Теллур высокой чистоты. Метод определения серы

ГОСТ 19709.1-83

Группа В59

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТЕЛЛУР ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ

Метод определения серы

Tellurium of high purity. Method for determination of sulphur

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.01.85
до 01.01.90*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 4, 1994 год). - Примечание изготовителя базы данных.

РАЗРАБОТАН Министерством цветной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

В.П.Савраев, Л.И.Зеленская, М.Г.Саюн, Е.В.Лисицына, Л.И.Максай, Е.В.Боровикова, Н.А.Рябова

ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

Член Коллегии А.П.Снурников

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26 сентября 1983 г. N 4535

ВЗАМЕН ГОСТ 19709.1-74

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20.02.89 N 269 с 01.09.89

Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 5, 1989 год


Настоящий стандарт устанавливает полярографический метод определения серы (при массовой доле от 0,00002 до 0,03%) в теллуре высокой чистоты.

Метод основан на восстановлении соединений серы до сероводорода, отгонке, и поглощении его раствором щелочи в присутствии гидроксиламина и трилона Б и полярографировании раствора, содержащего сульфид-ионы.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа по ГОСТ 22306-77 с дополнением.

1.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

1.1.2. Контроль правильности результатов анализа осуществляют методом стандартной добавки.

Массовая доля серы в добавке должна составлять 100-200% ее содержания в анализируемом материале.

Величину добавки определяют по разности , где и - результаты анализа пробы и пробы с добавкой , рассчитанные как среднее арифметическое из двух параллельных определений, расхождения между которыми не должны превышать допускаемых величин, указанных в стандарте.

Результат анализа считается правильным, если найденная величина добавки отличается от расчетного значения не более чем на , где и - допускаемые расхождения результатов параллельных определений серы в пробе и пробе с добавкой .

Проверку правильности результатов анализа серии проб теллура выполняют /20 раз в месяц, где - число проанализированных проб теллура с использованием одних и тех же реактивов, растворов и аппаратуры, но не реже одного раза в

месяц.

1.1.1, 1.1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.1.3. Допускается применение другой аппаратуры, материалов, посуды и реактивов при условии получения метрологических характеристик, не ниже указанных в настоящем стандарте.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1. Требования безопасности - по ГОСТ 24977.1-81 и нормативно-технической документации с дополнением.

2.1.1. Отработанные растворы и экстрагенты с теллуром следует сливать в сборники.

Утилизация и обезвреживание соединений теллура должны осуществляться следующим образом: раствор с осадком из реакционной склянки ежедневно сливают в отдельную бутыль, затем через 2-3 недели осадок теллура отфильтровывают на бумажный фильтр, промывают 2-3 раза водой. Осадок с фильтром высушивают на воздухе, помещают в полиэтиленовый пакет и отправляют изготовителю для переработки.

3. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Полярограф переменного тока типа ППТ-1 или универсальный типа ПУ-1.

Аппарат для приготовления и очистки восстановительной смеси (черт.1). Колба вместимостью 3 дм изготовляется из кварца или молибденового стекла.

Черт.1. Установка для приготовления восстановительной смеси

Установка для приготовления восстановительной смеси

Черт.1

Аппарат для восстановления соединений серы и отгонки сероводорода (черт.2). Допускается применение обратного холодильника и приемника любых конструкций, обеспечивающих полное поглощение сульфид-ионов.

Черт.2. Установка для восстановления серы и отгонки сероводорода

Установка для восстановления серы и отгонки сероводорода

1 - электроплитка; 2 - сосуд реакционный с восстановительной смесью; 3 - шлифы;
4 - приемник с щелочным раствором гидроксиламина и трилона Б (спиральная кварцевая насадка,
приваренная к наружной стороне выходной трубки обратного холодильника); 5 - обратный холодильник;
6, 7 - барботер с раствором пирогаллола в растворе едкого кали;
8 - барботер с дистиллированной водой.

Черт.2

Электроплитка с закрытой спиралью и терморегулятором.

Электролизер с выносным анодом.

Аргон газообразный по ГОСТ 10157-79 или азот по ГОСТ 9293-74.

Кислота соляная по ГОСТ 14261-77 и перегнанная; перегоняют в смеси с деионизированной или бидистиллированной водой в объемном соотношении 1:1 с добавкой по 100 мг марганцовокислого калия к 1 дм смеси. Первую фракцию объемом 300 см отбрасывают. Для анализа используют вторую фракцию объемом 400 см.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, дважды перегнанная.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145-74, дважды перекристаллизованный и прокаленный в течение 1 ч при 500 °С.

Калий гидроксид (едкое кали) по нормативно-технической документации, раствор с массовой долей 25%.

Калий йодистый по ГОСТ 4232-74.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72, дважды перегнанная (или свежепрокипяченная).

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75.

Калий хлористый по ГОСТ 4234-77, перекристаллизованный, насыщенный раствор.

Пирогаллол А, раствор с массовой долей 25% в растворе едкого кали.

Натрий фосфорноватистокислый (гипофосфит натрия) по ГОСТ 200-76.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456-79, 2М раствор.

Натрий сернистый по ГОСТ 2053-77.

Соль динатриевая этилендиамин- N, N, N', N' -тетрауксусной кислоты (трилон Б) по ГОСТ 10652-73.

Ртуть по ГОСТ 4658-73.

Вода бидистиллированная: дистиллированную воду наливают в колбу вместимостью 3 дм, насыпают около 1 г гранулированного едкого кали и марганцовокислого калия до интенсивного окрашивания и кипятят раствор. Первую и третью порции дистиллята отбрасывают, вторую порцию собирают.

Раствор А. Кали едкое, 2М раствор: 11,2 г едкого кали и 10 г трилона Б растворяют в 100 см бидистиллята. Готовят за 2 сут до употребления.

Раствор Б. Гидроксиламин солянокислый, 2М раствор: 13,9 г гидроксиламина растворяют в 100 см бидистиллята.

Фоновой электролит: 80 см раствора А, 20 см раствора Б и 150 см бидистиллята смешивают в день употребления.

Восстановительная смесь А: в колбу вместимостью 3 дм, снабженную обратным холодильником, вносят 444 г йодистого калия, 150 г гипофосфита натрия, наливают 530 см соляной кислоты и 200 см дистиллированной воды, перемешивают и кипятят в токе аргона 7-8 ч. Скорость продувки аргоном должна быть 3-4 пузырька в 1 с. Аргон предварительно очищают пропусканием через две склянки Дрекселя с раствором пирогаллола в едком кали. При охлаждении из восстановительной смеси должен выделяться осадок солей (невыделение свидетельствует о недостаточной концентрации соляной кислоты). Восстановительную смесь сливают с осадка солей и хранят в склянке с притертой пробкой в темном месте.

Стандартные растворы сернокислого калия.

Раствор А: 0,0544 г сернокислого калия растворяют в воде. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см стандартного раствора А содержит 0,1 мг серы.

Раствор Б: 10 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают водой до метки, готовят перед употреблением.

1 см раствора Б содержит 0,01 мг серы.

Стандартные растворы сульфидной серы.

Раствор А: 0,0748 г просушенного фильтровальной бумагой сернистого натрия помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и растворяют в 20 см фонового электролита, доводят до метки бидистиллятом и перемешивают.

1 см стандартного раствора А содержит 0,1 мг серы.

Раствор Б: 10 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки фоновым электролитом и перемешивают.

1 см раствора Б стандарта содержит 0,01 мг серы.

Раствор с известным содержанием сульфидной серы: 0,2 см раствора Б разбавляют фоновым электролитом в мерном цилиндре до 10 см и полярографируют.

Содержание серы в полярографируемом растворе равно 0,2 мг/дм.

Растворы сульфидной серы готовят в день употребления.

Реакционный сосуд: цилиндр из фторопласта или стекла диаметром (40±10) мм и высотой (50±10) мм с плотной крышкой.

Кварцевые чашки с верхним диаметром (20±10) мм и высотой (20±5) мм по ГОСТ 19908-80*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 19908-90. - Примечание изготовителя базы данных.

Кислота йодистоводородная по ГОСТ 4200-77.

Аммиак водный по ГОСТ 24147-80.

Вода деионизированная: дистиллированную воду пропускают через хроматографическую колонку, заполненную катионитом КУ-1 и анионитом АН-1 или аналогичными.

Бром по ГОСТ 4109-79, очищенный перегонкой в кварцевом приборе и трехкратной промывкой путем встряхивания в делительной воронке с равным объемом деионизированной или бидистиллированной воды. Водную фазу перед сливом в канализацию нейтрализуют щелочью.

Восстановительная смесь Б: в колбу вместимостью 3 дм, снабженную обратным холодильником, вносят 150 г гипофосфита натрия, наливают 300 см соляной кислоты, 500 см йодистоводородной кислоты и 200 см дистиллированной воды, перемешивают и кипятят в токе аргона 6-8 ч. Скорость продувки аргоном должна быть 3-4 пузырька в 1 с. Аргон предварительно очищают пропусканием через две склянки Дрекселя с раствором пирогаллола в растворе едкого кали. При охлаждении из восстановительной смеси должен выделяться осадок солей (невыделение свидетельствует о недостаточной концентрации соляной кислоты). Восстановительную смесь сливают с осадка солей и хранят в склянке с притертой пробкой в темном месте.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

4.1. В барботеры 6 и 7 (см черт.2) заливают раствор пирогаллола в едком кали. В барботер 8 заливают бидистиллированную или деионизированную воду. Барботер 8 соединяют с реакционным сосудом 2 (из кварца или стекла) с помощью хлорвиниловых шлангов. В сосуд 2 заливают один раз в смену 150 см предварительно очищенной восстановительной смеси А или Б, а в приемник 4-10 см фонового электролита. Через холодильник 5 пропускают холодную воду. Шлиф холодильника и шлиф пробки 3 слегка смазывают фосфорной кислотой или спектрально чистым графитом. Через установку пропускают поток аргона со скоростью 2-3 пузырька в 1 с. Если скорости прохождения пузырьков аргона в барботере 6 и приемнике 4 совпадают, установка герметична.

Правильность работы установки проверяют отгонкой стандартного раствора сульфатной серы. Для этого восстановительную смесь кипятят в течение 1 ч для дополнительной очистки от серы. Восстановительную смесь охлаждают, затем в приемник 4 заливают 10 см фонового электролита, а через шлиф холодильника с помощью микропипетки в реакционную колбу 2 вводят 0,2 см раствора Б сернокислого калия. Сероводород отгоняют в течение 40 мин с момента включения плитки. Затем раствор из приемника выливают в этектролизер с выносным анодом (анодное отделение предварительно заполняют ртутью на 2 мм выше уровня платинового контакта, насыщенным раствором хлористого калия доверху и закрывают пробкой) и полярографируют сульфид-ионы при потенциале полуволны минус 0,8 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. Анодное отделение электролизера необходимо ежедневно заполнять свежим насыщенным раствором хлористого калия.

Высоту пика на полярограмме раствора в приемнике сопоставляют с высотой пика раствора 0,2 мг/дм сульфидной серы. Разница высот пиков обоих растворов не должна превышать 10%. Если разница больше, и раствор в приемнике дает более низкие пики, то необходимо промыть холодильник деионизированной или бидистиллированной водой и повторить определение.

Если раствор в приемнике дает значительно более высокие пики, то проверяют поправку контрольного опыта, как указано в п.4.2.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.2. Для вновь собранной установки проводят проверку чистоты восстановительной смеси и газа носителя (поправка контрольного опыта). Для этого через кипящую восстановительную смесь пропускают аргон в течение 30 мин. Поправку контрольного опыта (в единицах мкг серы в 10 см раствора) определяют по отношению пика соответствующего раствора к высоте пика, полученного при восстановлении 0,2 мкг сульфатной серы. Если на полярограмме раствора контрольного опыта не наблюдается пика серы, а есть точка перегиба на полярографической кривой у потенциала пика серы, то за высоту волны принимают половину разницы ординат точек перегиба и минимума на положительной ветви пика.

Установку считают пригодной для работы, если поправка контрольного опыта не превосходит 0,02 мкг серы.

Поправку контрольною опыта проверяют перед началом анализа, при замене баллона с аргоном или азотом, растворов в барботерах и после каждого перехода от отгонки больших количеств серы к отгонке малых количеств серы.

4.3. Один-два раза в течение рабочего дня установку градуируют. Для градуировки установки проводят восстановление и отгонку серы из 0,2, 0,5, 1,0; 2,0 и 3,0 см раствора Б сернокислого калия, как указано в п.1.1.

4.2, 4.3. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

5. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

5.1. При массовой доле серы от 5·10 до 3·10% навеску теллypa массой 0,2000 г помещают в коническую колбу вместимостью 50 см и приливают 3-4 см смеси азотной и соляной кислот (3:1). Колбу закрывают часовым стеклом и проводят растворение вначале на холоду, а затем при осторожном нагревании не выше 100 °С. Снимают часовое стекло и раствор выпаривают досуха. Выпаривание повторяют дважды, каждый раз прибавляя по 1 см соляной кислоты. Приливают 3 см соляной кислоты, нагревают до растворения солей, охлаждают и переносят раствор в реакционную склянку перегонного аппарата, смывая три раза по 1 см стенки колбы соляной кислотой.

В приемник заливают 10 см фонового электролита. Пропускают через установку поток аргона, через 20-30 мин после полного восстановления теллура до элементного состояния доводят до кипения и ведут отгонку и поглощение сероводорода в течение 35-40 мин. Раствор из приемника переносят в электролизер и полярографируют сульфид-ионы при потенциале минус 0,8 В (по отношению к насыщенному каломельному электроду).

Из высоты волны серы исследуемого раствора вычитают среднее значение двух контрольных опытов, проделанных в аналогичных условиях; при этом среднее значение высот волн серы в контрольных опытах не должно превышать 30% высоты волны серы исследуемого раствора.

С одной порцией восстановительной смей (150 см) можно последовательно проводить определение серы в трех навесках теллура.

(Измененная редакция, Изм. N

1).

5.2. При массовой доле серы от 2·10 до 5·10% навеску теллура массой 1,0000 г помещают в кварцевую чашку и приливают 2 см перегнанной соляной кислоты. В реакционный сосуд на дно наливают 3 см брома, вставляют чашку с пробой, закрывают сосуд и оставляют на холоду на ночь. На следующий день чашку ставят на водяную баню (проба должна полностью раствориться) и отгоняют избыток брома. Раствор охлаждают и переносят в реакционную склянку перегонного аппарата с восстановительной смесью Б, смывая чашку 2 см соляной кислоты. Далее анализ проводят, как указано в п.5.1.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. Массовую долю серы () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса серы в рабочем растворе, введенном для градуировки установки, мкг;

- высота пика полярографируемого раствора анализируемой пробы, мм;

- средняя арифметическая высота пика контрольного опыта, мм;

- средняя арифметическая высота пика, полученного при градуировке прибора, мм;

- масса навески теллура, г.

Высоты пиков, используемые для вычисления результатов определения, пересчитывают на одну и ту же инструментальную чувствительность.

6.2. Разность двух результатов параллельных определений и разность двух результатов анализа с доверительной вероятностью 0,95 не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в таблице.

6.1, 6.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).