ГОСТ 12697.9-77
Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АЛЮМИНИЙ
Методы определения цинка
Aluminium. Methods for determination of zinc
МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709
Дата введения 1979-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.09.77 N 2315 дата введния установлена 01.01.79
Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)
ВЗАМЕН ГОСТ 12705-67 в части разд.2, 3
ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в декабре 1980 г., ноябре 1985 г., мае 1988 г. (ИУС 3-81, 2-86, 8-88).
Настоящий стандарт устанавливает методы определения цинка в алюминии:
- фотометрический с нофапрозидом при массовой доле от 0,003 до 0,15%;
- фотометрический с дитизоном при массовой доле цинка от 0,0002 до 0,003%;
- полярографический при массовой доле от 0,001 до 0,1%;
- атомно-абсорбционный при массовой доле от 0,001 до 0,02%.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 12697.1-77 и ГОСТ 25086-87.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА С НОФАПРОЗИДОМ
(при массовой доле цинка от 0,003 до 0,15%)
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения с нофапрозидом, который хорошо растворяется в водноацетоновой среде.
Окрашенный раствор фотометрируют при
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типов СФ-16, СФ-26, или аналогичного типа.
рН-метр типа рН-340 или аналогичного типа.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104-2001 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
__________________
* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001** (здесь и далее).
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008, здесь и далее по тексту. - .
Сита с сеткой NN 016 и 0315 по ГОСТ 6613-86.
Колонка хроматографическая стеклянная.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1; 2 моль/дм
Вода дистиллированная, не содержащая тяжелых металлов. В случае необходимости ее очищают пропусканием через слой сильнокислотного катионита (КУ-1, КУ-2), как указано в ГОСТ 12697.8-77.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328-77; 0,2 моль/дм
Бумага индикаторная конго.
Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78; 0,2 моль/дм
Ацетон по ГОСТ 2603-79.
Нофапрозид (N'-[1-(4-нитро-2-оксифенилазо)-2-нафтил]-пропионилгидразид), раствор с массовой долей 0,028% в ацетоне.
Цинк по ГОСТ 3640-94.
Смола анионообменная, сильноосновная, типа АВ-17, размер зерен 0,160-0,315 мм.
Смолу готовят следующим образом: истирают анионит, просеивают его через сито N 0315, отбрасывая фракцию с размером зерен более 0,315 мм. Затем остальную смолу просеивают через сито N 016, при этом фракцию с размером зерен менее 0,160 мм отбрасывают и собирают фракцию, оставшуюся на сите. Отобранную фракцию промывают декантацией 0,005 моль/дм
Подготовленную таким образом смолу переносят в ионообменную колонку, на дно которой предварительно помещают небольшой слой стеклянной ваты. Высота слоя анионита при диаметре зерен 0,160-0,315 мм и диаметре колонки 10 мм должна составлять 100-120 мм.
Подготовленную колонку промывают 100 см
Смола в колонке должна все время находиться под слоем жидкости.
Растворы цинка стандартные.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,5000 г цинка растворяют в 20 см
1 см
Раствор Б; готовят перед употреблением следующим образом: пипеткой отбирают 10 см
1 см
(Измененная редакция
, Изм. N 3).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску алюминия массой 0,25-2 г в зависимости от предполагаемой массовой доли цинка помещают в стакан вместимостью 150-250 см
К раствору добавляют 17 см
Полученный 2 моль/дм
Затем химический стакан и колонку промывают тремя порциями по 25 см
Прошедшие через колонку растворы отбрасывают.
Цинк, поглощенный анионитом, вымывают 150 см
Полученный элюат переносят в мерную колбу вместимостью 200 см
Для того, чтобы колонку можно было снова использовать после извлечения цинка, через нее пропускают 50 см
Отбирают пипеткой 10 см
Соотношение водного и ацетонового растворов должно быть 1:1,5.
Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 646 нм. Раствором сравнения служит вода.
Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого в стакан наливают 30-60 см
Массу цинка определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 50 см
Раствором сравнения служит раствор, в который цинк не добавлялся.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и известным массам цинка строят градуировочный график.
2.3.1, 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю цинка (
где
2.4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.1.
Таблица 1
Массовая доля цинка, % | Допускаемое расхождение, % | |
сходимости, отн. | воспроизводимости, отн. | |
От 0,003 до 0,01 включ. | 25 | 40 |
Св. 0,01 " 0,03 " | 20 | 30 |
" 0,03 " 0,10 " | 15 | 25 |
" 0,10 | 10 | 15 |
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА С ДИТИЗОНОМ
(при массовой доле цинка от 0,0002 до 0,003%)
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения цинка с дитизоном. Образующийся дитизонат цинка экстрагируют четыреххлористым углеродом. Влияние мешающих элементов устраняют применением тройной экстракции. Заканчивают определение по методу одноцветной окраски, удаляя избыток дитизона раствором сернистого натрия.
Окрашенный раствор фотометрируют при
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типов СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.
Автотрансформатор лабораторный (ЛАТР) типа ЛАТР-1M или селеновый выпрямитель, применяя электроды Фишера.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104-2001 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77; 4 и 0,02 моль/дм
Вода дистиллированная, не содержащая тяжелых металлов.
Дистиллированную воду очищают пропусканием через слой сильнокислотного катионита (КУ-1, КУ-2), как указано в ГОСТ 12697.8-77.
Все реактивы готовят на очищенной таким способом воде.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, очищенный, готовят насыщением воды парами аммиака, для чего в эксикатор наливают раствор аммиака, на вкладыш эксикатора помещают кварцевую чашку, содержащую воду. Через 12 ч вода насыщается аммиаком. Концентрацию аммиака устанавливают титрованием и разбавляют до необходимой концентрации.
Натрий лимоннокислый, трехзамещенный, раствор с массовой долей 50%. Раствор очищают следующим образом: в делительную воронку вместимостью 500 см
Аммоний лимоннокислый, двузамещенный по НД, 0,5 моль/дм
Натрий сернистый (сульфид натрия) по ГОСТ 2053-77, растворы с массовой долей 1% и с массовой долей 0,05%. Последний готовят перед употреблением разбавлением раствора с массовой долей 1%.
Натрия N'N-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864-71, свежеприготовленный раствор с массовой долей 0,2%.
Маскировочные растворы:
Раствор 1; готовят следующим образом: к 100 см
Раствор 2; готовят следующим образом: один объем раствора диэтилдитиокарбамата натрия смешивают с девятью объемами раствора 1.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74. В случае необходимости очищают следующим образом: к 1 дм
Дитизон (дифенилтиокарбазон) по НД, растворы с массовой долей 0,01 и 0,002% в четыреххлористом углероде; готовят следующим образом: 0,05 г дитизона растворяют в 50 см
Раствор дитизона в четыреххлористом углероде, окрашенный в зеленый цвет, отделяют от водного слоя, промывают два раза водой и фильтруют через сухой бумажный фильтр в сухую склянку из темного стекла, затем приливают 400 см
Раствор хранят в холодильнике.
Перед анализом проверяют пригодность раствора дитизона, взбалтывают его с раствором разбавленного аммиака. При этом слой четыреххлористого углерода не должен быть окрашен. В противном случае проводят повторную очистку раствора дитизона.
Раствор дитизона с массовой долей 0,002% готовят перед употреблением, разбавляя раствор дитизона с массовой долей 0,01% в 5 раз четыреххлористым углеродом.
Фенолфталеин по НД, спиртовой раствор с массовой долей 1%.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.
Цинк по ГОСТ 3640-94.
Растворы цинка стандартные.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,2 г цинка растворяют в 15 см
1 см
Раствор Б; готовят перед употреблением следующим образом: пипеткой отбирают 5 см
1 см
(Измененная ред
акция, Изм. N 3).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Электрохимическим путем растворяют приблизительно 1 г алюминия в 30 см
3.3.2. Первая экстракция (экстрагирование суммы дитизонатов металлов).
Отбирают 10-50 см
Затем добавляют раствор лимоннокислого натрия из расчета 10 см
Водную фазу промывают встряхиванием с несколькими порциями по 5 см
.
3.3.3. Реэкстракция (отделение от меди).
К экстракту в делительной воронке добавляют 20 см
Затем сливают слой четыреххлористого углерода в другую делительную воронку. Водный слой не должен попадать в отверстие крана. Повторяют встряхивание органической фазы с 20 см
Объединяют солянокислые растворы и промывают встряхиванием с 10 см
3.3.4. Вторая экстракция (извлечение цинка для колориметрирования).
К солянокислому раствору в делительной воронке добавляют 40 см
Экстрагирование повторяют еще раз 10 см
Для удаления избытка дитизона взбалтывают дитизоновый экстракт с раствором сернистого натрия. Для этого в 2-3 делительные воронки наливают по 10 см
Для удаления остатков влаги при наполнении кювет растворы пропускают через сухой беззольный фильтр.
Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого в кварцевый стакан наливают такое количество соляной кислоты, которое требуется для растворения навески, удаляют кислоту выпариванием до объема 0,5 см
Массу цинка определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыт
а.
3.4. Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью 250 см
Прибавляют 40 см
Раствором сравнения служит раствор, в который цинк не добавлялся.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и известным массам цинка строят градуировочный график.
3.3.1-3.4. (Измененная редакция, Изм. N 3).
3.5. Обработка результатов
3.5.1. Массовую долю цинка (
где
3.5.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений (при массовой доле цинка от 0,0002 до 0,003%) не должны превышать 30% сходимости и 45% воспроизводимости.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
4. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА
(при массовой доле цинка от 0,001 до 0,1%)
4.1. Сущность метода
Метод основан на полярографировании цинка из соответствующим образом подготовленного раствора в интервале напряжения от минус 0,8 до минус 1,2 В.
4.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Полярограф переменного тока типа ПУ-1 или аналогичного типа. Весы лабораторные по ГОСТ 24104-2001 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
Азот газообразный по ГОСТ 9293-74.
Алюминий марки А995 по ГОСТ 11069-2001.
Раствор алюминия 28 г/дм
Бром по ГОСТ 4109-79.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, свежеприготовленный раствор с массовой долей 10%.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.
Ртуть.
Цинк по ГОСТ 3640-94.
Растворы цинка стандартные. Раствор А; готовят следующим образом: растворяют 0,1400 г цинка в 10 см
1 см
Раствор Б; готовят перед употреблением следующим образом: пипеткой отбирают 25 см
1 см
Вся посуда должна быть приготовлена из боросиликатного или соответствующего ему по качеству стекла, не содержащего цинк. Допускается применение полиэтиленовой посуды. Не следует применять резиновые пробки. Вода дважды дистиллированная. Никель хлористый по ГОСТ 4038-79, раствор с массовой долей 0,2%.
(Измененная редакция, Изм. N 1,
3).
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Навеску алюминия 0,7 г помещают в стакан вместимостью 100-150 см
Часть раствора отбирают в электролизер с донной ртутью, пропускают азот в течение 5 мин и полярографируют цинк в интервале напряжения от минус 0,8 до минус 1,2 В при соответствующей чувствительности прибора. Медь и свинец определяют одновременно из того же раствора, полярографируя медь в интервале напряжения от минус 0,05 до минус 0,4 В, а свинец - от минус 0,35 до минус 0,8 В.
Одновременно проводят контрольный опыт.
Массу цинка определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
4.3.2. Построение градуировочного графика (при массовой доле цинка от 0,001 до 0,01%)
В стаканы вместимостью 150 см
По данным, полученным при полярографировании растворов, и известным массам цинка строят градуировочный график.
При замене капилляра необходимо построить новый график.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
4.3.3. Построение градуировочного графика (при массовой доле цинка от 0,01 до 0,1%)
В стаканы вместимостью 150 см
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю цинка в процентах (
где
4.4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.2.
Таблица 2
Массовая доля цинка, % | Допускаемое расхождение, % | |
сходимости, отн. | воспроизводимости, отн. | |
От 0,001 до 0,003 включ. | 30 | 45 |
Св. 0,003 " 0,01 " | 25 | 40 |
" 0,01 " 0,03 " | 20 | 30 |
" 0,03 " 0,1 " | 15 | 25 |
" 0,1 " 0,2 " | 10 | 15 |
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА
(при массовой доле цинка от 0,001 до 0,2%)
5.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и распылении полученного раствора в пламени ацетилен-воздух. Используя лампу с полым катодом для цинка, измеряют абсорбцию при длине волны 213,8 нм.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Вся посуда должна быть приготовлена из боросиликатного или соответствующего ему по качеству стекла, не содержащего цинк. Допускается применение полиэтиленовой посуды. Не следует применять резиновые пробки.
Спектрофотометр атомно-абсорбционный модели Перкин-Элмер, "Сатурн" или аналогичного типа.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104-88 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
Лампа с полым катодом для цинка.
Вода дважды дистиллированная.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76 раствор с массовой долей 3%.
Ацетон по ГОСТ 2603-79.
Ртуть металлическая по ГОСТ 4658-73.
Никель хлористый по ГОСТ 4038-79, раствор с массовой долей 0,2%.
Цинк по ГОСТ 3640-94.
Алюминий марки А999 по ГОСТ 11069-2001, не содержащий цинка.
Непосредственно перед употреблением стружку очищают в небольшом количестве азотной кислоты.
Очищенную стружку промывают водой и сушат ацетоном.
Раствор алюминия 40 г/дм
Стандартные растворы цинка
Раствор А. 1,0 г цинка растворяют в 25 см
Раствор Б. 100 см
1 см
Раствор В. 100 см
1 см
(Измененная редакция, Из
м. N 1, 3).
5.3. Проведение анализа
5.3.1. 1 г пробы помещают в стакан вместимостью 400 см
Добавляют 2 см
При массовой доле цинка от 0,05 до 0,2% раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
Устанавливают лампу с полым катодом для цинка. Включают прибор и оставляют до его полной стабилизации. Устанавливают прибор на длину волны 213,8 нм и выбирают в соответствии с конструкцией прибора чувствительность и размер щели. Давление газов воздух-ацетилен устанавливают соответственно конструкции прибора. Нуль прибора устанавливают по воде.
В пламя поочередно распыляют растворы для построения градуировочного графика, раствор пробы, раствор контрольного опыта и измеряют абсорбцию.
Из полученных значений абсорбции растворов для построения градуировочного графика вычитают значения абсорбции раствора, не содержащего цинк, и по полученным значениям абсорбции и известным массам цинка строят градуировочный график.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
5.3.2. При массовой доле цинка от 0,001 до 0,05% в 11 мерных колб вместимостью по 100 см
5.3.3. При массовой доле цинка от 0,05 до 0,2% в смесь* мерных колб вместимостью по 100 см
________________
* Текст соответствует оригиналу. - .
5.4. Обработка результатов
5.4.1. Массовую долю цинка в процентах (
где
5.3.2-5.4.1. (Измененная редакция, Изм. N 1).
5.4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.3.
Таблица 3
Массовая доля цинка, % | Допускаемое расхождение, % | |
сходимости, отн. | воспроизводимости, отн | |
От 0,001 до 0,003 включ. | 30 | 45 |
Св. 0,003 " 0,01 " | 25 | 40 |
" 0,01 " 0,03 " | 20 | 30 |
" 0,03 " 0,1 " | 15 | 25 |
" 0,1 " 0,2 " | 10 | 15 |
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
Электронный текст документа
и сверен по:
Цветные металлы. Алюминий.
Методы анализа: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2004