Никель. Методы определения мышьяка

ГОСТ 13047.15-81

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НИКЕЛЬ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА

Издание официальное

ИЛК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

УДК 669.24:546.19.06:006.354

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НИКЕЛЬ

Методы определения мышьяка
Nickel.
Methods for the determination of arsenic

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21 декабря 1981 г. № 5501 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 мышьяка при мас­совой доле его в никеле от 0,0002 до 0,003 %.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2244—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 ДИСТИЛЛЯЦИИ

2.1. Сущность метода!
Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте, выделении мышьяка соосаждением с гидроокисью железа, дистилляции хлористого мышьяка и последующем фотометрическом опре­делении его в виде молибденовой сини при длине волны 840, 660 или 610 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Аппарат для дистилляции мышьяка.
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—84, перегнанная и раствор 3:2.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77, растворы 9 М и 3:2.
Кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262—78, З М раствор.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72.
Аммоний-железо (III) сернокислый по ГОСТ 4208—72, раствор 100 г/дм3: 10 г соли растворяют при нагревании в 70 см3 воды и 5 см3 азотной кислоты. Раствор отфильтровывают и разбавляют водой до 100 см3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, перегнанный и раствор 1:19.
Калий бромистый по ГОСТ 4160—74.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74 и раствор 1,5 г/дм3, свежеприготовленный.
Водорода перекись по ГОСТ 10929—76, стабилизированная не фосфорной кислотой (фосфор­ная кислота мешает определению мышьяка), раствор 30 г/дм3.
Масса пористая, не содержащая мышьяка и окисляющие вещества (стеклянные капилляры, кусочки отмытой пемзы).
Калий йодистый по ГОСТ 4232—74.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—87.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, очищенный следующим образом: 70 г соли растворяют в 400 см3 горячей воды и раствор фильтруют через плотный фильтр. В раствор добавляют 250 см3 этилового спирта и через 2 ч кристаллы отсасывают на фарфоровой фильтрующей воронке. Полученный молибденовокислый аммоний снова растворяют и кристаллизацию повторяют. Крис­таллы соли сушат на воздухе.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765—78, раствор 10 г/дм3 в З М растворе серной кислоты.
Смесь реакционная гидразин — молибдатный раствор: 50 см3 раствора молибденовокислого аммония разбавляют водой до 450 см3, прибавляют 35 см3 раствора сернокислого гидразина и разбавляют водой до 500 см3. Применяют свежеприготовленный раствор.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 1 М раствор.
Мышьяка трехокись, сублимированная.
Стандартные растворы мышьяка.
Раствор А: 0,1320 г трехокиси мышьяка растворяют в 5 см3 раствора гидроокиси натрия, добавляют 10 см3 воды, 10 см3 9 М раствора соляной кислоты и раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,2 мг мышьяка.
Раствор Б: 25 см3 раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
2 см3 раствора Б содержит 0,01 мг мышьяка.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску никеля массой 5 г при массовой доле мышьяка от 0,0003 до 0,0005 % или 2 г при массовой доле свыше 0,0005 %, помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в 40 см3 раствора азотной кислоты. Раствор выпаривают до 20—25 см3, затем прибавляют 80 см3 воды, 3 см3 раствора аммоний-железо сернокислое, 1,5 г хлористого аммония, нагревают до 60—70 °С и при перемешивании вливают 100 см3 аммиака. Раствор с осадком оставляют в теплом месте 20—30 мин, а затем осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают горячим раствором аммиака. Осадок на фильтре растворяют в 25 см3 теплого раствора соляной кислоты 3:2 в стакан, где проводилось осаждение и фильтр промывают теплым раствором той же кислоты. Раствор переносят в колбу для дистилляции вместимостью 250 см3, ополаскивая стакан раствором соляной кислоты 3:2 и дополняя раствор в колбе той же кислотой до 130 см3. Прибавляют несколько кусочков пористой массы, 1,0 г бромистого калия, 3,0 г сернокислого гидразина и колбу присоединяют к дистилляционному прибору. Отгоняют 2/з первоначального объема. Дистиллят собирают в высокий стакан-приемник вместимостью 100 см3, содержащий 35 см3 раствора перекиси водорода. К дистилляту прибавляют 5 см3 азотной кислоты и выпари­вают досуха на кипящей водяной бане. Потом стакан переносят в сушильный шкаф и сушат при 130 °С в течение 1 ч. К охлажденному остатку добавляют 20 см3 реакционной смеси, накрывают часовым стеклом и нагревают в течение 10 мин на кипящей водяной бане. Затем раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают реакционной смесью до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 840, 660 или 610 нм.
Раствором сравнения служит объединенный раствор контрольных опытов.
Массу мышьяка находят по градуировочному графику.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В шесть из семи стаканов вместимостью по 150 см3 отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05 и 0,06 мг мышьяка. Во все стаканы наливают по 5 см3 азотной кислоты и выпаривают на кипящей водяной бане досуха, затем сушат в течение 1 ч в сушильном шкафу при 130 °С и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1. Раствором сравнения служит раствор, не содержащий мышьяк.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим массовым концентрациям мышьяка строят градуировочный график.
2.3.3. 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю мышьяка (X) в процентах вычисляют по формуле
Х= — • 100,
тх
где т — масса мышьяка в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г;
тх — масса навески никеля, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не долж­ны превышать значений, указанных в таблице.
Массовая доля мышьяка, %
Абсолютное допускаемое расхождение, %
От 0,0003 до 0,0004 Св. 0,0004 » 0,0008 » 0,0008 » 0,003
0,00012 0,0002
0,0004

3. МЕТОД ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭКСТРАКЦИИ

3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении никеля в азотной кислоте, осаждении мышьяка с гидроокисью железа, экстракции йодидного комплекса и фотометрическом определении мышьяка в виде молиб­деновой сини при длине волны 840, 660 или 610 нм.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—84, перегнанная, раствор 3:2.
Кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262—78, растворы 1:3, З М, 1:15.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77, плотностью 1,19 г/см3 и 9 М раствор, очищенные от мышьяка следующим образом: 10,0 г йодистого калия растворяют в 500 см3 соляной кислоты. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 1000 см3, прибавляют 25 см3 четыреххлористого углерода и встряхивают в течение 2 мин. Органический слой после отстаивания отбрасывают, прибавляют еще 25 см3 четыреххлористого углерода, снова встряхивают 2 мин и отбрасывают органический слой. Очистку кислоты проводят в день применения. Из очищенной кислоты готовят 9 М раствор соляной кислоты.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, перегнанный.
Аммоний молибденовокислый перекристаллизованный, раствор 10 г/дм3 в З М растворе серной кислоты.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841—74, раствор 1,5 г/дм3.
Гидразин-молибдатный раствор, готовят следующим образом: к 50 см3 раствора молибденово­кислого аммония прибавляют 5 см3 раствора сернокислого гидразина и разбавляют водой до 100 см3. Раствор готовят перед применением.
Аммоний-железо (III) сернокислый по ГОСТ 4208—72, раствор 100 г/дм3: 10,0 г соли раство­ряют при нагревании в 70 см3 воды и 5 см3 азотной кислоты, отфильтровывают и разбавляют водой до 100 см3.
Калий йодистый по ГОСТ 4232—74.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, 0,006 М раствор.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288—74, перегнанный.
Раствор сернокислого титана: 2,0 г титана растворяют в 40 см3 раствора серной кислоты 1:3 в колбе Кьельдаля с обратным холодильником, после растворения добавляют раствор серной кислоты 1:15 до 1000 см3.
Титан треххлористый по ТУ 6—09—01—756—88, примерно раствор 400 г/дм3.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 1 М раствор; хранят в полиэтиленовом сосуде.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—87.
Титан губчатый по ГОСТ 17746—79.
Мышьяк трехокись, сублимированная.
Стандартные растворы мышьяка по п. 2.2.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску никеля массой 3 г, при массовой доле до 0,001 % мышьяка, или 1 г, при массовой доле свыше 0,001 %, помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют при нагревании в 30 см3 раствора азотной кислоты. К раствору прибавляют около 100 см3 воды, 1 см3 раствора сернокислого аммоний-железа, нагревают до 60—70 °С и медленно вливают в стакан вместимостью 500 см3, в котором находится 100 см3 аммиака и около 1,5 г хлористого аммония. Оставляют стакан в теплом месте на 20—30 мин и отфильтровывают осадок на фильтр средней плотности. Осадок промывают горячей водой и растворяют в 20 см3 раствора соляной кислоты, собирают фильтрат в стакан, в котором велось осаждение.
Для восстановления железа и мышьяка в стакан прибавляют по каплям раствор сернокислого титана или раствор треххлористого титана до устойчивой слабо-фи