Кадмий. Методы определения таллия

ГОСТ 12072.1-79

Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КАДМИЙ

Методы определения таллия

Cadmium. Methods of thallium determination

ОКСТУ 1709

Дата введения 1980-12-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.08.79 N 3230

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 920-78

4. ВЗАМЕН ГОСТ 12072.1-71

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

7. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в феврале 1981 г., августе 1984 г., июле 1990 г. (ИУС 5-81, 12-84, 11-90)


Настоящий стандарт устанавливает полярографический метод определения таллия (при массовой доле таллия от 0,0005% до 0,1%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле таллия от 0,001% до 0,1%).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 920-78.
 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности по ГОСТ 12072.0.

(Измененная редакция, Изм. N 2).
 

2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

2.1. Сущность метода

Метод основан на экстрагировании таллия от мешающих элементов из солянокислой среды и полярографировании таллия на фоне аммонийно-аммиачного раствора при потенциале полуволны минус 0,45 В относительно насыщенного каломельного электрода.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

2.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Полярограф осциллографический и полярограф переменного тока с принадлежностями.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Водорода перекись (пероксид) по ГОСТ 10929.

Бром по ГОСТ 4109.

Натрий сернистокислый по ТУ 6-09-5313, насыщенный раствор.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 5 г/дм.

Эфир этиловый (медицинский) или эфир изопропиловый по ТУ 6-09-3704.

Аммиачный фоновый электролит: в склянку вместимостью 1 дм помещают 100 см насыщенного раствора сернистокислого натрия, 50 г хлористого аммония, 100 см аммиака, приливают около 500 см воды, перемешивают, прибавляют 2 см раствора желатина в случае полярографирования на осциллографическом полярографе, доливают до объема 1 дм водой и перемешивают.

Срок годности фонового электролита - 7 дней.

Таллий по ГОСТ 18337.

Стандартные растворы таллия.

Раствор А: навеску таллия массой 0,250 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения металла, приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до выделения паров серного ангидрида. Охлаждают, смывают стенки 3-4 см воды и снова выпаривают, как указано выше. К остатку осторожно приливают 50-60 см воды, перемешивают, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А содержит 1 мг таллия.

Раствор Б: в мерную колбу вместимостью 250 см отмеривают пипеткой 25 см раствора А, приливают 3 см серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг таллия.

Градуировочные растворы таллия (способ сравнения): в шесть из семи конических колб вместимостью 100 см отмеривают соответственно 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0 и 20,0 см стандартного раствора Б и выпаривают до слегка влажного остатка. К остатку приливают по 45-50 см фонового электролита, перемешивают, количественно переводят в мерные колбы вместимостью 200 см, доливают до метки фоном и перемешивают. Первые шесть растворов содержат соответственно 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 7,5 и 10 мг/дм таллия, а седьмой раствор служит для контрольного опыта.

Срок годности растворов - семь дней.

Градуировочные растворы таллия (способ добавки стандартного раствора): к двум навескам кадмия отмеривают микропипеткой стандартный раствор таллия Б согласно табл.1, приливают 20 см соляной кислоты, разбавленной 1:3, добавляют 1,5-2 см азотной кислоты, выпаривают до объема 3-4 см и далее поступают, как указано в п.2.3.
 

Таблица 1

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску кадмия массой 1,000 г (массовая доля таллия до 0,015%) или 0,500 г (массовая доля таллия свыше 0,015%) помещают в коническую колбу вместимостью 100-250 см, приливают 20 см соляной кислоты, разбавленной 1:3, нагревают до кипения, добавляют по каплям 1,5-2 см азотной кислоты и раствор выпаривают до объема 3-4 см. Приливают 20 см соляной кислоты, разбавленной 1:3, добавляют 3-4 капли брома, накрывают часовым стеклом, оставляют в теплом месте на 5-6 мин, охлаждают (раствор должен быть желтым или бурым), переводят в делительную воронку вместимостью 100 см, ополаскивают колбу 5 см соляной кислоты, разбавленной 1:3, и присоединяют к раствору в делительной воронке. В делительную воронку приливают 25 см этилового или изопропилового эфира и встряхивают в течение 1,5-2 мин. Жидкостям дают расслоиться, водный слой сливают в коническую колбу вместимостью 100 см, а эфирный экстракт встряхивают 2 раза с 10 см соляной кислоты, разбавленной 1:3, в течение 30 с. Промывную жидкость присоединяют к водному слою (в коническую колбу вместимостью 100 см), в котором можно определить содержание свинца.

Эфирный экстракт помещают в чистую коническую колбу вместимостью 100 см, предварительно добавив в нее 1 см воды, отгоняют эфир на водяной бане, к остатку прибавляют 1 см серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до выделения паров серной кислоты с добавлением 5-6 капель пероксида водорода. Стенки смывают 2-2,5 см воды и продолжают выпаривать до слегка влажного остатка.

К охлажденному остатку приливают 10 см фонового электролита, перемешивают, переводят в мерную колбу вместимостью 25 см (массовая доля таллия до 0,005%), 50 см (массовая доля таллия свыше 0,005%), доливают до метки фоном и перемешивают.

Часть раствора заливают в электролизер и полярографируют таллий при потенциале пика минус 0,45 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. В аналогичных условиях проводят полярографирование градуировочных растворов таллия и соответствующих растворов контрольных опытов.

При расчете содержания таллия способом сравнения с градуировочными растворами из высоты анализируемой волны пробы вычитают высоту волны контрольного опыта.

При расчете содержания таллия способом добавки стандартного раствора из высоты волны анализируемой пробы с добавкой вычитают высоту волны контрольного опыта.

(Измененная редакция, Изм. N 3).
 

3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода

Метод основан на измерении поглощения аналитической линии таллия при длине волны 276,8 нм с введением растворов анализируемых проб и градуировочных растворов в воздушно-ацетиленовое пламя. Навески кадмия предварительно переводят в раствор кислотным разложением.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки с источником излучения для таллия.

Воздух, сжатый под давлением 2·10 - 6·10 Па (2-6 атм).

Ацетилен в баллоне.

Кислота азотная по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1, 2 моль/дм раствор.

Таллий по ГОСТ 18337.

Стандартный раствор таллия: навеску таллия массой 0,100 г помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения металла и удаления оксидов азота. Приливают 20-25 см воды, перемешивают, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,1 мг таллия.

Кадмий по ГОСТ 1467 или по ГОСТ 22860, содержащий таллий не более 2·10%, раствор 100 г/дм; 100 г кадмия в виде кусочков или стружки растворяют в 200-250 см азотной кислоты. Кислоту приливают медленно, небольшими порциями (примерно по 10 см). Если при добавлении очередной порции кислоты реакция идет замедленно, сливают образовавшийся раствор азотнокислого кадмия в другую колбу и продолжают разложение. Затем объединяют весь раствор, кипятят до удаления оксидов азота, разбавляют водой, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см и перемешивают.

(Измененная редакция, Изм

. N 3).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску кадмия массой 1,000-5,000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 15-25 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения металла и удаления оксидов азота. Приливают 20-25 см воды, перемешивают, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают. Раствор анализируемой пробы и градуировочные растворы вводят в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют поглощение аналитической линии таллия 276,8 нм по ГОСТ 12072.0.

При необходимости из раствора анализируемой пробы могут быть определены также содержания свинца, железа, цинка, меди и никеля.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

3.3.2. Для построения градуировочных графиков готовят две серии градуировочных растворов.

I серия: в семь из восьми мерных колб вместимостью 100 см отмеривают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см стандартного раствора (что соответствует 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 мг/дм таллия), в каждую из колб приливают по 10 см раствора азотной кислоты 2 моль/дм, доливают водой до метки и перемешивают. Основой этих градуировочных растворов служит вода.

II серия: в четыре из пяти мерных колб вместимостью 100 см отмеривают 0,5; 1,0; 2,0 и 4,0 см стандартного раствора (что соответствует 0,5; 1,0; 2,0 и 4,0 мг/дм таллия), в каждую из колб приливают 10 см раствора азотной кислоты 2 моль/дм, 50 см раствора кадмия 100 г/дм, доливают до метки водой и перемешивают. Основой этих градуировочных растворов служит раствор кадмия. По градуировочным растворам I серии измеряют растворы анализируемых проб из навески массой 1-2,5 г; II серия градуировочных растворов служит для анализа растворов анализируемых проб из навески массой 5 г.

При определении из одного раствора свинца, железа, цинка, меди и никеля в каждую из указанных выше колб добавляют такие количества стандартных растворов этих элементов, которые бы соответствовали концентрациям их в градуировочных раст

ворах.

3.3.1, 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).
 

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю таллия (), %, при полярографическом определении вычисляют по формуле

,

где - высота волны таллия анализируемого раствора пробы, мм;

- объем мерной колбы, см;

- массовая концентрация таллия в градуировочном растворе, мг/дм;

- высота волны таллия градуировочного раствора, мм;

- масса навески, г

4.2. Массовую долю таллия (), %, при атомно-абсорбционном определении вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация таллия в анализируемом растворе, мг/дм;

- объем мерной колбы, см;

- масса навески, г.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

4.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, приведенных в табл.2.
 

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 3).