ГОСТ 12697.8-77
ГОСТ 12697.8−77 Алюминий. Методы определения меди (с Изменениями N 1, 2)
ГОСТ 12697.8−77
Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АЛЮМИНИЙ
Методы определения меди
Aluminium. Methods for determination of copper
МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709
Дата введения 1979−01−01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР
Ограничение срока действия снято по протоколу N 3−93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5−6-93)
ВЗАМЕН
ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в ноябре 1985 г., мае 1988 г. (ИУС 2−86, 8−88).
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и полярографический методы определения меди в алюминии.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (при массовой доле меди от 0,0002 до 0,08%)
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании диэтилдитиофосфата меди, который экстрагируют четыреххлористым углеродом. Окрашенный раствор диэтилдитиофосфата меди фотометрируют при нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типов СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.
Автотрансформатор лабораторный (ЛАТР) типа ЛАТР-1М или селеновый выпрямитель, применяя электроды Фишера.
Весы лабораторные по
__________________
* С 1 июля 2002 г. введен в действие
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228−2008, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
Вода дистиллированная, не содержащая тяжелых металлов. Воду очищают от следов тяжелых металлов пропусканием через слой сильно кислотного катионита (КУ-1, КУ-2) со скоростью 50 см/мин; 40−50 г катионита, отсеянного от пыли, помещают в стакан вместимостью 400 см, приливают 80−100 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают в течение 30 мин. Кислоту сливают и катионит многократно промывают водой при перемешивании декантацией до нейтральной реакции по метиловому оранжевому.
Катионит переносят в колонку с притертым краном, на дно которой уложен пыж из стеклянной ваты. Колонку с катионитом заполняют дистиллированной водой. Слой катионита должен быть всегда покрыт водой. Поглотительные свойства катионита после его насыщения восстанавливают соляной кислотой и водой.
Все реактивы готовят на очищенной таким способом воде.
Диэтилдитиофосфат никеля, раствор с массовой долей 0,04%.
Кислота соляная особой чистоты по
Кислота азотная по
Водорода пероксид по
Углерод четыреххлористый по
Медь электролитическая.
Растворы меди стандартные.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г меди растворяют в 5 смазотной кислоты. После растворения добавляют 10 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до небольшого объема. Выпаривание с такими же порциями соляной кислоты повторяют еще два раза.
К остатку добавляют 15 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают.
1 смраствора, А содержит 0,1 мг меди (Cu).
Раствор Б; готовят перед употреблением следующим образом: отбирают пипеткой 10 смраствора, А в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки водой и перемешивают.
1 смраствора Б содержит 0,002 мг меди (Cu).
(Измененная редакция, Изм
. N 2).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску алюминия массой 1 г помещают в стакан вместимостью 250 см, приливают 30 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, и накрывают стакан часовым стеклом. По окончании бурной реакции обмывают стекло и стенки стакана горячей водой и нагревают до растворения навески. Затем приливают 1 смраствора пероксида водорода и выпаривают раствор до получения влажного остатка солей.
После этого приливают 2 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, 20−30 смгорячей воды и нагревают до растворения солей. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, разбавляют до метки водой и перемешивают.
Отбирают пипеткой 5−50 смраствора в зависимости от предполагаемой массовой доли меди в делительную воронку вместимостью 250 см. Разбавляют раствор 0,1 моль/дмраствором соляной кислоты до 100 см, прибавляют 3 смраствора диэтилдитиофосфата никеля и приливают из бюретки 5 смчетыреххлористого углерода. Содержимое воронки энергично встряхивают в течение 1 мин, после разделения фаз сливают окрашенный слой четыреххлористого углерода в сухой цилиндр с притертой пробкой вместимостью 25 см.
В делительную воронку приливают еще 5 смчетыреххлористого углерода и повторяют экстрагирование. Экстракт сливают в тот же цилиндр. Тщательно отделяют органическую фазу от водной, не допуская попадания водной фазы в цилиндр. Для удаления остатков влаги при наполнении кювет раствор пропускают через сухой беззольный фильтр.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 420 нм.
Раствором сравнения служит раствор четыреххлористого углерода.
Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого 30 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до объема 0,5 см, приливают 2 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, 30 смводы, и нагревают. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, разбавляют до метки водой и далее анализ проводят, как указано выше.
Массу меди определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
2.3.2. Пробу алюминия высокой чистоты, изготовленную в виде двух стержней, очищают кипячением в соляной кислоте, разбавленной 1:1, в течение 10 мин.
Затем промывают стержни водой, высушивают при температуре 105−110 °С и после охлаждения взвешивают.
В кварцевый стакан вместимостью 100−200 смналивают 30 см4 моль/дмраствора соляной кислоты особой чистоты. Стержни закрепляют в держатели из алюминия высокой чистоты или титана, которые присоединяют к клеммам ЛАТРа. Затем стержни погружают в стакан с кислотой, включают ЛАТР в сеть и растворяют пробу в интервале напряжения 10−20 В в течение 15 мин. В течение этого времени растворяется около 1 г алюминия. Затем отключают ЛАТР, отсоединяют стержни, промывают их водой, высушивают и взвешивают. По разности масс определяют количество растворившегося алюминия. Раствор выпаривают до получения влажного остатка солей, приливают 2 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, 30 смгорячей воды и нагревают до растворения солей. Допускается разложение пробы проводить с помощью селенового выпрямителя, применяя электроды Фишера.
После охлаждения раствор переводят в делительную воронку вместимостью 250 см, разбавляют до 100 смводой, прибавляют 3 смраствора диэтилдитиофосфата никеля и поступают, как указано в п.
выше.
2.3.3. Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью 200 смприливают из микробюретки 0; 1; 2; 4; 6; 8 смстандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,002, 0,004; 0,008; 0,012; 0,016 мг меди.
В каждую делительную воронку приливают по 100 см0,1 моль/дмраствора соляной кислоты, 3 смдиэтилдитиофосфата никеля, 5 смчетыреххлористого углерода и далее проводят анализ, как указано в п.
Раствором сравнения служит раствор, в который медь не добавлялась.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и известным массам меди строят градуировочный график.
2.3.1−2.3.3. (Измененная редакция, Изм. N 2).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю меди () в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса меди, найденная по градуировочному графику, мг;
— общий объем раствора, см;
— объем аликвотной части раствора, см;
— масса навески алюминия, г.
2.4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.1.
Таблица 1
Массовая доля меди, % |
Допускаемое расхождение, % | |
сходимости, отн. |
воспроизводимости, отн. | |
От 0,0002 до 0,003 включ. |
30 |
45 |
Св. 0,003 «0,01 « |
20 |
30 |
» 0,01 «0,03 « |
15 |
25 |
» 0,03 «0,08 « |
10 |
15 |
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (при массовой доле меди от 0,001 до 0,08%)
3.1. Сущность метода
Метод основан на полярографировании меди из соответствующим образом подготовленного раствора в интервале напряжения от минус 0,05 до минус 0,4 В.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Полярограф переменного тока типа ПУ-1 или аналогичного типа.
Весы лабораторные по
Азот газообразный по
Алюминий марки А995 по
Раствор алюминия 28 г/дм; готовят следующим образом: 14 г алюминия помещают в стакан вместимостью 800 см, растворяют в 300 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1, и добавляют для ускорения растворения 1−2 капли металлической ртути. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см, разбавляют до метки водой и перемешивают.
Бром по
Гидроксиламин солянокислый по
Кислота азотная по
Кислота соляная по
Ртуть по
Медь электролитическая.
Растворы меди стандартные.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1400 г меди растворяют в 10 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 10 смсоляной кислоты и выпаривают досуха. Выпаривание повторяют еще раз с 10 смсоляной кислоты до получения влажного остатка солей. Остаток растворяют в воде, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой и перемешивают.
1 смраствора, А содержит 0,14 мг меди (Cu).
Раствор Б; готовят перед употреблением следующим образом: пипеткой отбирают 50 смраствора, А в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают до метки и перемешивают.
1 смраствора Б содержит 0,014 мг меди (Cu).
(Измененная редакция, Изм.
N 2).
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску алюминия массой 0,7 г помещают в стакан вместимостью 150 сми растворяют в 20 смсоляной кислоты, разбавленной 1:1. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. После растворения добавляют 2−3 капли брома и выпаривают раствор до получения влажного остатка солей. Затем раствор охлаждают, обмывают стекло и стенки стакана небольшим количеством воды и снова выпаривают до получения влажного остатка солей.
Остаток растворяют в 10−15 смгорячей воды, добавляют 2 смраствора солянокислого гидроксиламина и кипятят 1−2 мин. После этого раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 25 см, разбавляют до метки водой и перемешивают.
Часть раствора отбирают в электролизер с донной ртутью, пропускают азот в течение 5 мин и полярографируют медь в интервале напряжения от минус 0,05 до минус 0,4 В при соответствующей чувствительности прибора.
Свинец и цинк определяют одновременно из этого же раствора, полярографируя свинец в интервале напряжения от минус 0,35 до 0,8 В, а цинк от минус 0,8 до минус 1,2 В.
Одновременно проводят контрольный опыт.
Массу меди определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
3.3.2. Построение градуировочного графика (при массовой доле меди от 0,001 до 0,01%).
В стакан вместимостью 150 смпомещают по 25 смраствора алюминия, соответствующие 0,7 г алюминия, и из микробюретки добавляют 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 смраствора Б, которые соответствуют 0; 0,007; 0,014; 0,028; 0,042 и 0,070 мг меди.
В каждый стакан добавляют 2−3 капли брома и выпаривают до получения влажного остатка солей. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до влажного остатка солей. Затем остаток солей растворяют при нагревании в 10−15 смводы, приливают 2 смраствора гидроксиламина и кипятят 1−2 мин. Далее проводят анализ, как указано в п.
По данным, полученным при полярографировании растворов, и известным массам меди строят градуировочный график.
При замене капилляра необходимо построить новый график.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.3.3. Построение градуировочного графика (при массовой доле меди от 0,01 до 0,08%).
В стакан вместимостью 150 смпомещают по 25 смраствора алюминия, соответствующих 0,7 г алюминия, и добавляют 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 смраствора А, которые соответствуют 0; 0,07; 0,14; 0,28; 0,42 и 0,70 мг меди.
Далее анализ проводят, как указано в п.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю меди () в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса меди, найденная по градуировочному графику, мг;
— масса навески алюминия, г.
3.4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл.2.
Таблица 2
Массовая доля меди, % |
Допускаемое расхождение, % | |
сходимости, отн. |
воспроизводимости, отн. | |
От 0,001 до 0,003 включ. |
30 |
45 |
Св. 0,003 «0,01 « |
20 |
30 |
» 0,01 «0,03 « |
15 |
25 |
» 0,03 «0,08 « |
10 |
15 |
(Измененная редакция, Изм. N 2).