Никель. Методы определения алюминия

ГОСТ 13047.16-81

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НИКЕЛЬ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Издание официальное

ИЛК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

УДК 669.24:546.621.06:006.354 Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НИКЕЛЬ

Методы определения алюминия
Nickel.
Methods for the determination of aluminium

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 декабря 1981 г. № 5514 срок введения установлен с 01.01.82
Ограничение срока действия снято по протоколу № 3—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6—93)
Настоящий стандарт устанавливает фотометрические методы определения алюминия при массовой доле его в никеле от 0,0005 до 0,2 %.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2242—80.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13047.1—81. Контроль точности резуль­татов анализа осуществляют по ГСО или методом добавок.
(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. МЕТОД ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРОЛИЗА

НА РТУТНОМ КАТОДЕ

2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте, отделении мешающих элементов от алюминия электролизом на ртутном катоде, образовании соединения алюминия с эриохромциани- ном R и последующем измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 535 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Электролизер с ртутным катодом.
рН-метр.
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, раствор 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77, растворы Г.1, Г.5 и 1:99.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, растворы 1:1 и 1 М.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, раствор 100 г/дм3.
Железо (III) хлорное по ГОСТ 4147—74, раствор 0,25 г/дм3: 0,125 г хлористого железа раство­ряют в 25 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и разбавляют водой до 500 см3.
Кислота тиогликолевая, раствор 8 г/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, раствор 40 г/дм3.
Мочевина по ГОСТ 6691—77.
Эриохромцианин R, раствор 0,7 г/дм3:0,7 г эриохромцианина R растворяют в 2 см3 раствора азотной кислоты при постоянном перемешивании и после 2 мин добавляют 70 см3 воды, 0,3 г
Издание официальное Перепечатка воспрещена
** Переиздание (июль 1999 г.) с Изменением № 1, утвержденным в июле 1986 г. (ИУС 10—86).
© Издательство стандартов, 1981 © ИПК Издательство стандартов, 1999
мочевины, перемешивают и выдерживают 24 ч в темном месте. Затем раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор сохраняют в склянке из темного стекла.
Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117—78.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75, плотностью 1,05 г/см3 (ледяная).
Буферный раствор (pH 6±0,1):46 г уксуснокислого аммония и 18 г уксуснокислого натрия растворяют в 1000 см3 воды и устанавливают pH раствора на pH-метре, добавляя раствор гидроокиси натрия или уксусной кислоты.
Ртуть металлическая по ГОСТ 4658—73.
Никель хлористый по ГОСТ 4038—79, раствор 2 г/дм3.
Алюминий металлический по ГОСТ 11069—74.
Стандартные растворы алюминия.
Раствор А: 0,2000 г алюминия растворяют в 20 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и для ускорения растворения можно прибавить каплю ртути или 1 см3 раствора хлористого никеля. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,2 мг алюминия.
Раствор Б: 25 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 10 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг алюминия.
Растворы А и Б хранят в полиэтиленовых сосудах.
2.1. 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. В зависимости от ожидаемого содержания алюминия навеску никеля массой 0,5 или 1 г в соответствии с табл. 1 помещают в стакан вместимостью 150 см3 и растворяют в 10 или 15 см3 раствора азотной кислоты.
Таблица!
Массовая доля алюминия, %
Масса навески никеля, г
Объем аликвотной части анализируемого раствора, см3
От 0,0005 до 0,005
1
Весь раствор
Св. 0,005 » 0,05
1
10
» 0,05 » 0,1
0,5
10
» 0,1 » 0,2
0,5
5

После растворения прибавляют 3 или 6 см3 раствора серной кислоты 1:1 и выпаривают до обильного выделения белых паров серной кислоты.
Остаток охлаждают, стенки ополаскивают 3—5 см3 воды и вновь нагревают до выделения белых паров. Остаток охлаждают, прибавляют 5 см3 раствора серной кислоты 1:5, 50 см3 горячей воды и нагревают до растворения солей. При необходимости раствор отфильтровывают через фильтр средней плотности и фильтр промывают горячей водой. Раствор охлаждают, переносят в колбу электролизера с ртутным катодом и раствор разбавляют водой до 100 см3.
Электролиз проводят при силе тока 4—5 А, плотности тока 0,15 А/см3, напряжении 5—6 В. После обесцвечивания раствора продолжают электролиз еще 15 мин, затем раствор переносят в стакан вместимостью 350 см3, ртуть промывают водой и промывные растворы объединяют с основным электролитом. В электролит прибавляют 5 см3 раствора надсернокислого аммония и нагревают до 70—80 °С. При выпадении двуокиси марганца осадок фильтруют на фильтр средней плотности и промывают четыре раза раствором серной кислоты 1:99. Осадок отбрасывают, фильтрат выпаривают до 70—80 см3, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. При массовой доле алюминия в никеле до 0,005 % выпаривают раствор до объема 5—10 см3. Весь раствор или аликвотную часть раствора в соответствии с табл. 1 помешают в стакан вместимостью 100 см3, доливают водой до 25 см3, прибавляют 1 см3 раствора хлорного железа, 10 см3 раствора тиогликолевой кислоты и по каплям раствор гидроокиси натрия до появления фиолетовой окраски. Затем добавляют по каплям 1 М раствор соляной кислоты до исчезновения окраски и в избыток 2 см3, далее добавляют 10 см3 раствора эриохромцианина R, через 5 мин 30 см1 буферного раствора и перемешивают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают и через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 535 нм.
Раствором сравнения служит объединенный раствор контрольного опыта. Массу алюминия находят по градуировочному графику.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В шесть из семи стаканов вместимостью по 100 см3 отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,005; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 и 0,05 мг алюминия. Во все стаканы наливают воды до объема 25 см3, прибавляют по 1 см3 раствора хлорного железа, по 10 см3 раствора тиогликолевой кислоты и по каплям раствор гидроокиси натрия до появления фиолетовой окраски и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий алюминий.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым концентрациям алюминия строят градуировочный график.
2.3.3. 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле
Х= — • 100,
где т — масса алюминия, найденная по градуировочному графику, г;
т} — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не долж­ны превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля алюминия, %
Абсолютное допускаемое расхождение, %
От 0,0005 до 0,0008 Св. 0,0008 » 0,003
» 0,003 » 0,005
» 0,005 » 0,01
» 0,01 » 0,03
» 0,03 » 0,05
» 0,05 » 0,10
»0,10 » 0,20
0,0002 0,0004
0,0008 0,0015 0,003
0,005
0,010 0,015
200 см3 воды, перемешивают и на следующий день фильтруют через фильтр «синяя лента» в мерную колбу вместимостью 500 см3. Раствор пригоден к применению в течение двух недель.
Кислота аскорбиновая по Государственной фармакопее СССР X изд., раствор 25 г/дм3, свежеприготовленный.
Раствор ацетатный буферный с pH 6,0: 200 г уксуснокислого натрия растворяют в 1000 см3 воды и прибавляют 4 см3 уксусной кислоты.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652—73, 0,25 М раствор (93,1 гтрилона Б растворяют в 1000 см3 воды).
Бензол по ГОСТ 5955—75, перегнанный.
Алюминий металлический по ГОСТ 11069—74.
Стандартные растворы алюминия.
Раствор А: 0,1 г металлического алюминия растворяют в 10 см3 соляной кислоты при слабом нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доводят объем до метки водой, перемешивают и переводят в сухой полиэтиленовый сосуд.
1 см3 раствора содержит 0,2 мг алюминия.
Раствор Б: готовят в день применения разбавлением раствора А. 5 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, добавляют 1 см3 соляной кислоты, доводят объем до метки водой и перемешивают.
2 см3 раствора Б содержит 0,002 мг алюминия.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску металлического никеля массой, выбранной в соответствии с табл. 3, помещают в кварцевый стакан вместимостью 400 см3, приливают 30 см3 азотной кислоты 1:1, растворяют при медленном нагревании до полного растворения навески и выпаривают досуха. Сухой остаток обрабатывают 10 см3 соляной кислоты и выпаривают раствор досуха. Стакан охлаждают, обмывают стенки водой и повторяют дважды операцию выпаривания с соляной кислотой. Остаток охлаждают, приливают 30—40 см3 воды и кипятят для растворения солей. Если после кипячения раствор остается мутным, к нему добавляют 5—10 капель соляной кислоты. 2
Таблица 3
Массовая доля алюминия, %
Масса навески никеля, г
Объем мерной колбы, см3
Объем аликвотной части раствора, см3
От 0,0005 до 0,0008
1
—
Весь раствор
Св. 0,0008 » 0,0018
0,5
—
То же
» 0,0018 » 0,0028
1
100
25
» 0,0028 » 0,01
1
100
10
» 0,01 » 0,03
0,5
250
10
» 0,03 » 0,07
0,2
250
10
» 0,07 » 0,15
0,2
250
5
» 0,15 » 0,20
0,2
500
5
раствора эриохромцианина R, 10 см3 буферного раствора и на pH-метре устанавливают pH 6,0±0,1 с помощью раствора аммиака или 0,2 М раствора соляной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят объем до метки водой и