстракцией».

Пункт 2.2. Первый абзац дополнить словами: «любого типа»;

дополнить абзацами (перед словами «Стандартные растворы никеля»): «Йод металлический по ГОСТ 4159—79, спиртовой раствор 10 г/дм³.

Натрий углекислый по ГОСТ 83—79, раствор 200 г/дм³».

Стандартные растворы никеля. Заменить значения: 0,1 мг на 140”* г; 0,02 мг на 2*10~⁵ г; 0,01 мг на Ы0^-5 г;

заменить ссылку; ГОСТ 20015—74 на ГОСТ 20015—88.

Пункт 3.1. Последний абзац изложить в новой редакции: «Сухой остаток смачивают соляной кислотой, приливают 10 см³ воды и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³. К раствору в колбе приливают при помешивании 5 см³ раствора винно-кислого калия-натрия, 5 см³ раствора гидроксида натрия, 5 см³ раствора надсерно-кислого аммония и 5 см³ раствора диметилглиоксима в растворе гидроксида натрия. Через 2—3 мин раствор доливают до метки водой. Спустя 5—6 мин измеряют светопоглощение раствора при длине волны 440 нм.

2*

В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта. Массу никеля находят по градуировочному графику»;

дополнить абзацем (после третьего): «Допускается проводить измерение светопоглошения раствора диметилглиоксимата никеля следующим образом: объединенные соляно-кислые реэкстракты переводят в стакан вместимостью 100 см³, приливают 5 см³ раствора серной кислоты и упаривают до появления паров серной кислоты, при этом в 2—3 приема добавляют по 0,5 см³ азотной кислоты для разрушения диметилглиоксимата никеля. Соли растворяют в воде, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают в строгой последовательности при перемешивании 10 см³ раствора калия-натрия винно-кислого, 2 см³ спиртового раствора йода, 30 см³ раствора углекислого натрия, 5 см³ раствора диметилглиоксима и доливают до метки водой. Далее в соответствии с п. 3.1».

Пункты 3.1.1, 4.2 изложить в новой редакции: «3.1.1. В делительные воронки вместимостью 250 см³ отбирают 0; 0,50; 1,00; 2,00; 5,00; 6,00 стандартного-раствора В, что соответствует (0; 0,005; 0,010; 0,020; 0,050; 0,06)-10~³ г никеля, разбавляют водой до объема 200 см³ и далее в соответствии с п. 3.1,

В качестве раствора сравнения используют градуировочный раствор, не содержащий никеля.

По полученным значениям светопоглошения и соответствующим им массам никеля строят градуировочный график.

• 4.2. 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.

(Продолжение см. с. 37)

36

Абсолютные допускаемые расхождения, %

Стандарт дополнить разделом — 5:

«5. Атомно-абсорбционный метод определения никеля

• 5.1. Сущность метода

Метод основан на измерении атомной абсорбции никеля в пламени анети-лен-воздух при длине волны 232,1 нм.

• 5.2. А я п а р а т у р а, реактивы, растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный.

Источник излучения для никеля.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и раствор 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и раствор 1:1.

Кобальт по ГОСТ 123—78 марки КО, раствор азотно-кислого кобальта: навеску кобальта массой 10,00 г растворяют в 70 см³ раствора азотной кислоты 1:1, выпаривают до влажных солей, охлаждают, приливают (15—20 см³ воды и нагревают для растворения солей. Затем охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят до метки водой.

I см³ раствора содержит 0,1 г кобальта.

Никель металлический-по ГОСТ 849—70.

Стандартный раствор никеля: 0,1000 г металлического никеля растворяют в 10 см³ раствора азотной кислоты 1:1, кипятят для удаления оксидов азота, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доводят до метки водой.

1 см³ раствора содержит 0,!-10~³ г никеля.

• 5.3. Проведение анализа

Навеску кобальта массой, указанной в табл. 1, растворяют в 30 см⁹ раствора азотной кислоты 1:1, и используют для анализа весь раствор или аликвотную часть в соответствии с табл. 3.

Таблица- &

(Продолжение см. с. 38)

Раствор выпаривают до объема 5—10 см³, растворяют в 20 см³ воды, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят до метки водой.

Распыляют в пламя растворы контрольного опыта, затем анализируемые растворы и градуировочные растворы в порядке увеличения концентрации никеля до получения стабильных показаний

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

• 5.4. Построение градуировочного графика при массовой доле никеля до 0,15%

В мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают О; 0,50; 1,00; 2,00; 4,00; 6,00; 8,00; 10,00 см³ стандартного раствора никеля, что соответствует (0; 0,50; 1,00; 2,00; 4,00; 6,00; 8,00; 10,00)-10"⁶ г/см³, приливают 5 см³ раствора азотнокислого кобальта и доводят до метки водой.

Полученные растворы распыляют в пламя ацетилен-воздух в соответствии с п. 5.3.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им значениям концентрации никеля строят градуировочный график с поправкой на значение абсорбции градуировочного раствора, не содержащего никель.

• 5.5. Построение градуировочного графика при массовой доле никеля свыше 0,15%

В мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают 0; 0,50; 1,00; 2,00; 4,00; 6,00; 8,00; 10,00 см³ стандартного раствора никеля, что соответствует (0; 0,50; 1,00; 2,00; 4,00; 6,00; 8,00; 10.00)-10^_6 г/см³, доводят до метки водой и распыляют растворы в пламя в соответствии с п. 5.4.

• 5.6. Обработка результатов

• 5.6.1. Массовую долю никеля (X) в процентах вычисляют по формуле

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

V — объем конечного фотометрируемого раствора, см³;

т — масса навески кобальта, г.

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

(НУС № 2 1992 г.)

38