Хром металлический. Методы определения меди

УДК 669.26.546.56.06:006.354 Группа В19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСТ

13020.14-85

[СТ СЭВ 4509—84)

Взамен

ГОСТ 13020.14—75

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 мая 1985 г. № 1412 срок действия установлен
с 01.07.86 до 01.07.96
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно- абсорбционный методы определения меди в металлическом хроме (при массовой доле меди от 0,002 до 0,06 % ).
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4509—84.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по 13020.0—75.
1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде стружки толщиной не более 0,5 мм по ГОСТ 23916—79.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода
Метод основан на измерении оптической плотности окрашенно­го в коричневый цвет комплексного соединения меди с диэтилди­тиокарбаматом свинца в хлороформе на спектрофотометре при длине волны 435 нм или фотоэлектроколориметре в области свето- пропускания от 400 до 480 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы .и растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Кислота серная по ГОСТ 14262—78 или по ГОСТ 4204—77 ш разбавленная 1:1, 1:4.
Кислота азотная по ГОСТ 11125—78 или по ГОСТ 4461—77 и. разбавленная 1:1.
Кислота уксусная по ГОСТ 18270—72 или по ГОСТ 61—75, 10 %-ный раствор.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, 20 %-ный раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 24147—80 или по ГОСТ 3760—79.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трияон Б) по ГОСТ 10652—73, раствор • мо­лярной концентрацией 0,05 моль/дм3.
Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864—71.
Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027—67.
Хлороформ (трихлорметан).
Свинца диэтилдитиокарбамат, раствор в хлороформе: 0,2 г ук­суснокислого свинца растворяют в 50 см3 воды в присутствии 10 см3 раствора уксусной кислоты. К перемешанному раствору прибавляют 0,25 г диэтилдитиокарбамата натрия, растворенного в 50 см3 воды. Выпавший белый осадок экстрагируют с 500і см3 хло­роформа. Раствор встряхивают с водой и после разделения слоев, фильтруют через сухой фильтр. Раствор диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе доливают до объема 2 дм3 хлороформом и сохраняют в склянке из темного стекла.
Медь металлическая.
Стандартные растворы меди:
раствор А: 0,1000 г меди растворяют при нагревании в 10— 15 см3 разбавленной азотной кислоты, добавляют 30 см3 серной кислоты (1:4) и выпаривают до появления паров серной кислоты. Соли растворяют в 100 см3 воды. Раствор переносят в мернук> колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация меди в растворе А равна 0,0001 г/см3;
раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Раст­вор готовят перед применением.
Массовая концентрация меди в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску пробы массой, установленной в зависимости от содержания меди по табл. 1, помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 серной кислоты (1:1), нагревают до растворения, приливают 0,5 см3 азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. Затем раствор охлаждают, обмы­вают стенки стакана водой и снова выпаривают до появления паров серной кислоты. После этого раствор охлаждают, приливают 20—25 см3 воды и выпаривают до 8—10 см3. Соли растворяют, наг­ревая, в 30 см3 воды, раствор, охлдіц^ют и переносят в делитель­ную воронку вместимостью 150 см3, приливают 5 см3 раствора ли­монной кислоты, 5 см3 раствора трилона Б, аммиак до нейтраль­ной реакции по лакмусовой бумаге и еще 2 см3 в избыток, затем 10 см3 раствора диэтилдитиокарбамата свинца. Делительную ворон­ку встряхивают в течение 2 мин. После отстаивания окрашенный слой раствора сливают в мерную колбу .вместимостью 25 см3.
Таблица 1
Массовая доля меди, %
Масса навески хрома, г
От 0,002 до 0,005 включ.
Св. 0,005 » 0,01 »
» 0,01 » 0,06 »
0,5
0,2
0,1

Экстракцию 5 см3 раствора диэтилдитиокарбамата свинца пов­торяют дважды, собирая органический слой в ту же колбу. Объем объединенных экстрактов доводят до метки хлороформом и пере­мешивают. Оптическую плотность раствора измеряют на спектро­фотометре при длине волны 435 нм или на фотоэлектроколоримет- ре в области светопропускания от 400 до 480 нм.
Раствор при наполнении кювет пропускают через сухой фильтр. В качестве раствора сравнения применяют хлороформ.
Оптическую плотность следует измерять непосредственно пос­ле экстракции по истечении не более 10 мин.
Массу меди находят по градуировочному графику после вычи­тания значения оптической плотности раствора контрольного опы­та из значения оптической плотности раствора пробы или методом сравнения по стандартным образцам металлического хрома, близ­ким по составу к анализируемому металлическому хрому и про­веденным через все стадии анализа.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В пять из шести стаканов вместимостью по 250 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 и 6,0і см3 стандартного раствора Б, что соответст­вует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00004 и 0,00006 г меди.
Во все стаканы приливают по 20 см3 серной кислоты (1:4) и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1. Раствор шестого стакана, не содержащий стандартного раствора Б, служит для про­ведения контрольного опыта на содержание меди в реактивах. По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им содержаниям меди строят градуировочный график.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах, определенную по градуировочному графику, вычисляют по формуле
Х= 251.100,
где гщ—масса меди в анализируемом растворе, найденная по
градуировочному графику, г;
т — масса навески, г.
2.4.2. Массовую долю меди (Хі)в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по формуле
У C(D-Pt)
Л1~ D1—D2 >
где С — массовая доля меди в стандартном образце, %;
D — оптическая плотность анализируемого раствора метал­лического хрома.
D2-—оптическая плотность раствора контрольного опыта; — оптическая плотность раствора стандартного образца.
2.4.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов па­раллельных определений не должны превышать значений, ука­занных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля меди, %
Абсолютные допускаемые расхождения, %
От
0,002
до
0,005
включ.
0,002
Св.
0,006

0,0'1
»
0,003
»
0,01
»
0,02
»
0,004

0,02

0,04
»
0,005

0,04
»
0,06
»
0,006

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении атомной абсорбции меди в пла­мени воздух—ацетилен при длине волны 324,8 нм с предвари­тельным растворением пробы в смеси соляной и азотной кислот.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр.
Баллон с ацетиленом.
Кислота соляная по ГОСТ 14261—77 или по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 11125—78 или по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1.
Хром электролитический.
Лантан хлористый, раствор, содержащий 0,02 г лантана в 1 см3: 53,46 г хлористого лантана растворяют при нагревании в
100 см3 воды, раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вме­стимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Медь металлическая.
Стандартные растворы меди:
раствор А: 0,1000 г меди растворяют, нагревая, в 10 см3 раз­бавленной азотной кислоты. Раствор выпаривают до малого объе­ма, приливают 10 см3 соляной кислоты и выпаривают до влажных солей. Соли растворяют, нагревая, в 10 см3 соляной кислоты и 20 см3 воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, до­ливают до метки водой и перемешивают.
Массовая концентрация меди в растворе А равна 0,0001 г/см3;
раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят перед применением.
Массовая концентрация меди в растворе Б равна 0,00001 г/см3.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой 1,0 г помещают в колбу вмести­мостью 250 см3 и приливают 40 см3 разбавленной соляной кис­лоты. После растворения навески раствор окисляют 2—3 см3 азот­ной кислоты и выпаривают до влажных солей. Соли растворяют, нагревая, в 3 см3 соляной кислоты и 20 см3 воды. Раствор перено­сят в мерную колбу вместимостью 100і см3, приливают 10 см3 раствора лантана, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.
3.3.2. Раствор контрольного опыта готовят согласно п. 3.3.1 с добавлением 1 г электролитического хрома.
3.3.3. Построение градуировочного графика
В шесть из семи колб вместимостью по 250 см3 помещают стандартные растворы меди, соответствующие указанным в табл. 3.
Таблица 3
Массовая

ДОЛЯ

меди, %
Стандартный раствор
Объем стандартного раствора, см3
От 0,002
до
0,01
Б
1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0
Св. 0,01
»
0,06
А
1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и
6,0

В седьмую колбу стандартный раствор меди не помещают. Во­все семь колб добавляют По 1 г электролитического хрома, по 40 см3 разбавленной соляной кислоты и далее анализ проводят, как указано в п. 3.3.1.
3.3.4. Атомную абсорбцию меди измеряют параллельно в раст­воре пробы, контрольного опыта, в растворах для построения гра­дуировочного графика и растворе стандартного образца при длине волны 324,8 нм в пламени воздух—ацетилен.
Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор меди, из значений абсорбции растворов, со­держащих стандартный раствор, и соответствующему им содержа­нию меди.
После вычитания значения атомной абсорбции раствора конт­рольного опыта из значения атомной абсорбции раствора пробы находят концентрацию меди в растворе пробы по градуировочно­му графику или методом сравнения по стандартному образцу ме­таллического хрома, близкому по составу к анализируемой пробе и проведенному через весь ход анализа.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю меди (X) в процентах, определенную ме­тодом градуировочного графика, вычисляют по формуле
x=~£iL.ioo,
т ’
где с — массовая концентрация меди в растворе пробы, найден­ная по градуировочному