Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые. Методы определения цинка, кадмия, свинца, висмута и олова

СОЮЗА ССР

НИКЕЛЬ, СПЛАВЫ НИКЕЛЕВЫЕ

И МЕДНО-НИКЕЛЕВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА, КАДМИЯ, СВИНЦА,

ВИСМУТА И ОЛОВА

ГОСТ 6689.16—92

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Методы определения цинка, кадмия, свинца,
висмута и олова
Nickel, nickel and copper-nickel alloys.
Methods for the determination of zinc, cadmium,
lead, bismuth and tin

ОКСТУ 1709

Настоящий стандарт устанавливает полярографические и вольтамперометрические методы определения цинка (при массо­вой доле цинка от 0,0005 до 0,6 %), кадмия (при массовой доле кадмия от 0,0001 до 0,003 %), свинца (при массовой доле свинца от 0,0002 до 0,02 %), висмута (при массовой доле висмута от 0,0001 до 0,005 %) и олова (при массовой доле олова от 0,0001 до 0,003 %) в никеле, никелевых и медно-никелевых сплавах, по ГОСТ 492 и ГОСТ 19241.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением разд. 1 ГОСТ 6689.1.

2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КАДМИЯ, ЦИНКА, СВИНЦА И ВИСМУТА

2.1. Сущность метода
Метод основан на предварительном отделении кадмия, цинкаг
свинца и висмута от основных компонентов сплавов методом ионообменной хроматографии и последующем их полярографичес­ком определении. При массовой доле примесей менее 0,0005 % оп­ределение проводят методом инверсионной вольтамперометрии, а при массовой доле более 0,0005 % используют метод осциллогра­
фической или переменнотоковой полярографии.
@ Издательство стандартов, 1992
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта Росси
и

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Колонки хроматографические, выполненные из стекла, высо­той 600 мм и диаметром 15 мм (см. чертеж).
Полярограф переменного тока ППТ-1 или
осциллографический полярограф ПО-5122. До­
пускается применение полярографов других
марок.
Ячейка полярографическая, вместимостью 30—40 см3, выполненная из стекла с вынос­ным электродом сравнения (насыщенный ка­ломельный электрод) и с ртутным пленочным
электродом или ртутным капающим электро­дом. При наличии полярографа ППТ-1 ртут­ный пленочный электрод может быть заме­нен стационарным ртутным капельным элек­тродом, прилагаемым к прибору.
Электрод ртутный пленочный: приготовле­ние см. ГОСТ 6689.12.
Смола ионообменная АВ-17 или АН-31 по нтд.
Вата стеклянная.
Азот газообразный по ГОСТ 9293.
Кислота азотная по ГОСТ 11125, разбавлен­ная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавлен­ная 1:1, раствор 2 моль/дм3 и 3 %-ный раствор.
Кислота серная по ГОСТ 14262 и раствор
10484, 40 %-ный раствор.
Вода бидистиллированная.
Калий роданистый по ГОСТ 4139, раствор
200 г/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, насыщен­
ный раствор.
Калия гидроокись, раствор 50 и 100 г/дм3.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, щелочной раствор 100 г/дм3.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм3.
Ртуть марки РО по ГОСТ 4658, не содержащая влаги и очи­щенная от окисных пленок (см. ГОСТ 6689.1).
Калий хлористый ос. ч., раствор 1 моль/дм3.
Цинк марки ЦО по ГОСТ 3640.
Стандартные растворы цинка
Раствор А: 0,1 г цинка растворяют в стакане вместимостью 200 см3 при нагревании в 30 см3 соляной кислоты (1:1), перено»
сят раствор в мерную колбу вместимостью до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г цинка.
Раствор Б: 10 см3 раствора А выпаривают почти досуха, раст­воряют остаток в 20 см3 1 моль/дм3 раствора хлористого калия при слабом нагревании, переносят раствор в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3 и доливают до метки раствором 1 моль/дм3 хло­ристого калия; готовят непосредственно перед измерениями.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г цинка.
Свинец марки СО по ГОСТ 3778.
Стандартные растворы свинца
Раствор А: 0,1 г свинца растворяют в 30 см3 азотной кислоты (1:1), удаляют кипячением окислы азота, охлаждают, приливают 50 см3 воды, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают водой до метки.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г свинца.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, добавляют 2 см3 концентрированной соляной кислоты и доливают до метки водой. Раствор Б готовят непос­редственно перед измерениями.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г свинца.
Кадмий марки КдО по ГОСТ 1467.
Стандартные растворы кадмия
Раствор А: 0,1 г кадмия растворяют в стакане вместимостью 200 см3 при нагревании в 30 см3 азотной кислоты (1:1), удаляют кипячением окислы азота, приливают 50 см3 воды, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г кадмия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, добавляют 2 см3 соляной кислоты и доливают до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г кадмия.
Раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, добавляют 2 см3 концентрированной соляной кислоты и доливают до метки водой.
1 см3 раствора В содержит 0,000001 г кадмия.
Растворы Б и В готовят непосредственно перед измерениями.
Висмут марки ВиО по ГОСТ 10928.
Стандартные растворы висмута
Раствор А: 0,1 г висмута растворяют в стакане вместимостью 100 см3 при нагревании в 30 см3 азотной кислоты (1:1), кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, приливают 50 см3 воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и до­ливают до метки водой.
1 ем3 раствора А содержит 0,0001 г висмута.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вмес­тимостью 100 см3, добавляют 2 см3 концентрированной соляной кислоты и доливают до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г висмута.
Раствор В: 10 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вме­стимостью 100 см3, добавляют 2 см3 концентрированной соляной кислоты, доливают до метки водой.
1 см3 раствора В содержит 0,000001 г висмута.
Растворы Б и В готовят непосредственно перед измерениями.
1.1.1. Подготовка хромотографических колонок к работе
50 г анионита АВ-17 или АН-31 (мелкая фракция) помещают в стакан вместимостью 500 см3 и заливают 400 см3 раствора хло­ристого калия. Смолу выдерживают в растворе 20—24 ч при ком­натной температуре. Сливают раствор и промывают смолу декан­тацией 3 %-ным раствором соляной кислоты до полного удаления железа (отсутствие реакции с роданистым калием). Смолу после­довательно промывают 50 г/дм3, а затем 100 г/дм3 растворами гидроокиси калия до полного удаления хлорид-ионов (отсутст­вие реакции с нитратом .серебра). Промывают смолу дистиллиро­ванной водой до слабощелочной реакции промывной жидкости и затем обрабатывают смолу тремя порциями 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты до 100 см3 каждая.
В нижнюю часть ионообменной колонки помещают тампон из
стеклянной ваты, заполняют колонку слоем смолы высотой 30—32 см, при этом тщательно следят, чтобы пузырьки воздуха не задер­живались между зернами смолы.
После заполнения колонок через смолу пропускают 50 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты.
Перед проведением анализа слой раствора соляной кислоты над смолой должен быть 1—2 см. В процессе работы и хранения смола в колонках должна оставаться под слоем жидкости не ме­нее 2 см.
По окончании хроматографического разделения компонентов сплава и их элюирования смолу регенерируют промыванием во­дой до слабокислой реакции pH 3 (по универсальной индикатор­ной бумаге), а затем пропусканием 50 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску сплава 2 г при массовой доле цинка менее 0,02 % и 0,2 г при массовой доле цинка свыше 0,02 % растворяют при нагревании в стакане вместимостью 200 см3, накрытым часо­вым стеклом, стеклянной или пластиковой пластинкой, в 30 см3 азотной кислоты (1:1). После удаления окислов азота кипячением стекло или пластинку и стенки стакана ополаскивают водой, ра-

С. 5 ГОСТ 6689.16— 92 ■

створ выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 10 см3 концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Обработку сухого остатка концентрированной соляной кислотой повторяют три раза, после чего сухой остаток растворяют в 40 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кислоты и пропускают раствор через колонку с ионообменной смолой со скоростью не более 3 см3/мин. Скорость пропускания раствора регулируют краном или зажимом в нижней части колонки. После пропускания пробы ополаскивают стакан двумя порциями по 20 см3 2 моль/дм3 раствора соляной кис­лоты, которые также , пропускают через колонку. Промывают ко­лонку 2 моль/дм3 раствором соляной кислоты до полного удаления никеля (проба с щелочным раствором диметилглиоксима) и де­сорбируют кадмий, цинк и свинец 200 см3 воды со скоростью не более 2 см3/мин в стакан вместимостью 300 см3. Затем десорбиру­ют висмут 250 см3 1 моль/дм3 раствора серной кислоты в стакан вместимостью 300 см3.
Раствор после десорбции цинка, кадмия и свинца выпаривают досуха, а раствор после десорбции висмута до объема 20—25 см3.
Растворяют сухой остаток в 10—-15 см3 1 моль/дм3 раствора хлористого калия при слабом нагревании, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3 и доливают до метки 1 моль/дм3 раствором хлористого калия.
Раствор, содержащий висмут, переводят в мерную колбу вмес­тимостью 50 см3 и доливают до метки водой. Одновременно про­водят контрольный опыт через весь ход анализа.
Таблица 1
Аликвотная часть раствора,
взятая на полярографирование, см3
От 0,0005 до OjO2 включ.
Св. »
0,2 » 0,6
2.3.2. Для сплавов, содержащих вольфрам
Навеску сплава массой 2 г растворяют при нагревании в ста­кане вместимостью 300 см3, накрытом часовым стеклом, стеклян­ной или пластиковой пластинкой, в 30 см3 азотной кислоты (1:1). После удаления окислов азота кипячением стекло или пластинку
и стенки стакана ополаскивают водой, упаривают ропообразного состояния и разбавляют водой до концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Далее поступают, как указано в п. 2.3.1.

2.3.3. Для сплавов, содержащих кремний, хром и титан
Навеску сплава массой 2 г помещают в платиновую чашку и растворяют в 20 см3 азотной кислоты (1:1) и 5 см3 фтористоводо­родной кислоты при нагревании. Охлаждают раствор, добавляют 5 см3 серной кислоты и упаривают до появления дыма серной ки­слоты.