Цинк. Метод определения свинца и кадмия

ГОСТ 19251.2-79
(ИСО 713-75,
ИСО 1054-75)

Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЦИНК

Метод определения свинца и кадмия

Zinc. Method of cadmium and lead determination

ОКСТУ 1709

Дата введения 1980-01-01
 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В.И.Лысенко, Л.И.Максай, Р.Д.Коган, В.А.Колесникова, Н.А.Романенко, Р.А.Пестова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.08.79 N 3077

3. Изменение N 3 принято Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 7 от 26.04.95)

За принятие проголосовали:

4. Стандарт полностью соответствует стандартам ИСО 713-75, ИСО 1054-75

5. ВЗАМЕН ГОСТ 19251.2-73

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

7. Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

8. ПЕРЕИЗДАНИЕ (февраль 1998 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в октябре 1984 г., апреле 1989 г., июне 1996 г. (ИУС 1-85, 7-89, 9-96)


Настоящий стандарт устанавливает полярографический метод определения свинца (при массовой доле свинца от 0,001 до 2,5%) и кадмия (при массовой доле кадмия от 0,0005 до 0,3%).

Метод основан на одновременном полярографическом определении свинца и кадмия в кислом натриево-хлоридном растворе соответственно при потенциалах полуволн минус 0,47 и минус 0,67 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.

Чувствительность метода определения свинца на осциллографическом полярографе 0,08 мг/дм, на переменно-токовом - 0,04 мг/дм, чувствительность определения кадмия на осциллографическом полярографе 0,05 мг/дм, на переменно-токовом - 0,02 мг/дм.

При массовой доле кадмия свыше 0,01% допускается полярографирование кадмия на хлоридно-аммиачном фоне при потенциале полуволны минус 0,85 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.

Стандарт полностью соответствует стандартам ИСО 713-75 и ИСО 1054-75.

(Измененная редакция, Изм. N 2).
 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа и требования безопасности - по ГОСТ 19251.0.

(Измененная редакция, Изм. N 1).
 

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Полярограф осциллографический или полярограф переменного тока.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 2:1.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Гидразин дигидрохлорид по ГОСТ 22159 или натрий фосфорноватистокислый по ГОСТ 200.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, не содержащий свинца, и раствор 200 г/дм, в склянку вместимостью 2 дм помещают 400 г хлористого натрия, прибавляют 10 см соляной кислоты, доводят до объема 2 дм водой и перемешивают.

Фоновый электролит: в склянку вместимостью 2 дм помещают 400 г хлористого натрия, 10 г дигидрохлорида гидразина, приливают 10 см соляной кислоты, разбавляют водой до объема 2 дм и перемешивают.

Допускается применение фонового электролита следующего состава: в склянку вместимостью 2 дм помещают 500 г хлористого натрия, 10 г фосфорноватистокислого натрия, приливают 7 см соляной кислоты, разбавляют водой до объема 2 дм и перемешивают.

Свинец марки С1 по ГОСТ 3778*.
_______________
* Действует ГОСТ 3778-98. - Примечание.

Кадмий марки Кд0 по ГОСТ 1467.

Стандартные растворы свинца и кадмия.

Раствор А: навески мелко нарезанного свинца массой 1,0000 г и кадмия 0,2000 г помещают в стакан вместимостью 1 дм, растворяют при нагревании в 30 см азотной кислоты, разбавленной 1:3, и выпаривают досуха; приливают 10 см соляной кислоты и выпаривают досуха. Выпаривание с 10 см соляной кислоты повторяют еще два раза. К остатку прибавляют 600 см раствора хлористого натрия, нагревают до растворения соли, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки этим же раствором и перемешивают.

1 см стандартного раствора А содержит 1 мг свинца и 0,2 мг кадмия.

Раствор Б: навески мелко нарезанного свинца массой 0,1000 г и 0,0500 г кадмия помещают в стакан вместимостью 1 дм, растворяют при нагревании в 30 см азотной кислоты, разбавленной 1:3, и далее анализ проводят как указано в методике приготовления стандартного раствора А.

1 см стандартного раствора Б содержит 0,1 мг свинца и 0,05 мг кадмия.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Натрий сернистокислый по ГОСТ 195.

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

Стандартный раствор кадмия: навеску кадмия массой 0,2500 г растворяют в 20 см азотной кислоты 1:3. Переводят в мерную колбу вместимостью 500 см, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см стандартного раствора кадмия содержит 0,5 мг кадмия.

Градуировочные растворы кадмия: в шесть конических колб вместимостью 100 см помещают по 2,5 см раствора хлористого цинка, 0; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0 и 3,0 см стандартного раствора кадмия, по 20 см соляной кислоты и 0,5 см азотной кислоты, нагревают, добавляют по 15 см воды и кипятят до удаления окислов азота. Охлаждают и переводят в мерные колбы вместимостью 100 см. Прибавляют по 40 см аммиака, 0,5 г сульфита натрия, 2,5 см раствора желатина. Доводят до метки водой и перемешивают.

Градуировочные растворы кадмия содержат 0; 1,0; 2,5; 5; 10 и 15 мг/дм кадмия.

Цинк хлористый по ГОСТ 4529 безводный.

Цинк чистотой 99,99%, металлический порошок или тонкая стружка.

Раствор соли хлористого цинка с содержанием 200 г/дм цинка: готовят из хлористого цинка или из цинка.

Приготовление раствора хлористого цинка из соли: 800 г хлористого цинка помещают в колбу вместимостью 3 дм и растворяют при перемешивании в 500 см воды, соблюдая осторожность (раствор сильно разогревается). Прибавляют 20 см соляной кислоты, 35-40 г металлического цинка и перемешивают в течение 30 мин (очистка от примесей свинца и кадмия). Раствор фильтруют через стеклянный фильтр N 2 (на фильтр добавляют около 2 г порошка цинка) без создания разряжения. Фильтрат собирают в склянку вместимостью 1 дм. 5 см фильтрата выпаривают и определяют свинец и кадмий. При наличии этих элементов в растворе фильтрат переливают в колбу, в которой проводили очистку от примесей, прибавляют 10 см соляной кислоты и очистку цинком повторяют. После очистки и фильтрования цинковый раствор разбавляют водой до объема 2 дм и перемешивают.

Приготовление раствора хлористого цинка из металлического цинка: 400 г цинка в виде порошка (стружки) помещают в колбу вместимостью 3 дм и растворяют в 50 см соляной кислоты, разбавленной 2:1, а затем (по мере снижения скорости растворения цинка) добавляют порциями по 25-30 см концентрированную соляную кислоту при частом перемешивании. На растворение цинка расходуется около 1,2 дм соляной кислоты. После того как на дне колбы останется около 25-30 г цинка, прибавляют 25-30 г порошка цинка, 20 см соляной кислоты и продолжают очистку до растворения, примерно, половины порошка цинка. Раствор фильтруют и проверяют на чистоту, как указано выше. Фильтрат разбавляют до объема 2 дм водой.

Градуировочные растворы свинца и кадмия: в 13 конических колб вместимостью по 100 см отмеривают в соответствии с табл.1 стандартные растворы А или Б, раствор хлористого цинка и выпаривают до влажного остатка. Приливают по 45-50 см фонового электролита, нагревают до растворения солей, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 200 см, разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают.

Содержание свинца и кадмия в градуировочных растворах указано в табл.1.
 

Таблица 1

Растворы 1-7 применяют при анализе цинка, содержащего 0,02% и меньше свинца, 0,01% и меньше кадмия, а растворы 8-13 - для анализа цинка с большим содержанием этих примесей. Градуировочные растворы 1, 4 и 8 являются контрольными опытами с реактивами.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
 

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску цинка, отобранную в зависимости от массовой доли свинца и кадмия, по табл.2, помешают в коническую колбу вместимостью 100-250 см, прибавляют небольшими порциями соответствующий объем соляной кислоты, разбавленной 2:1, и ведут растворение вначале без нагревания, а затем при нагревании. После растворения пробы прибавляют около 0,5 см пероксида водорода и выпаривают до влажного остатка.
 

Таблица 2

К остатку приливают 25 или 50 см фонового электролита, нагревают до растворения солей, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 или 100 см (табл.2), доводят до метки фоновым электролитом и перемешивают.

Одновременно с этим проводят контрольные пробы на применяемые реактивы: в конические колбы вместимостью 100 см помещают по 12,5 см раствора хлористого цинка (для навески 2,5000 г), 5 см (для навески 1,0000 г) или 2,5 см (для навески 0,5000 г), приливают соответственно 60; 20 и 15 см соляной кислоты, разбавленной 2:1, затем 0,5 см пероксида водорода и выпаривают до начала кристаллизации хлористого цинка. К остатку приливают 25 или 50 см фонового электролита; нагревают до растворения солей, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 или 100 см, как указано выше.

Часть раствора пробы (аналогично - контрольного опыта) заливают в полярографическую ячейку и проводят полярографирование свинца и кадмия соответственно при потенциалах полуволн минус 0,47 и минус 0,67 В относительно насыщенного каломельного электрода и оптимальных значениях диапазона тока. В аналогичных условиях полярографируют соответствующие градуировочные растворы. Полярографирование с применением полярографа переменного тока проводят при периоде капания ртути из капилляра 1-2,5 с и оптимальных значениях диапазона тока.

Из значений высот волн определяемого элемента вычитают значения высот волн контрольного опыта и рассчитывают содержание свинца и кадмия.

(Измененная редакция, Изм. N 2,

3).

3.2. При массовой доле кадмия более 0,01% допускается полярографирование кадмия на хлоридно-аммиачном фоне. Навеску цинка массой 0,5000 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см, осторожно, небольшими порциями, прибавляют 20 см соляной кислоты и 0,5 см азотной кислоты и ведут растворение сначала без нагревания, а затем при нагревании. После полного растворения пробы добавляют 15 см воды и кипятят до удаления оксидов азота. Охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 100 см. Прибавляют 40 см аммиака, 0,5 г сульфита натрия, 2,5 см раствора желатина. Доводят до метки водой и перемешивают. Полученному раствору дают отстояться до осаждения гидроксида.

Часть раствора пробы (контрольного опыта) заливают в полярографическую ячейку и полярографируют кадмий при потенциале полуволны минус 0,85 В относительно насыщенного каломельного электрода при оптимальных значениях диапазона тока. В аналогичных условиях полярографируют соответствующие градуировочные растворы кадмия. Полярографирование с применением полярографа переменного тока проводят при периоде капания ртути из капилляра 1-2,5 с и оптимальных значениях диапазона тока.

Из значений высот волн кадмия вычитают значения высот волн контрольного опыта и вычисляют содержание кадмия.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).
 

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю свинца или кадмия (), %, вычисляют по формуле

,

где - высота волны определяемого элемента в растворе пробы, мм;

- объем мерной колбы, см;

- концентрация определяемого элемента в градуировочном растворе, мг/дм;

- высота волны определяемого элемента в градуировочном растворе, мм;

- масса навески, г

4.2. Абсолютные значения разностей результатов двух параллельных определений (показатель сходимости) и результатов анализов (показатель воспроизводимости) с доверительной вероятностью 0,95 не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл.3.
 

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. N 2).