Ферромолибден. Методы определения содержания цинка, свинца и висмута

УДК 669.168.28.001.4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ФЕРРОМОЛИБДЕН

Методы определения содержания цинка, свинца
й висмута
Ferromolybdenum. Methods for the determination of zinc, lead and bismuth content
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР* от 22 декабря 1977 г. № 3005 срок действия установлен
с 01.01. 1979 г. до 01.01. 1984 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает полярографический метод определения содержания свинца (при массовой доле свинца от 0,001 до 0,03%), висмута (при массовой доле висмута от 0,001 до 0,05%), цинка (при массовой доле цинка св. 0,005 до 0,03%) и фотометрический метод определения содержания цинка (при мас­совой доле цинка от 0,001 до 0,005%) с сульфарсазеном из одной навески.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 13020.0—75 со следующим дополнением.
1.2. Пробы отбирают по ГОСТ 20279—74 или другими мето­дами, обеспечивающими точность отбора, указанную в этом стан­дарте.
1.3. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой № 016 по ГОСТ 6613—73.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Полярограф электронный переменнотоковый, обеспечивающий' чувствительность метода 0,0005%.
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
рН-метр 340. Допускается применение pH-метров других типов.
Ионообменная колонка (см. чертеж), наполненная слабооснов­ным анионитом типа АН-31 в хлор-форме с размером зерна 0,2—0,3 мм. Смолу просевают через сито с сеткой № 02 и 04 по ГОСТ 6613—73. Фракцию, прошедшую через сито с сеткой № 02
Издание официальное

и оставшуюся на хите с сет­кой N° 04,.отбрасывают. Фрак­цию, оставшуюся на сите с сеткой № 02, замачивают на 12 ч в насыщенном растворе хлористого натрия так, чтобы уровень раствора над слоем смолы был 8—10 см. Замачи­вают смолу последовательно в растворе соляной кислоты, разбавленной 1:1, для удале­ния ионов железа (проба ро­данидом аммония), затем в воде. После декантации воды смолу обрабатывают 5%-ным раствором гидроокиси натрия или соды до отрицательной реакции на хлор-ион (проба азотнокислым серебром). Про­мывают ионит водой до колонку, в нижнюю тампон из стеклянной ваты.
быть ровным, пузырьки воздуха должны отсутствовать. После за­полнения колонки через нее со скоростью 1 мл/мин пропускают 200 мл 2 н. соляной кислоты, 100 мл воды и вновь 100 мл 2 н.
раствора соляной кислоты.
Скорость вытекания растворов при сорбции и десорбции регу­лируется столбом жидкости над слоем анионита.
Баллон с аргоном, азотом или водородом, не содержащим» кислорода.
Кислота азотная по ГОСТ 11125—73 и разбавленная 1:3 и 1 н. раствор.
Кислота соляная по ГОСТ 14261—77 и разбавленная 1 : 1 и 2 н., 1 н., 0,65 н., 0,02 н. растворы.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552—58, не содержащая свинца.
Кислота хлорная, 57%-ный раствор.
Кислота винная (виннокаменная) по ГОСТ 5817—69, 10%-ный. раствор.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69, 10%-ный раствор.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75, 0,2 н. раствор.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—64, 5%-ный раствор и 1М„ 0,2 н. растворы.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72, 1М раствор.
Фон для полярографирования цинка готовят следующим об­разом: 1М раствор аммиака и 1М раствор хлористого аммония смешивают в соотношении 1:1.
Фон для полярографирования свинца — 1М. раствор фосфор»ной кислоты.
Фон для полярографирования висмута—1М раствор соляной кислоты.
Буферный ацетатно-аммонийный раствор (pH 8,9—9,0) гото­вят следующим образом: смешивают 34 мл 0,2 н. раствора уксус­ной кислоты и 67 мл 0,2 н. раствора аммиака.
Сульфарсазен, 0,02%-ный раствор, приготовленный на ацетат­но-аммонийном буферном растворе.
Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195—77.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962—67.
Свинец по ГОСТ 3778—74.
Стандартные растворы свинца.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г свинца раство­ряют в 20 мл азотной кислоты. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 л, доливают до метки водой и пе­ремешивают.
1 мл раствора А содержит 0,0001 г свинца.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 мл раствора А по­мещают в мерную колбу вместимостью 200 мл, доливают до мет­ки водой и перемешивают.
1 мл раствора Б содержит 0,000005 г свинца.
Висмут по ГОСТ 10928—75.
Стандартные растворы висмута.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г висмута раство­ряют в 20 мл азотной кислоты. Полученный раствор переносят в •мерную колбу вместимостью 1 л, доливают до метки водой и пере­мешивают.
1 мл раствора А содержит 0,0001 г висмута.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 200 мл, доливают до метки водой и перемешивают.
1 мл раствора Б содержит 0,000005 г висмута.
Цинк по ГОСТ 3640—75.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г цинка раство­ряют в 15 мл соляной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 л, доливают до метки водой и перемешивают.
1 мл раствора А содержит 0.0001 г цинка.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 мл раствора А по­мещают в мерную колбу вместимостью 200 мл, доливают до мет­ки водой и перемешивают.
1 мл раствора Б содержит 0,000005 г цинка.
3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ г СВИНЦА (от 0,001 до 0,03%), ВИСМУТА (от 0,001 до 0,05%),
ЦИНКА (св. 0,005 до 0,03%) ИЗ ОДНОЙ НАВЕСКИ
3.1. Сущность метода
Метод основан на способности анионитов сорбировать анион­ные хлорокомплексы различной устойчивости, образуемые цин­ком, свинцом и висмутом в солянокислой среде. Цинк, свинец и висмут сорбируются в 2 н. солянокислом растворе на слабоос­новном анионите типа АН-31. Десорбируют: цинк 0,65 н. раство­ром соляной кислоты, свинец 0,02 н. раствором соляной кислоты, висмут 1 н. раствором азотной кислоты. Проводят полярографиро- вание: цинка на фоне 1М раствора аммиака и 1М раствора хло­ристого аммония, при потенциале пика минус 1,3 В; свинца на фоне 1М фосфорной кислоты при потенциале минус 0,51 В; вис­мута на фоне 1М соляной кислоты при потенциале минус 0,09 В по отношению ртутного анода. Режим полярографирования — пе­ременно-токовый.
3.2. Проведение анализа
3.2.1. Навеску ферромолибдена массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 мл, растворяют на холоду в 50 мл азотной кис­лоты, разбавленной 2:3, приливают 10 мл соляной кислоты и рас­твор выпаривают до получения влажных солей. Соли растворяют в 10 мл соляной кислоты и вновь выпаривают до влажных солей. Обработку солей 10 мл соляной кислоты и выпаривание повто­ряют дважды при слабом нагреве плиты. Соли растворяют в 10 мл соляной кислоты и 50 мл горячей воды. Раствор охлаж­дают и заливают его через быстрофильтрующий фильтр в колон­ку с анионитом, предварительно промытую 2 н. раствором соля­ной кислоты, пропуская через слой сорбента со скоростью 0,5 мл/мин. Вытекающий из колонки раствор отбрасывают. Ко­лонку промывают 200 мл 2 н. раствора соляной кислоты со ско­ростью 1 мл/мин. Когда последняя порция кислоты достигнет верхнего уровня анионита, последовательно десорбируют со ско­ростью 1 мл/мин цинк, свинец, висмут: цинк — 175—200 мл 0,65 н. раствора соляной кислоты, свинец — 200 мл 0,02 н. раствора соля­ной кислоты, висмут — 300 мл 1 н. раствора азотной кислоты.
Элюат, содержащий свинец, выпаривают до сиропообразного состояния, приливают 1 мл азотной кислоты, 2 мл хлорной кис­лоты, выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вме­стимостью 50 мл 1М раствором фосфорной кислоты, доливают до метки этим же раствором фона и перемешивают.
Элюат, содержащий висмут, выпаривают до малого объема и переводят в стаканчик вместимостью 100 мл. Приливают 2 мл хлорной кислоты и выпаривают до паров хлорной кислоты. Стен-
ки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров хлор­ной кислоты. Раствор.,охлаждают и 'переводят в .мерную колбу вместимостью 50 мл 1 н. раствором соляной кислоты, доливают до метки этим же раствором фона и перемешивают.
Элюат, содержащий цинк, выпаривают до сиропа при медлен­ном нагревании. Охлаждают остаток и переводят в колбу вмести- мостью 50 мл буферным раствором, состоящим из 1М раствора хлористого аммония и 1М раствором аммиака в соотношении 1:1, доливают до метки тем же буферным раствором и перемешивают.
Для удаления кислорода воздуха из исследуемых растворов, содержащих свинец и висмут, продувают аргон, водород или азот в течение 5 мин; из раствора, содержащего цинк, кислород уда* ляют, добавляя около 0,5 г сернистокислого натрия и перемеши* вая в течение 2 мин. Полярографируют висмут, свинец и цинк соответственно при потенциалах пиков минус 0,09 В, минус 0,51 В, минус 1,3 В относительно ртутного анода. Режим полярографиро- вания переменно-токовый.
Содержание висмута, свинца и цинка в испытуемом растворе определяют по градуировочному графику с учетом поправки кон* трольного опыта.
3.2.2. Построение градуировочного графика
Отобранные объемы стандартных растворов висмута, свинца и цинка (табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 мл, при­ливают 10 мл соляной кислоты, окисляют 1 мл азотной кислоты и выпаривают раствор до влажных солей. Далее анализ прово- ДЯТ, как указано В П. 3.2.1.Таблица 1
Массовая доля висмута, свинца, цинка (каждого), %
Наименование стандартного раствора
Объем стандартного раствора, мл

висмута
свинца
цинка
От 0,001 до 0,005
раствор Б
2,0
2,0
—

5,0
5,0

10,0
10,0
—
Св. 0,005 , 0,01

10,0
10,0
10,6

15,0
15,0
15,0

20,0
20,0
20,0
. 0,01 . 0,03
раствор А
1,0
1,0
1,0

2,0
2,0
2,0

з,о
з,о
3,0<
. 0,03 . 0,05
•
3,0

—

4,0
—
■ ' ■

5,0
—

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ

ЦИНКА (от 0,001 до 0,005%)
4.1. Сущность метода
Цинк при pH 8,8—9,2 образует с сульфарсазеном комплексное соединение желто-оранжевого цвета, оптическая плотность кото- 20
фого замеряется на спектрофотометре при %опт 508 нм или" фото­электроколориметре в области светопропускания 450—530 нм.
4.2. Проведение анализа
4.2.1. Растворение навески ферромолибден