Цинк. Методы определения алюминия

ГОСТ 19251.7-93

Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЦИНК

Методы определения алюминия

Zinc. Methods of aluminium determination

ОКС 77.120
ОКСТУ 1709

Дата введения 1997-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Восточным научно-исследовательским горно-металлургическим институтом цветных металлов (ВНИИцветмет)

ВНЕСЕН Госстандартом Республики Казахстан

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 15 марта 1994 г. (Отчет N 1 МГС)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 19 июня 1996 г. N 387 межгосударственный стандарт ГОСТ 19251.7-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
 

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на цинк марок ЦВ, ЦВ0, Ц0А, Ц0, Ц1, Ц2 по ГОСТ 3640 и устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения содержания алюминия в интервале массовых долей от 0,002 до 0,03%.
 

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 199-78 Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 3118-77 (СТ СЭВ 4276-83) Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 3760-79 (СТ СЭВ 3858-82) Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4217-77 (СТ СЭВ 1697-79) Калий азотнокислый. Технические условия

ГОСТ 4234-77 Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4461-77 (СТ СЭВ 3855-82) Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 9849-86 Порошок железный. Технические условия

ГОСТ 10929-76 (СТ СЭВ 5768-86) Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 19251.0-79 Цинк. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 19908-90 Тигли, чаши, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия

ГОСТ 23957.1-80 Цинк. Метод атомно-абсорбционного определения свинца, кадмия и сурьмы

ГОСТ 24147-80 Аммиак водный особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 25336-82 (СТ СЭВ 2945-81, СТ СЭВ 4023-83, СТ СЭВ 4975-85, СТ СЭВ 4976-85) Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 27068-86 (СТ СЭВ 223-85) Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия
 

3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 19251.0 и ГОСТ 23957.1*.
_______________
* Действует ГОСТ 23957.1-2003 . - Примечание.
 

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Требования безопасности - по ГОСТ 23957.1 и ГОСТ 19251.0.
 

5 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Метод основан на измерении поглощения аналитической линии алюминия 309,3 нм при введении растворов проб и растворов сравнения в пламя ацетилен - закись азота.

Пробы цинка переводят в раствор кислотным разложением.

При определении алюминия в интервале массовых долей от 0,01 до 0,03% фотометрируют растворы, полученные непосредственно после растворения пробы в кислоте; при определении в интервале массовых долей от 0,002 до 0,01% алюминий предварительно концентрируют осаждением на гидроксиде железа.
 

5.1 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный любой марки с источником излучения на алюминий.

Воздух, сжатый под давлением 2·10-6·10 Па (2-6 атм) в зависимости от используемого прибора.

Колбы плоскодонные или конические вместимостью 200-250 см и стаканы из термостойкого или химически стойкого стекла вместимостью 250-400 см - по ГОСТ 25336.

Ацетилен в баллонах.

Закись азота в баллонах.

Фильтры обеззоленные синяя лента - по [1].

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

Кислота соляная - по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.

Аммиак водный - по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1,5.

Водорода пероксид - по ГОСТ 10929.

Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 - по ГОСТ 9849.

Раствор железа: 0,5 г железа растворяют в 50 см соляной кислоты с добавлением нескольких капель азотной кислоты (1:3), переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см раствора содержит 10 мг железа.

Алюминий металлический гранулированный - по [2].

Калий хлористый - по ГОСТ 4234, раствор 191 г/дм.

Калий азотнокислый - по ГОСТ 4217, раствор 260 г/дм.

Стандартные растворы и растворы сравнения:

Стандартный раствор А: 1,000 г металлического алюминия растворяют в 50 см соляной кислоты при нагревании, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см раствора А содержит 1000 мкг алюминия.

Стандартный раствор Б: 10 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см раствора Б содержит 100 мкг алюминия.

Стандартный раствор В: 10 см раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см раствора В содержит 10 мкг алюминия.

Растворы сравнения: в мерные колбы вместимостью 100 см отмеривают пипетками стандартные растворы Б и В согласно таблице 1.


Таблица 1 - Приготовление растворов сравнения

Растворы сравнения готовят в двух сериях:

I серия - в каждую из мерных колб прибавляют по 3 см раствора азотнокислого калия, по 6 см азотной кислоты (1:1), разбавляют водой до метки и перемешивают;

II серия - в каждую из мерных колб прибавляют по 3 см раствора хлористого калия, по 2 см раствора железа и по 30 см раствора соляной кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают.
 

5.2 Проведение анализа

5.2.1 Определение алюминия в интервале массовых долей от 0,01 до 0,03%

Навеску цинка массой 1,000 г помещают в коническую колбу или стакан вместимостью 200-250 см, приливают 15 см раствора азотной кислоты (1:3) и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают, добавляют 1,5 см раствора азотнокислого калия, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, доводят до метки водой и перемешивают.

Анализируемые растворы и растворы сравнения I серии распыляют в пламя закись азота - ацетилен и измеряют поглощение аналитической линии алюминия 309,3 нм.

Условия измерения подбирают в соответствии с используемым прибором. На спектрофотометрах, имеющих режимы работы "концентрация" и "поглощение", работают или в режиме "концентрация" и тогда результат получают на табло в мкг/см, или в режиме "поглощение" методом "ограничивающих растворов" или по градуировочному графику. На спектрофотометрах, имеющих режим работы "поглощение", работают в этом режиме методом "ограничивающих растворов" или по градуировочному графику.

5.2.2 Определение алюминия в интервале массовых долей от 0,002 до 0,01%

Навеску цинка массой 5,000 г помещают в стакан вместимостью 400 см и растворяют в 50 см азотной кислоты (1:1) без нагревания, добавляют 1 см пероксида водорода, разбавляют водой до объема примерно 120 см, прибавляют 1 см раствора железа и приливают 90 см раствора аммиака, перемешивая пробу стеклянной палочкой. Подогревают раствор на плите до коагуляции осадка. Через 15- 20 мин пробу фильтруют через плотный фильтр (синяя лента). Стакан, в котором проводили осаждение гидроксидов, и осадок на фильтре промывают один раз водой. Осадок на фильтре растворяют в 15 см раствора соляной кислоты (1:1), нагретого до 70-90 °С, предварительно промыв этим раствором стакан, в котором проводили осаждение гидроксидов. Собирают раствор в мерную колбу вместимостью 50 см, в которую предварительно помещают 1,5 см раствора хлористого калия, доводят до метки водой и перемешивают.

Анализируемые растворы и растворы сравнения II серии распыляют в пламя закись азота - ацетилен и измеряют поглощение аналитической линии алюминия. Условия измерения - по 5.2.1.
 

5.3 Обработка результатов

5.3.1 Массовую долю алюминия , %, вычисляют по формуле

, (1)

где - массовая концентрация алюминия в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику или методом "ограничивающих растворов", мкг/см;

- объем анализируемого раствора, см;

- масса навески цинка, г.

5.3.2 Абсолютные допускаемые расхождения (%) результатов двух параллельных определений ( - показатель повторяемости) и результатов двух анализов ( - показатель воспроизводимости) с доверительной вероятностью =0,95 не должны превышать допускаемых значений, указанных в таблице 2 (определение алюминия по 5.2.2) и таблице 3 (определение алюминия по 5.2.1).


Таблица 2 - Абсолютные допускаемые расхождения

В процентах

Таблица 3 - Абсолютные допускаемые расхождения

В процентах

Абсолютные допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей алюминия рассчитывают методом линейной интерполяции.
 

6 ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения алюминия с хромазуролом C(S) при рН=5,7-5,8 и измерении его оптической плотности при длине волны 590 нм. Мешающее влияние железа устраняют восстановлением аскорбиновой кислотой; медь маскируют тиосульфатом натрия.
 

6.1 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа для измерения в видимой области спектра.

Колбы кварцевые - по ГОСТ 19908 вместимостью 250 см.

Кислота азотная - по ГОСТ 4461.

Кислота соляная - по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1, 1:3 и раствор 0,1 моль/дм.

Кислота аскорбиновая, раствор 10 г/дм, свежеприготовленный.

Аммиак водный - по ГОСТ 24147, разбавленный 1:10.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) - по ГОСТ 27068, раствор 50 г/дм, свежеприготовленный.

Натрий уксуснокислый - по ГОСТ 199, раствор 2 моль/дм.

Хромазурол С(S) - по [3], раствор 1 г/дм.

Бумага индикаторная универсальная - по [4].

Цинк - по ГОСТ 3640, марки ЦВ00.

Раствор цинка: 5,000 г цинка растворяют при нагревании в 70 см соляной кислоты (1:1) с добавлением 6-7 капель азотной кислоты. Раствор выпаривают до влажных солей. Остаток растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доводят до метки и перемешивают. 1 см раствора содержит 10 мг цинка.

Алюминий металлический гранулированный - по [2].

Стандартные растворы алюминия:

Раствор А: 0,100 г алюминия растворяют при нагревании в 50 см соляной кислоты (1:3), охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см раствора А содержит 0,1 мг алюминия.

Раствор Б: 10 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см раствора Б содержит 0,01 мг алюминия.

Раствор В: 10 см раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см раствора В содержит 0,001 мг алюминия.

Растворы Б и В готовят в день применения.
 

6.2 Проведение анализа

6.2.1 Навеску цинка массой 0,500 г помещают в коническую кварцевую колбу вместимостью 250 см и растворяют при нагревании в 10 см соляной кислоты (1:1) с добавлением 6-7 капель азотной кислоты. Раствор выпаривают до влажных солей. Остаток растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 10 см (при массовой доле алюминия до 0,01%) или 2 см (при массовой доле алюминия свыше 0,01%) помещают в стакан вместимостью 50 см, прибавляют 2 см раствора аскорбиновой кислоты и осторожно нейтрализуют аммиаком (1:10) до рН=5 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, разбавляют водой до объема примерно 25 см, прибавляют 1,5 см раствора тиосульфата натрия, обмывают стенки колбы водой, приливают 2,5 см раствора соляной кислоты 0,1 моль/дм, 1,0 см раствора хромазурола C(S), 2,5 см раствора уксуснокислого натрия, перемешивая раствор после прибавления каждого реактива. Разбавляют водой до метки и перемешивают.

Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волны 590 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм. Раствором сравнения служит раствор, содержащий те же количества аскорбиновой кислоты, тиосульфата натрия, соляной кислоты, хромазурола C(S) и уксуснокислого натрия. Одновременно с проведением анализа проводят контрольный опыт со всеми применяемыми в ходе анализа реактивами и в тех же условиях. Содержание алюминия устанавливают по градуировочным г

рафикам.

6.2.2 Для построения градуировочных графиков в стаканы вместимостью 50 см помещают 0, 1, 2, 3, 4 и 5 см раствора В, что соответствует 0, 1, 2, 3, 4 и 5 мкг алюминия, прибавляют 5 см раствора цинка (при массовой доле алюминия до 0,01%) или 1 см раствора цинка (при массовой доле алюминия свыше 0,01%), прибавляют 2 см раствора аскорбиновой кислоты и далее поступают так, как описано в 6.2.1.

По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им содержаниям алюминия строят градуировочные графики.
 

6.3 Обработка результатов

6.3.1 Массовую долю алюминия , %, вычисляют по формуле

, (2)

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

- объем исходного раствора, см;

- масса навески цинка, г;

- объем аликвотной части раствора, см.

6.3.2 Абсолютные допускаемые расхождения (%) результатов двух параллельных определений ( - показатель повторяемости) и результатов двух анализов ( - показателе воспроизводимости) с доверительной вероятностью =0,95 не должны превышать допускаемых значений, указанных в таблице 4.


Таблица 4 - Абсолютные допускаемые расхождения

В процентах

Абсолютные допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей алюминия рассчитывают методом линейной интерполяции.
 

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). БИБЛИОГРАФИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

1 ТУ 6-09-1678-86 Фильтры обеззоленные синяя лента

2 ТУ 6-09-3742-87 Алюминий гранулированный ч.д.а., ч.

3 ТУ 6-09-05-1175-82 Хромазурол С(S)

4 ТУ 6-09-1181-89 Бумага универсальная индикаторная