ГОСТ 13938.7-78 Медь. Методы определения свинца

ГОСТ 13938.7-78
Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕДЬ

Методы определения свинца

Copper. Methods for determination of lead

ОКСТУ 1709

Дата введения 1979-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Г.П.Гиганов, Е.М.Феднева, А.А.Бляхман, Е.Д.Шувалова, А.Н.Савельева

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24.01.78 N 155

3. ВЗАМЕН ГОСТ 13938.7-68

4. Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 4749-84

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1999 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в мае 1982 г., апреле 1983 г., июне 1985 г., апреле 1988 г. (ИУС 8-82, 7-83, 8-85, 7-88)

Настоящий стандарт устанавливает полярографический и атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,0005 до 0,06%) методы определения свинца в меди марок в соответствии с ГОСТ 859*.

________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 859-2001. Здесь и далее по тексту. - .

(Измененная редакция, Изм. N 4).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа и требования безопасности при выполнении анализов - по ГОСТ 13938.1.

Разд.1. (Измененная редакция, Изм. N 4).

2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА
(при массовой доле свинца от 0,0005 до 0,06%)

2.1. Сущность метода

Метод основан на полярографическом определении свинца на фоне 0,5 М раствора хлорной кислоты в интервале потенциалов от минус 0,45 до минус 0,85 В по отношению к донной ртути.

Свинец отделяют от основной массы меди осаждением раствором аммиака совместно с гидроокисью железа или лантана с последующим растворением гидроокисей в хлорной кислоте.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Полярограф с наложением переменного напряжения.

Азот в баллоне по ГОСТ 9293.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:49.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1 и 1:3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:100.

Железо (III) азотнокислое, 1,5%-ный раствор, раствор 5 г/дм. 1 см раствора содержит 2 мг железа.

Окись лантана.

Лантан хлористый, семиводный.

Лантан азотнокислый, шестиводный.

Раствор лантана; готовят следующим образом: 2,4 г окиси лантана растворяют в 15 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, или 5,4 г хлористого лантана, или 6,2 г азотнокислого лантана сначала растворяют в воде, а затем прибавляют 10 см соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор доливают водой до 1 дм и перемешивают.

1 см раствора содержит 2 мг лантана.

Кислота хлорная 0,5 М раствор.

Свинец высокой чистоты по ГОСТ 22861 или свинец по ГОСТ 3778*.

________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3778-98. Здесь и далее по тексту. - .

Свинец азотнокислый по ГОСТ 4236.

Растворы свинца.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,500 г свинца растворяют в 25 см азотной кислоты, разбавленной 1:3, приливают 100 см воды, раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,5 мг свинца.

Раствор Б; готовят следующим образом: пипеткой отбирают 20 см раствора А в стакан вместимостью 200 см, прибавляют 5 см хлорной кислоты и выпаривают раствор до появления паров хлорной кислоты. Остаток охлаждают, прибавляют 10-15 см воды и выпаривают раствор почти до прекращения выделения паров хлорной кислоты. После охлаждения к остатку приливают 50 см 0,5 М раствора хлорной кислоты и нагревают раствор под часовым стеклом до кипения. Раствор охлаждают и переливают в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки 0,5 М раствором хлорной кислоты и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,02 мг свинца.

Раствор В; готовят следующим образом: 0,160 г азотнокислого свинца или 0,100 г свинца растворяют в 20 см раствора азотной кислоты. При применении металлического свинца для удаления окислов азота раствор кипятят и затем охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см раствора В содержит 0,1 мг свинца.

Раствор Г; 50 см раствора В помещают в мерную колбу вместимостью 500 см, добавляют 5 см азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор хранят не более 5 ч.

1 см раствора Г содержит 0,01 мг свинца.

Растворы свинца стандартные; готовят следующим образом: в мерные колбы вместимостью 100 см микробюреткой отмеряют 0; 0,5; 1,5; 2,5; 4,0; 5,0; 7,5; 10,0 и 15,0 см раствора Б, доливают до метки 0,5 М раствором хлорной кислоты и перемешивают. Растворы содержат 0; 0,1; 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0 и 3,0 мг/дм свинца. Растворы готовят непосредственно перед полярографированием.

Допускается применение других реактивов при условии получения метрологических характеристик, не уступающих указанным в стандарте.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 4).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску меди массой 5,0 г растворяют в 25 см азотной и 5 см соляной кислот под часовым стеклом. Раствор нагревают до полного удаления окислов азота, затем переливают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают. При анализе меди 20 см раствора (при массовой доле свинца до 0,003%) или 10 см (при массовой доле свинца свыше 0,003%) помещают в стакан вместимостью 300 см, разбавляют водой до 150-200 см, прибавляют 2 см раствора железа или лантана при массовой доле свинца до 0,01% и 10 см раствора железа или лантана при массовой доле свинца свыше 0,01%, нагревают раствор до 60 °С и осаждают гидроокиси раствором аммиака.

После коагуляции осадка в течение 15 мин осадок фильтруют на фильтр средней плотности и промывают несколько раз горячим раствором аммиака, разбавленным 1:49. Осадок гидроокисей струей горячей воды смывают в стакан, в котором проводилось осаждение, промывают фильтр 10 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, а затем три раза горячей соляной кислотой, разбавленной 1:100. Гидроокиси вновь осаждают раствором аммиака, как указано выше.

Осадок гидроокисей смывают с фильтра примерно 30 см 0,5 М раствора хлорной кислоты, нагревают до растворения осадка, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см и доливают 0,5 М раствором хлорной кислоты до метки (исходный раствор).

При анализе меди с массовой долей свинца от 0,0005 до 0,01% часть исходного раствора помещают в сосуд для пропускания азота. Пропускают азот в течение 15 мин, переливают раствор в электролизер и полярографируют в интервале потенциалов от минус 0,45 до минус 0,85 В.

При анализе меди с массовой долей свинца свыше 0,01% в мерную колбу вместимостью 50 см помещают 10 см исходного раствора, раствор доливают до метки 0,5 М раствором хлорной кислоты и перемешивают.

Часть раствора помещают в сосуд для пропускания азота и далее поступают, как указано выше.

Одновременно проводят два контрольных опыта для учета содержания свинца в применяемых реактивах.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.3.2. Навеску меди массой 1,0 г помещают в стакан вместимостью 400 см и растворяют в 10 см раствора азотной кислоты. Стакан накрывают часовым стеклом и при нагревании удаляют окислы азота.

К раствору приливают воду до 150 см и 10 см 1,5%-ного раствора азотнокислого железа (III) или 10 см раствора лантана. Раствор нагревают до температуры 60 °С и добавляют такое количество водного аммиака, чтобы медь перешла в раствор в виде аммиачного комплекса.

Осадок через 15 мин отфильтровывают на фильтр средней плотности и несколько раз промывают горячим раствором аммиака. Осадок смывают горячей струей воды в стакан, в котором проводилось осаждение. Осадок растворяют в 5 см раствора соляной кислоты. Затем гидроокись снова осаждают водным аммиаком, как описано выше. Осадок отфильтровывают через тот же фильтр и растворяют 25 см горячего раствора хлорной кислоты, прибавляя ее небольшими порциями. Раствор охлаждают и помещают в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают раствором хлорной кислоты до метки и перемешивают. Часть раствора помещают в сосуд для полярографирования и удаляют кислород пропусканием азота в течение 10-15 мин. Раствор полярографируют в диапазоне потенциалов от минус 0,45 до минус 0,85 В (по отношению к донной ртути).

Одновременно проводят контрольные опыты. Среднюю высоту пиков, полученных при полярографировании растворов контрольных опытов, вычитают из высоты пиков, полученных при полярографировании анализируемых растворов.

Массу свинца, соответствующую разностям пиков, находят по градуировочному графику, построенному, как указано в п.2.3.3.

2.3.3. Для построения градуировочных графиков при массовой доле свинца от 0,0005 до 0,006% в пять из шести стаканов вместимостью по 400 см помещают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 и 6,0 см раствора Г, а при массовой доле свинца от 0,005 до 0,06% в пять из шести стаканов помещают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 и 6,0 см раствора В. В каждый стакан добавляют по 10 см азотной кислоты, по 150 см воды, по 10 см 1,5%-ного раствора азотнокислого железа или 10 см раствора лантана и далее поступают, как указано в п.2.3.2.

По полученным значениям высот пиков и соответствующим им содержаниям свинца строят градуировочный график.

2.3.2, 2.3.3. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА
(при массовой доле свинца от 0,0005 до 0,06%)

3.1. Метод основан на растворении пробы в азотной кислоте и измерении поглощения линии свинца при введении солянокислого или азотнокислого растворов в пламя ацетилен-воздух при длине волны 283,3 нм.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный, включающий лампу со свинцовым полым катодом, горелки для пламени ацетилен-воздух или пропан-бутан-воздух и распылительную систему.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Пропан-бутан по ГОСТ 20448.

Компрессор воздушный.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1, и раствор 0,1 моль/дм.

Медь электролитная по ГОСТ 859 и раствор меди 100 г/дм: 10,0 г меди помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 70 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают до растворения. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см содержит 0,1 г меди.

Свинец высокой чистоты по ГОСТ 22861 или свинец по ГОСТ 3778.

Растворы свинца стандартные.

Раствор А; готовят следующим образом: 1,0 г свинца помещают в коническую колбу вместимостью 100 см и растворяют в 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 1 мг свинца.

Раствор Б; готовят следующим образом: 50 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,005 мг свинца.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и раствор 1:99.

Железо по ГОСТ 9849, азотнокислый раствор 25 г/дм.

Универсальная индикаторная бумага.

3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 4).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. При определении свинца свыше 0,005% навеску меди массой 2,0 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см и растворяют в 20-25 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают. Полученный раствор меди распыляют в пламя атомно-абсорбционного спектрофотометра и измеряют абсорбцию в пламени при длине волны 283,3 нм.

Одновременно проводят контрольный опыт со всеми применяемыми реактивами. Величину оптической плотности раствора контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.

Массу свинца в растворе устанавливают по градуировочному графику.

Допускается для определения массовой доли свинца использовать метод добавок.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 4).

3.3.1a. При массовой доле свинца до 0,005% навеску меди массой 5,0 г помещают в стакан вместимостью 400 см и растворяют в 25 см азотной кислоты. Нагревают до прекращения выделения оксидов азота. Затем приливают 250 см воды и 5 см раствора железа, нагревают до температуры 60 °С. Приливают аммиак в таком количестве, чтобы вся медь перешла в аммиачный комплекс и еще 5 см. Нагревают раствор при температуре 60-70 °С до коагуляции осадка. Фильтруют через фильтр средней плотности и промывают 3-4 раза горячим раствором аммиака (1:99). Растворяют осадок на фильтре в 10 см горячего раствора соляной кислоты (1:1), собирая фильтрат в стакан, где проводили осаждение. Фильтр промывают горячей водой до нейтральной реакции фильтрата (проверка по универсальной индикаторной бумаге). Раствор после охлаждения помещают в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Измеряют поглощение линии свинца, распыляя раствор в пламени ацетилен-воздух, при длине волны 283,3 нм одновременно с раствором контрольного опыта и растворами для построения градуировочного графика.

Допускается в анализируемом растворе определение содержания висмута (от 0,0003 до 0,005%), олова (от 0,01 до 0,06%) и сурьмы (от 0,0005 до 0,02%).

Массу свинца определяют по градуировочному графику.

(Введен дополнительно, Изм. N 4).

3.3.2. Построение градуированного графика при массовой доле свинца от 0,001 до 0,1%

В мерные колбы вместимостью 100 см помещают 0; 0,5; 1; 2; 4 и 6 см раствора Б, что соответствует 0, 50, 100, 200, 400 и 600 мкг свинца, прибавляют по 10 см раствора меди, доливают водой до метки и перемешивают.

Измеряют абсорбцию приготовленных растворов, как указано в п.3.3.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им содержаниям свинца строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

3.3.2а. Построение градуировочного графика при массовой доле свинца от 0,0005 до 0,001%

Для построения градуировочного графика в шесть стаканов вместимостью по 400 см помещают по 5,0 г меди и растворяют в соответствии с п.3.3.1; приливают 200-250 см воды и 5 см азотнокислого раствора железа. В пять из шести стаканов добавляют 0; 0,5; 2,0; 5,0 и 10,0 см стандартного раствора Б и далее анализ продолжают в соответствии с п.3.3.1a. По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им концентрациям стандартных растворов строят градуировочный график.

(Введен дополнительно, Изм. N 4).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю свинца в процентах при полярографическом определении вычисляют по формуле

,

где - высота волны свинца, полученная при полярографировании анализируемого раствора, за вычетом высоты волны контрольного опыта, мм;

- масса меди, соответствующая аликвотной части раствора, взятой для полярографирования, г;

- объем анализируемого раствора, см;

- величина отношения высоты волны свинца стандартного раствора к его концентрации, мм/мг/дм.

Величину для выбранной чувствительности прибора находят, полярографируя два стандартных раствора (близких по концентрации свинца и концентрации его в анализируемом растворе) в том же интервале потенциалов, и вычисляют по формуле

,

где ; ,

где , - концентрации стандартных растворов, мг/дм;

, - высоты волн, полученные при полярографировании стандартных растворов, мм.

4.1.1. Массовую долю свинца в процентах при полярографическом определении с построением градуировочного графика вычисляют по формуле

,

где - масса свинца, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески меди, г.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

4.2. Массовую долю свинца в процентах при атомно-абсорбционном определении вычисляют по формуле

,

где - масса свинца, найденная по градуировочному графику, мкг;

- масса навески меди, г.

4.3. Расхождения результатов двух параллельных определений и двух анализов не должны превышать значений, приведенных в таблице.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

4.4. При разногласиях в оценке массовой доли свинца применяют полярографический метод.

(Введен дополнительно, Изм. N 4).

Электронный текст документа

и сверен по:

М.: ИПК Издательство стандартов, 2000