Кобальт. Методы определения серы

гост
741.2-80
Взамен

ГОСТ 741.2—69

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 7 января

до 01.07. 1986 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
устанавливает нефелометрический определения серы.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2. НЕФЕЛОМЕТРИЧЕСКИЙ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ

(при массовой доле серы от 0,0002 до 0,002%)
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении кобальта, отгонке сероводоро­да и нефелометрическом определении серы по реакции образова­ния сульфида свинца.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Прибор из стекла или кварца для отгонки сероводорода (черт. 1).
Установка состоит из следующих элементов: реакционной кол­бы 1, стеклянной трубки для подачи азота 2, соединительной трубки 3, приемника 4, отводной трубки приемника 5.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—78.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77, разбав­ленная 1 : 1 и 1 : 10.

Черт. 1
Кислота серная по ГОСТ 4204—77.
Кислота йодистоводородная по ГОСТ 4200—77, 45% -ный раствор.
Кислота лимонная по ГОСТ 3652—69.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, перегнанный, 8%-ный рас­твор.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, 1%-ный раствор.
Платина четыреххлористая, раствор готовят из металлической платины. 0,1 г платины растворяют при нагревании в стакане в нескольких миллилитрах смеси соляной и азотной кислот (1:3) и упаривают досуха. Добавляют 5 мл концентрированной соля­ной кислоты, 0,1 г хлористого натрия и снова выпаривают досу­ха. Раствор обрабатывают с добавлением соляной кислоты 4— 5 раз. Сухой остаток растворяют в 20 мл соляной кислоты (1:1), раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл и раз­бавляют водой до метки. Перед применением пипеткой отбирают 4 мл раствора платины, переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл и доливают до метки соляной кислотой (1 : 10). 1 мл рас­твора содержит 0,04 мг платины.
Натрий фосфорноватистокислый (гипофосфит натрия) по ГОСТ 200—76.
Восстановительная смесь. В колбу вместимостью 2 л помеща­ют 240 г гипофосфита натрия, приливают 400 мл соляной кисло­ты (1:1) и 800 мл йодистоводородной кислоты. Полученный рас- 10
твор кипячением выпаривают до 750 мл, пропуская при этом азот через раствор. Раствор хранят в склянке из темного стекла.
Свинец азотнокислый по ГОСТ 4236—77.
Раствор цитрата свинца: 5 г азотнокислого свинца растворя­ют в 50 мл воды и объем раствора доводят до 100 мл водой, за­тем добавляют 20 г лимонной кислоты и нагревают до растворе­ния. При выпадении осадка, образовавшегося при хранении, рас­твор сливают декантацией. Для работы применяют только про­зрачный раствор.
Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166—76.
Азот газообразный в баллонах по ГОСТ 9293—74.
Стандартный раствор серы.
Раствор А: 1,109 г прокаленного сернокислого натрия раство­ряют в воде и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 250 мл.
1 мл раствора содержит примерно 1 мг серы. Точный титр рас­твора А устанавливают весовым баритным методом.
Раствор Б готовят разведением раствора Ав 100 раз.
2.3. Подготовка к анализу
Для очистки системы в реакционную колбу прибора налива­ют 5 мл соляной кислоты и 20 мл восстановительной смеси, при­соединяют колбу к приемнику, в который предварительно нали­вают 15 мл раствора аммиака. Приемник погружают в стакан с измельченным льдом. Реакционную колбу помещают на плиту с закрытой спиралью и ведут отгонку до появления белых паров из отводной трубки приемника.
2.4. Проведение анализа
Навеску кобальта массой 2 г растворяют в колбе с длинным горлом вместимостью 100 мл в 25 мл соляной кислоты и 1,0 мл раствора четыреххлористой платины при умеренном нагревании и осторожном перемешивании.
После растворения навески раствор упаривают до 10 мл, ох­лаждают и закрывают колбу пробкой. После подготовки прибора к анализу раствор помещают в реакционную колбу прибора, опо­ласкивают колбу, в которой велось разложение, 10 мл восстано­вительной смеси и приливают еще 10 мл восстановительной смеси. Колбу тотчас присоединяют к приемнику, в который предваритель­но было налито 15 мл раствора аммиака. Приемник погружают в стакан с измельченным льдом (лед следует периодически добав­лять) и пропускают через прибор азот со скоростью два пузырька в секунду в течение 5 мин для вытеснения воздуха из всей систе­мы. Проверяют герметичность прибора, пропуская азот. Если ско­рость азота в реакционной колбе и в приемнике одинакова, то при­бор герметичен.
Не прекращая подачи азота, помещают реакционную колбу на
горячую электроплитку с закрытой спиралью и проводят отгонку сероводорода при кипячении раствора. Отгонку ведут 5—6 мин по­сле появления белых паров, выходящих из отводной трубки при­емника.
По истечении указанного времени реакционную колбу снима­ют с электроплитки, отсоединяют приемник и быстро переливают аммиачный раствор в градуированный цилиндр вместимостью 50 мл с притертой пробкой. Туда же приливают 2 мл цитрата свин­ца, доводят объем раствора аммиаком до 50 мл, тщательно пере­мешивают и измеряют оптическую плотность раствора не позднее,, чем через 15 мин с момента добавления цитрата свинца на фото­электроколориметре с синим светофильтром (область светопро- пускания 400 нм) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. В качестве раствора сравнения используют воду. Одновре­менно через весь ход анализа проводят контрольный опыт. Из ве­личины оптической плотности анализируемого раствора вычита­ют значение оптической плотности раствора контрольного опыта и находят массовую долю серы по градуировочному графику.
2.5. Построение градуировочного графика
В реакционную колбу прибора вводят последовательно 0; 0,5; 1; 2; 3; 4 и 5 мл стандартного раствора Б, добавляют 5 мл соля­ной кислоты и 20 мл восстановительной смеси. Далее проводят анализ, как указано в п. 2.4.
Из величин оптических плотностей стандартных растворов, вы­читают значение оптической плотности раствора, не содержащего серу, и строят градуировочный график.
2.6. Обработка результатов
2.6.1. Массовую долю серы (X) в процентах вычисляют по формуле
У тх • 100 т где тх— масса серы, найденная по градуировочному графику, г; т— масса навески кобальта, г.
2.6.2. Допускаемые расхождения между параллельными опре­делениями не должны превышать значений, указанных в таблице.
Допускаемые расхождения, отн. %
От 0,0002 до 0,0005
Св. 0,0005 до 0,002
12 т.

3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ

(при массовой доле серы от 0,002 до 0,05%)
3.1. Сущность метода
Метод основан на сжигании навески металла в токе кислорода при 1300—1350 °С, поглощении образовавшегося сернистого ангид­рида водой и титровании его раствором йода в присутствии инди­катора крахмала.
3.2. А п п а р а ту р а, реактивы и растворы
Установка для определения серы (черт. 2) состоит из баллона с кислородом /, снабженного редукционным вентилем 2 для регу­лирования скорости поступления кислорода в печь, склянки Ти-
Установка для определения серы

Черт. 2

щенко или Дрекселя 3, содержащей 4%-ный раствор марганцово­кислого калия в 50%-ном растворе гидроокиси калия, поглоти­тельной склянки 4 любой конструкции, содержащей концентриро­ванную серную кислоту, склянки 5 для осушения кислорода, со­держащей хлористый кальций, трехходового крана 6 для регули­рования скорости пропускания кислорода, фарфоровой трубки 7 марки «Пиролан» длиной 650—750 мм и внутренним диаметром 18—22 мм. Концы трубки, выходящие из печи, должны быть дли­ной не менее 100 мм. Перед началом работы трубка должна быть прокалена в токе кислорода при 1300—1350 °С и проверена на герметичность, трубчатой печи 8 с силитовыми нагревателями, обеспечивающими нагрев до 1350 °С, терморегулятора 9 для ре­гулирования и поддержания необходимой температуры в печи с термопарой и гальванометром, медных муфточек (холодильни­ков) 10 для охлаждения концов фарфоровой трубки, пылеулови­теля 11, наполненного стеклянной ватой, двухходового крана 12, микробюретки 13 вместимостью 5 мл, адсорбционного аппарата 14, схема которого приведена на черт. 3, состоящего из двух равных

Адсорбционный аппарат

Черт. 3

сосудов, соединенных стеклянными перемычками. Левый сосуд является адсорбционным, в нижней его части имеется кран для слива оттитрованной поглотительной жидкости по окончании ана­лиза. В правый сосуд наливается жидкость, служащая для кон­троля.
Лодочки фарфоровые неглазурованные № 2 по ГОСТ 6675—73. Перед применением лодочки прокаливают в токе кислорода при 1250—1300 °С.
Трубки эластичные резиновые внутренним диаметром 5—6 мм. Кислород газообразный технический и медицинский по ГОСТ 5583—78.
Калий йодистый по ГОСТ 4232—74, 50%-ный раствор.
Иод по ГОСТ 4159—79.
0,01 н. раствор йода: 0,127 г кристаллического йода растворяют в 50 мл 50%-ного раствора йодистого калия и разбавляют водой до 1 л. Раствор сохраняют в склянке из темного стекла.
Титр раствора йода по сере устанавливают по стандартному образцу никеля или стали, содержащему примерно одинаковое с анализируемым количество серы.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, 4%-ный рас­твор.
Калия гидроокись, 50%-ный раствор.
Кальций хлористый кристаллический.
Кислота серная по ГОСТ 4204—77.
Крахмал растворимый по ГОСТ 10163—76, 1%-ный раствор, содержащий 1—2 капли раствора йода, свежеприготовленный.
Плавень. Медь по ГОСТ 859—78, марки Ml в виде полоски толщиной 0,5—1 мм.
Допускается использование других приборов, обеспечивающих требуемую точность анализа.
3.3. Подготовка к анализу
Все элементы установки соединяют друг с другом встык при помощи резиновых трубок. Печь нагревают до 1300—1350 °С, пред­варительно пустив ток водопроводной воды в муфточки для ох­лаждения пробок. Проверяют установку на герметичность, для чего открывают трехходовой кран 6 (см. черт. 2) на воздух, осто­рожно открывают вентиль и пропускают кислород, расходуя 20— 30 пузырьков в 1 мин. Переключают кран 6 так, чтобы кислород поступал в печь и закрывают кран 12. Через 2—3 мин должно прекратиться выделение пузырьков в очистительных склянках 3 и 4. Выжидают еще 5—7 мин и, если пузырьки больше не выде­ляются, установку считают герметичной. Кобальтовая стружка, применяемая для ана