Глинозем. Методы определения оксида хрома

ГОСТ 13583.11-93

Группа А39

     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГЛИНОЗЕМ

Методы определения оксида хрома

Alumina. Methods for the determination of chromium oxide

ОКСТУ 1711

Дата введения 1995-01-01

     
     
Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Госстандартом России

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г.

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 N 160 межгосударственный стандарт ГОСТ 13583.11-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1995 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 13583.11-81

ВНЕСЕНО Изменение N 1, принятое Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 17 от 22.06.2000). Государство-разработчик Россия. Постановлением Госстандарта России от 29.09.2000 N 242-ст вводено в действие на территории РФ с 01.07.2001

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 12, 2000 год

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящий стандарт устанавливает методы определения оксида хрома в глиноземе:

атомно-абсорбционный - при массовой доле оксида хрома от 0,0015 до 0,01%;

фотометрический - при массовой доле оксида хрома от 0,0002 до 0,01%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 25542.0.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на щелочном разложении пробы сплавлением, окислении трехвалентного хрома до шестивалентного, образовании комплекса хрома с дифенилкарбазидом и измерении оптической плотности окрашенного раствора при длине волны 545 нм.

Если массовая доля оксида ванадия (V) более чем в три раза превышает массовую долю оксида хрома (III), то предварительно проводят экстракцию хрома метилизобутилкетоном и реэкстракцию водой.

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр

Кислота серная по ГОСТ 4204 и растворы с концентрацией эквивалента 8 и 2 моль/дм.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы 6 и 0,5 моль/дм.

Кислота фосфорная по ГОСТ 6552, разбавленная 1:10. Для приготовления кислоты, свободной от восстановителей, в горячий раствор кислоты добавляют по каплям раствор перманганата калия до получения устойчивой в течение 10 мин розовой окраски раствора.

Вода, свободная от восстановителей: к 1000 см воды приливают 2,5 см раствора серной кислоты 8 моль/дм, нагревают до кипения, прибавляют раствор перманганата калия до устойчивой розовой окраски раствора и кипятят не менее 10 мин.

Церий-аммоний азотно-кислый, раствор с концентрацией эквивалента 0,04 моль/дм по церию в растворе серной кислоты 2 моль/дм: 2,19 г азотно-кислого церия-аммония растворяют в небольшом количестве воды и добавляют 25 см раствора серной кислоты 2 моль/дм. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

Калий периодат.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с массовой долей 0,07%.

Метилизобутилкетон (МИБК) очищенный: в делительную воронку вместимостью 500 см помещают 350 см МИБК, охлажденного до температуры 5-10 °С, 50 см раствора соляной кислоты 0,5 моль/дм и осторожно встряхивают 1 мин. После разделения слоев водную фазу сливают и отбрасывают. Очищенный МИБК хранят в посуде с притертой пробкой.

Ацетон по ГОСТ 2603.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

Дифенилкарбазид, раствор с массовой долей 1% в ацетоне, свежеприготовленный.

Калий двухромово-кислый по ГОСТ 4220.

Стандартные растворы хрома.

Раствор А: 0,1936 г предварительно высушенного при температуре 150 °С в течение 10 ч и охлажденного в эксикаторе двухромово-кислого калия помещают в стакан вместимостью 400 см и растворяют примерно в 200 см воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,0001 г оксида хрома (III).

Раствор Б: 25 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.

1 см раствора Б содержит 0,000005 г оксида хрома (III).

Раствор В: 10 см раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.

1 см раствора В содержит 0,0000005 г оксида хрома (III).

Никель хлористый по ГОСТ 4038, раствор с массовой долей 0,2%.

Ртуть по ГОСТ 4658.

Алюминий марки А995 по ГОСТ 11069, стружка. Стружку очищают в ацетоне, затем высушивают в сушильном шкафу при температуре 100 °С 3-5 мин и охлаждают в эксикаторе.

Раствор алюминия 26,5 г/дм: 26,5 г алюминиевой стружки помещают в стакан вместимостью 1000 см, добавляют 1 каплю ртути или 1 см раствора хлористого никеля, затем по частям 600 см раствора соляной кислоты 6 моль/дм. После прекращения растворения раствор охлаждают, добавляют 100 см серной кислоты, выпаривают до выделения белых паров серной кислоты и еще 10 мин. После охлаждения добавляют 400-500 см воды и нагревают до получения прозрачного раствора. Полученный раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2. Проведение анализа

2.2.1. Определение массовой доли оксида хрома при соотношении оксида ванадия (V), и оксида хрома (III) не более 3:1.

2.2.1.1. Аликвотную часть сернокислого раствора пробы, приготовленного методом щелочного разложения пробы сплавлением по ГОСТ Р 50332.1, объемом 25,0 см, помещают в стакан вместимостью 100 см, разбавляют до объема 30 см водой, приливают 0,5 см раствора марганцовокислого калия, нагревают до кипения и выдерживают при температуре кипения 10 мин, добавляя в случае исчезновения окраски 1-2 капли раствора марганцовокислого калия. Затем в горячий раствор добавляют по каплям этиловый спирт почти до обесцвечивания розовой окраски перманганата калия. После прибавления каждой капли этилового спирта выжидают несколько секунд. Необходимо избегать избытка восстановителя. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, предварительно ополоснутую водой, не содержащей восстановителей. Добавляют 3 см ортофосфорной кислоты, 2 см дифенилкарбазида, доливают до метки водой, не содержащей восстановителей, и перемешивают. Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

Через 15 мин, но не позже чем через 1 ч, измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 545 нм.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

Массу оксида хрома в растворе находят по градуировочному графику.

2.2.1.2. Для построения градуировочного графика в семь стаканов вместимостью 100 см каждый помещают 0; 1,0; 5,0; 10,0 см раствора В и 2,0; 6,0; 10,0 см раствора Б, что соответствует 0; 0,0000005; 0,0000025; 0,000005; 0,00001; 0,00003; 0,00005 г оксида хрома (III).

В каждый стакан добавляют по 10 см раствора алюминия, 1,0 см раствора серной кислоты 8 моль/дм. Разбавляют до объема 30 см водой, приливают 0,5 см раствора марганцовокислого калия, нагревают до кипения и далее поступают, как указано в п.2.2.1.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора хрома.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам оксида хрома строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.2. Определение массовой доли оксида хрома при соотношении оксида ванадия (V) и оксида хрома (III) более 3:1.

2.2.2.1. Аликвотную часть сернокислого раствора пробы, приготовленного методом разложения пробы сплавлением по ГОСТ Р 50332.1, объемом 25 см помещают в стакан вместимостью 100 см с отметкой, соответствующей объему 30 см. Доводят объем раствора до 30 см водой, добавляют 2 см раствора азотнокислого церия-аммония или 0,1 г периодата калия. Стакан накрывают часовым стеклом и оставляют на водяной бане 25 мин, добавляя воду по мере испарения, затем охлаждают до температуры 5-10 °С.

Охлажденный раствор переносят в делительную воронку вместимостью 200 см с нанесенной на нее отметкой, соответствующей объему 45 см. Раствор доливают до метки водой, охлажденной до температуры 5-10 °С, добавляют 4,5 см раствора соляной кислоты 6 моль/дм, охлажденной до температуры 5-10 °С, перемешивают, далее добавляют 25 см МИБК, охлажденного до температуры 5-10 °С, и встряхивают 20 с. После расслоения фаз водную фазу сливают и отбрасывают. К органической фазе добавляют 25 см раствора соляной кислоты 0,5 моль/дм, встряхивают 20 с, после расслоения водную фазу сливают и отбрасывают. К органической фазе добавляют 15 см воды и встряхивают 30 с. Операцию повторяют дважды, собирая водные фазы в мерную колбу вместимостью 50 см.

Далее в мерную колбу вместимостью 50 см добавляют 1,3 см раствора серной кислоты 8 моль/дм и после перемешивания 2 см раствора дифенилкарбазида доливают до метки водой, не содержащей восстановителей, и перемешивают.

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

Через 15 мин, но не позже чем через 1 ч, измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре или на фотоэлектроколориметре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов, соответствует длине волны 545 нм.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

Массу оксида хрома в растворе находят по градуировочному графику.

2.2.2.2. Для построения градуировочного графика в семь стаканов вместимостью 100 см каждый с отметкой, соответствующей объему 30 см, помещают 0; 1,0; 5,0; 10,0 см раствора В и 2,0; 6,0; 10,0 см раствора Б, что соответствует 0; 0,0000005; 0,0000025; 0,000005; 0,00001; 0,00003; 0,00005 г оксида хрома (III).

В каждый стакан приливают по 10 см раствора алюминия, 1,0 см раствора серной кислоты 8 моль/дм, разбавляют водой до объема 30 см, добавляют 2 см раствора азотнокислого церия-аммония или 0,1 г периодата калия и далее поступают, как указано в п.2.2.2.1.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора хрома.

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам оксида хрома строят градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Массовую долю оксида хрома (III) в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса оксида хрома в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

- объем основного раствора, см;

- объем аликвотной части раствора пробы, см;

- масса навески глинозема, г.

2.3.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, указанных в таблице.

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Метод основан на кислотном или щелочном разложении пробы и измерении атомной абсорбции хрома в пламени ацетилен - воздух или ацетилен - закись азота при длине волны 357,9 нм.

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями и источником излучения для хрома.

Закись азота.

Ацетилен технический по ГОСТ 5457.

Вода, дважды дистиллированная, для приготовления растворов и проведения анализа.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461*, раствор 8 моль/дм.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 4461-77. - Примечание изготовителя базы данных.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Ацетон по ГОСТ 2603.

Никель хлористый по ГОСТ 4038, раствор с массовой долей 0,2%.

Ртуть по ГОСТ 4658.

Алюминий марки А995 по ГОСТ 11069, стружка. Стружку очищают ацетоном, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100 °С 3-4 мин и охлаждают в эксикаторе.

Раствор алюминия 26,5 г/дм: 26,50 г алюминия помещают в стакан вместимостью 1000 см и небольшими порциями добавляют 600 см раствора соляной кислоты, затем 1 см раствора хлористого никеля или каплю ртути. После прекращения бурной реакции раствор нагревают до полного растворения стружки, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.

Стандартные растворы хрома.

Раствор А: 1,9355 г предварительно просушенного при температуре 150 °С в течение 1 ч и охлажденного в эксикаторе двухромовокислого калия растворяют в стакане вместимостью 250 см в 100 см воды. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А содержит 0,001 г оксида хрома (III).

Раствор Б: 50,0 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор готовят перед применением.

1 см раствора Б содержит 0,00005 г оксида хрома (III).

3.2. Проведение анализа

3.2.1. Для анализа используют раствор пробы, приготовленный по ГОСТ Р 50332.1. В случае применения раствора пробы, приготовленного методом разложения пробы сплавлением, используют азотнокислый раствор.

Раствор контрольного опыта готовят по ГОСТ Р 50332.1, добавляя в мерную колбу 20 см раствора алюминия при кислотном разложении пробы и 100 см раствора алюминия при щелочном разложении пробы сплавлением.

Измеряют атомную абсорбцию хрома в растворе пробы параллельно с растворами для градуировочного графика и контрольного опыта в пламени ацетилен - воздух или ацетилен - закись азота при длине волны 357,9 нм.

Из значения атомной абсорбции раствора пробы вычитают значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта. Массу оксида хрома находят по градуировочному графику.

3.2.2 Для построения градуировочного графика в семь мерных колб вместимостью 250 см каждая отбирают 0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,000075; 0,000125; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г оксида хрома. Во все колбы добавляют по 100 см раствора алюминия. При щелочном сплавлении во все колбы добавляют также по 12 г углекислого натрия, 4,0 г борной кислоты и 50 см раствора азотной кислоты. Растворы в колбах доливают до метки водой и перемешивают.

Измеряют атомную абсорбцию хрома в пламени ацетилен - воздух или ацетилен - закись азота при длине волны 357,9 нм непосредственно до и после измерения атомной абсорбции хрома в растворе пробы.

Из атомной абсорбции растворов вычитают атомную абсорбцию раствора, не содержащего стандартный раствор хрома, и по полученным значениям и соответствующим им массам оксида хрома строят градуировочный график.

3.3. Обработка результатов

3.3.1. Массовую долю оксида хрома (III) в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса оксида хрома (III), найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески глинозема, г.

3.3.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, указанных в таблице.