Медь высокой чистоты. Фотометрические методы анализа

Ротометрические методы анализа
Copper of high purity.
Methods of photometric analysis

ЮКСТУ 1709

Срок действия с 0 L01.1990 до 01.01,2000
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
определения компонентов в меди высокой чистоты, приведенных в табл. 1.
Таблица 1

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безо­пасности при выполнении анализа по ГОСТ 27981.0.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА

Метод основан на измерении оптической плотности при длине волны 420—450 нм окрашенного йодидйого комплекса висмута, образованного в солянокислом растворе в присутствии винной кис­лоты и восстановителя.
Висмут предварительно выделяют на гидроксиде железа.
Перепечатка воспрещена

2.1. Аппаратура, реактивы, растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа.
Механический встряхиватель любого типа.
Весы лабораторные аналитические любого типа 2-го класса точности с погрешностью взвешивания по ГОСТ 24104.
Стаканы Н-1—250, Н-1—100 ТХС по ГОСТ 25336.
Колбы конические Кн-2—250 ТХС по ГОСТ 25336.
Воронки конические В-36—80 ХС по ГОСТ 25336.
Колбы мерные 2—50—2, 2—500—2, 2—1000—2 по ГОСТ 1770.
Пипетки 2—2—1, 2—2—5, 2—2—50, 6—2—5, 6—2—10 по ГОСТ 20292.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 или кислота азотная особой: чистоты по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
Кислота винная по ГОСТ 5817, раствор 250 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, растворы 1:1, 1:99.
Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор 50 г/дм3.
Порошок железный по ГОСТ 9849, раствор 10 г/дм3, навеску7 железа массой 1,0 г растворяют при нагревании в 10—15 см3 соля­ной кислоты. После охлаждения раствор помещают в мерную кол­бу вместимостью 100 см3 и доводят водой до метки.
Калий йодистый по ГОСТ 4232, свежеприготовленный раствор 200 г/дм3.
Олово двухлористое, раствор 200 г/дм3 в соляной кислоте (1:1).
Висмут по ГОСТ 10928.
2.2. По д готов к а к проведению анализа
2.2.1. Приготовление стандартных растворов
Раствор А: Навеску висмута массой 0,100 г растворяют в 5—10 см3 азотной кислоты, нагревают до удаления оксидов азота. Охлаждают <и помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 65 см3 азотной кислоты и доводят водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг висмута.
Раствор Б: отбирают 25 см3 раствора А и помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, приливают 5 см3 азотной кислоты и доводят водой до метки.
2 см3 раствора Б содержит 0,01 мг висмута. Раствор пригоден для применения в течение 5 ч.
2.2.2. Построение градуировочного графика
В конические колбы вместимостью 250 см3 помещают 0,0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 и 0,05 мг висмута и добавляют по 5 см3 азотной кислоты, 20 см3 соляной кислоты. Растворы нагревают и выпаривают до объема 3—5 см3. Затем приливают 5 см3 раствора железа, 100—120 см3 воды, нагревают до температуры 60—70 °С и приливают аммиак до перехода меди в аммиачный комплекс и пос-
-ле этого еще 5 см3. Продолжают нагревание в течение 5—7 мин и оставляют раствор до коагуляции осадка в теплом месте плиты.
Осадок гидроксидов фильтруют на неплотный фильтр и промы­вают его 3—5 раз горячим аммиаком, разбавленным 1:99. Осадок с /фильтра смывают в колбу, в которой проводили осаждение, и рас­творяют в 15—20 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1. Разбавляют полученный раствор водой до объема 80—100 см3 и
гвновь осаждают гидроксиды аммиаком. Осадок фильтруют на тот
же фильтр и промывают 3—4 раза горячим аммиаком, разбавлен­
ным 1:99. Воронку с фильтром помещают
проводили осаждение, и растворяют осадок в 10—15 см3 горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, промывают фильтр 2—3 раза горячей водой. Фильтр отбрасывают. Фильтрат упаривают до объе­ма 10 см3, после охлаждения его помещают в мерную колбу вмес­тимостью 25 см3, добавляют 4 см3 раствора винной кислоты, 5 см3 раствора йодистого калия, 1,0—1,5 см3 раствора аскорбиновой кис- .лоты и доводят водой до метки.
Измеряют оптическую плотность растворов через 10—15 мин на
спектрофотометре или фотоэлектроколориметре при длине волны *420—450 нм в кювете с оптимальной толщиной слоя. Раствором
сравнения служит вода.
По полученным значениям оптических плотностей и соответст­вующим им концентрациям висмута строят градуировочный гра­фик.
2.3. Проведение анализа
Навеску меди массой 2,000 г помещают в стакан вместимостью 400 см3, приливают 25—30 см3 азотной кислоты и накрывают стек­лом. Оставляют без нагревания до прекращения бурной реакции выделения оксидов азота. Затем стекло снимают, обмывают его водой над стаканом, добавляют 20—25 см3 соляной кислоты и выпаривают раствор при нагревании до объема 3—5 см3.
Приливают в стакан 80—100 см3 воды и 5 см3 раствора железа. Нагревают и далее продолжают анализ, как описано в п. 2.2.2.
Массу висмута определяют по градуировочному графику.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю висмута (X) в процентах вычисляют по формуле
• 100
где (Пі — масса висмута в растворе анализируемой пробы, най­денная по градуировочному графику, мкг;
— масса висмута в растворе контрольного опыта, мкг;
т — масса навески меди, г.
Абсолютные допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений при доверительной вероятност
и
2.4.2. Р=0,95 при анализе пробы меди (dn— показатель сходимости)' и результатов анализа одной и той же пробы, полученных в двух
лабораториях, а также в одной лаборатории, но в различных усло­виях (D — показатель воспроизводимости), не должны превышать- значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2*
Абсолютные допускаемые расхождения, %,
результатов
Массовая доля висмута, %
параллельных
определений dn

2.4.3. Контроль правильности результатов анализа осуществля­ют по стандартным образцам составу меди.
Результаты анализа пробы считаются правильными, если вое-* произведенная массовая доля компонента в стандартном образце отличается от аттестованной характеристики не более чем на зна­чение 0,71 D, приведенное в методике анализа.
2.4.4. Допускается контроль правильности результатов анализа проводить методом добавок. Массу добавки (объем стандартного раствора) выбирают таким образом, чтобы аналитический сигнал определяемого компонента увеличился в 2—3 раза по сравнению с данным аналитическим сигналом в отсутствии добавки.
Результаты анализа проб считаются правильными, если най­денная величина добавки отличается от введенной ее величины не более чем на 0,71 /ТГ + , где и D2 — допускаемое рас­
хождение двух результатов анализа для пробы и пробы с добав­кой.
За окончательный результат анализа проб принимают резуль­тат, удовлетворяющий требованиям пп. 2.4.2 — 2.4.4.

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА

Метод осно*ван на измерении оптической плотности окрашен­ного комплексного соединения семивалентного марганца при дли­не волны 530 нм.
3.1. Аппаратура, реактивы, растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа. Колба мерная 2—100 (1000)—2 по ГОСТ 1770.
Колба коническая Кн-1—250—14/23 ТС по ГОСТ 25336.
Пипетка 7—2—10 по ГОСТ 20292.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 или кислота азотная особой ’чистоты по ГОСТ 11125 и разбавленная 1:1, 1:3.
Кислота серная поТОСТ 4204, разбавленная 1:4.
Калий йоднокислый, раствор 50 г/дм3 в азотной кислоте, раз­бавленной 1:3.
Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 20 г/дм3 све­жеприготовленный.
Марганец металлический по ГОСТ 6008.
3.2. Подготовка канализу
3.2.1. Приготовление стандартных растворов
Раствор А: навеску марганца массой 0,100 г растворяют в 10— —15 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, при нагревании до удаления оксидов азота. Охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,1 мг марганца.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, добавляют 1 см3 азотной кислоты, разбавлен­ной 1:1, и доводят водой до метки.
z 1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг марганца.
Раствор В: 50 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, приливают 0,5 см3 азотной кислоты, разбавлен­ной 1:1, и доводят водой до метки.
1 см3 раствора В содержит 0,005 мг марганца.
3.2.2. Построение градуировочного графика
В стаканы вместимостью 250 см3 помещают последовательно 0,0; 1,0; 2,0; 5,0 см3 стандартного раствора В и 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0; 0,005; 0,010; 0,025; 0,100; 0,200; 0,300; 0,400; 0,500 мг марганца. Во все стаканы добавляют воды до объема 20 см3, затем кипятят 5 мин.
В кипящий раствор вводят 5 см3 раствора йоднокислого калия и продолжают кипячение еще в течение 5 мин. Затем стакан по­мещают на кипящую водяную баню и выдерживают 20 мин.
После охлаждения помещают раствор в мерную колбу вмес­тимостью 50 см3 и доводят водой до метки (основной раствор).
Оптическую плотность растворов измеряют на спектрофотомет­ре при длине волны 530 нм или фотоэлектроколориметре со све­тофильтром, имеющим длину волны, соответствующую максимуму светопропускания при 520—540 нм в кювете с толщиной слоя 20 или 30 мм.
Раствором сравнения служит частій основного раствора пробы, в которой семивалентный марганец восстанавливают до двухва­лентного прибавлением 1—2 капель раствора азотистокислого ‘натрия.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им концентрациям марганца строят градуиро­вочный график в прямоугольных координатах.

3.3. Проведение анализа
Навеску меди массой 2,000 г (при массовой доле марганца от 0,0002 до 0,001 %) или 1,000 г (при массовой доле марганца от 0,001 до 0,005 %) помещают в стакан (или колбу) вместимостью* 250 см3, приливают 20—25 см3 азотной кислоты и кипятят до удале­ния оксидов азота и растворения навески. Раствор упаривают до половины и далее продолжают, как описано в п. 3.2.2«
Массу марганца определяют по градуировочному графику.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю марганца (X) в процентах вычисляют по формуле
v (тл—Г7?Й)-1ОО
Х^= ■ т-1600 ’
где — масса марганца в растворе анализируемой пробы, най­денная по градуировочному графику, мг;
т2 — ма