ГОСТ 12072.3-79
Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КАДМИЙ
Методы определения цинка
Cadmium. Methods of zinc 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 915-78
4. ВЗАМЕН ГОСТ 12072.3-71
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 1467-93 | 3.2 |
ГОСТ 3118-77 | 2.2 |
ГОСТ 3640-94 | 2.2, 3.2 |
ГОСТ 3760-79 | 2.2 |
ГОСТ 3773-72 | 2.2 |
ГОСТ 4204-77 | 2.2 |
ГОСТ 4461-77 | 2.2 |
ГОСТ 4658-73 | 2.2 |
ГОСТ 6552-80 | 2.2 |
ГОСТ 9293-74 | 2.2 |
ГОСТ 9336-75 | 2.2 |
ГОСТ 10929-76 | 2.2 |
ГОСТ 11125-84 | 3.2 |
ГОСТ 11293-89 | 2.2 |
ГОСТ 12072.0-79 | 1.1, 3.3.1 |
ГОСТ 22860-93 | 3.2 |
ГОСТ 27067-86 | 2.2 |
ТУ 6-09-3704-74 | 2.2 |
ТУ 6-09-5313-87 | 2.2 |
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 и атомно-абсорбционный методы определения цинка (при массовой доле цинка от 0,0005% до 0,3%).
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 915-78.
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 цинка эфиром в виде роданистого комплекса и полярографировании цинка на аммонийно-аммиачном фоне при потенциале полуволны минус 1,45 В, на фоне раствора ортофосфорной кислоты при потенциале полуволны минус 1,3 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
2.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Полярограф осциллографический или полярограф переменного тока со всеми принадлежностями.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:9.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и разбавленная 1:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, раствор 0,03 моль/дм
.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:9 и раствор 0,5 моль/дм.
Водорода перекись (пероксид) по ГОСТ 10929.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор 600 г/дм.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.
Натрий сернистокислый по ТУ 6-09-5313.
Аммиачный фоновый электролит: в склянку вместимостью 1 дм помещают 50 г хлористого аммония, 20 г сернистокислого натрия, приливают 500 см воды, перемешивают, приливают 50 см аммиака, 10 см раствора желатина, доливают до объема 1 дм водой и перемешивают.
Срок годности фонового электролита - 7 дней.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 5 г/дм, свежеприготовленный.
Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336, насыщенный раствор.
Промывной раствор: к 100 см раствора серной кислоты 0,5 моль/дм прибавляют 25 см раствора роданистого аммония и перемешивают.
Эфир этиловый (медицинский) или эфир изопропиловый по ТУ 6-09-3704.
Азот газообразный по ГОСТ 9293. Азот очищают от кислорода следующим образом: струю азота пропускают через три склянки, содержащие на дне амальгаму цинка и наполненные насыщенным раствором ванадиевокислого аммония в растворе серной кислоты, разбавленной 1:9, и предварительно восстановленного амальгамой цинка (фиолетовая окраска).
Цинка амальгама: 200 г цинка обрабатывают в толстостенном сосуде в смеси, содержащей 10 см ртути и 50 см серной кислоты, разбавленной 1:9.
Цинк по ГОСТ 3640.
Ртуть по ГОСТ 4658.
Стандартные растворы цинка.
Раствор А: навеску цинка массой 0,250 г растворяют в мерной колбе вместимостью 500 см в 50 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см раствора А содержит 0,5 мг цинка.
Раствор Б: в мерную колбу вместимостью 500 см отмеривают пипеткой 20 см раствора А, приливают 50 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см раствора Б содержит 0,02 мг цинка.
Градуировочные растворы цинка (способ добавки стандартного раствора): к двум навескам кадмия отмеривают микропипеткой стандартный раствор цинка Б согласно табл.1, приливают по 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до растворения анализируемой пробы и выпаривают досуха. Далее поступают, как указано в п.2.3.
Таблица 1
Марка кадмия | Масса навески, г | Стандартный раствор | Количество добавленного стандартного раствора | Объем мерной колбы, см | Массовая концентрация цинка, мг/дм | |
см | мг | |||||
Кд0А | 1,000 | Б | 0,25 | 0,005 | 25 | 0,2 |
Кд0А | 1,000 | Б | 0,5 | 0,01 | 25 | 0,4 |
Кд0 | 1,000 | Б | 1,0 | 0,02 | 25 | 0,8 |
Кд0 | 1,000 | Б | 2,0 | 0,04 | 25 | 1,6 |
Кд1 | 1,000 | Б | 2,5 | 0,05 | 25 | 2,0 |
Кд1 | 1,000 | Б | 3,5 | 0,07 | 25 | 2,8 |
Кд0С | 1,000 | Б | 4,0 | 0,08 | 25 | 3,2 |
Кд1С | 1,000 | Б | 5,0 | 0,1 | 25 | 4,0 |
Кд2С | 0,200 | А | 0,4 | 0,2 | 50 | 4,0 |
Кд2С | 0,200 | А | 0,8 | 0,4 | 50 | 8,0 |
Кд2С | 0,200 | А | 1,2 | 0,6 | 50 | 12,0 |
2.3. Проведение анализа
В коническую колбу вместимостью 250 см помещают навеску кадмия массой 1,000 г, приливают 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают досуха. Приливают 5 см соляной кислоты и выпаривают досуха.
К остатку приливают 20 см раствора серной кислоты 0,5 моль/дм раствор, нагревают до растворения солей, охлаждают, переливают в делительную воронку вместимостью 150 см, приливают 5 см раствора роданистого аммония, доливают до объема 50 см водой, предварительно ополоснув колбу, в которой находилась проба, добавляют 50 см изопропилового или этилового эфира и встряхивают в течение 2 мин. Нижнюю водную фазу отбрасывают, а эфирный экстракт промывают 25 см промывного раствора в течение 10 с. Промывание экстракта повторяют. Эфирный экстракт переводят в коническую колбу вместимостью 100-250 см и отгоняют эфир на водяной бане.
К остатку прибавляют 2 см серной кислоты, разбавленной 1:1, добавляют 5-6 капель азотной кислоты и раствор выпаривают досуха, периодически добавляя по 2 капли пероксида водорода.
При определении цинка на осциллографическом полярографе остаток обрабатывают 2-3 каплями аммиака, приливают 10 см фонового электролита, перемешивают и согласно табл.1 количественно переводят в соответствующую мерную колбу, доливают до метки фоновым электролитом и перемешивают. Часть раствора заливают в полярографическую ячейку и проводят полярографирование цинка при оптимальном диапазоне тока и потенциале полуволны минус 1,45 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. В аналогичных условиях проводят полярографирование градуировочных растворов цинка и растворов контрольных опытов.
При определении цинка переменнотоковым полярографическим методом к охлажденному остатку приливают 10 см раствора фосфорной кислоты, нагревают раствор до растворения солей, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см, доливают раствором фосфорной кислоты до метки и перемешивают. Часть раствора заливают в полярографическую ячейку, продувают в течение 5 мин азотом (азот предварительно пропускают через склянки с ванадатом аммония) и проводят полярографирование при соответствующем диапазоне тока и потенциале пика минус 1,25-1,30 В по отношению к насыщенному каломельному электроду. В аналогичных условиях проводят полярографирование градуировочных растворов цинка и растворов контрольных опытов.
При расчете содержания цинка из значения высоты волны анализируемой пробы вычитают высоту волны контрольного опыта, а из значения высоты волны анализируемой пробы с добавкой - высоту волны анализируемой пробы и контрольно
го опыта.
2.1-2.3. (Измененная редакция, Изм. N 3).
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
3.1. Сущность метода
Метод основан на измерении поглощения аналитической линии цинка при длине волны 213,8 нм с введением растворов анализируемых проб и градуировочных растворов в воздушно-ацетиленовое пламя. Навеску кадмия предварительно переводят в раствор кислотным разложением.
3.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Атомно-абсорбционный спектрофотометр любой марки с источником излучения для цинка.
Воздух, сжатый под давлением 2·10
-6·10 Па (2-6 атм).
Ацетилен в баллоне.
Кислота азотная по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и раствор 2 моль/дм.
Стандартные растворы цинка.
Цинк по ГОСТ 3640 не ниже марки Ц2.
Раствор А: навеску цинка массой 0,100 г помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 10 см раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до удаления оксидов азота, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см раствора содержит 0,1 мг цинка.
Раствор Б: 25 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см раствора содержит 0,01 мг цинка.
Кадмий по ГОСТ 1467 или ГОСТ 22860, содержащий цинка не более 1·10
%, раствор 100 мг/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
1, 2, 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 полного растворения металла и удаления оксидов азота. Приливают 25 см воды, перемешивают, охлаждают, раствор количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см и перемешивают. Раствор анализируемой пробы и градуировочные растворы вводят в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют поглощение аналитической линии цинка 213,8 нм по ГОСТ 12072.0.
При необходимости в растворе анализируемой пробы могут быть определены также содержания таллия, свинца, железа, меди и никеля.
3.3.2. Для построения градуировочного графика готовят две серии градуировочных растворов.
I серия: в двенадцать из тринадцати мерных колб вместимостью 100 см отмеривают 2,0; 5,0; 10,0 и 20,0 см раствора Б и 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 30,0 см раствора А (что соответствует 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0 мг/дм цинка), в каждую из колб приливают 10 см раствора азотной кислоты 2 моль/дм, доливают до метки водой и перемешивают. Основой этих градуировочных растворов служит вода.
II серия: в четыре из пяти мерных колб вместимостью 100 см отмеривают 2,0; 5,0; 10,0 и 20,0 см раствора Б (что соответствует 0,2; 0,5; 1,0 и 2,0 мг/дм цинка); 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 проб из навески массой 1,0-2,5 г, II серия градуировочных растворов служит для анализа растворов проб из навески массой 5 г.
При определении из одного раствора железа, свинца, таллия, меди и никеля в каждую из указанных выше колб одной из серий градуировочных растворов добавляют такие количества стандартных растворов элементов, которые бы соответствовали концентрациям их в градуировочных рас
творах.
3.3.1, 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю цинка (
), %, при полярографическом определении вычисляют по формуле
,
где 
- высота волны цинка анализируемого раствора пробы, мм;
- объем мерной колбы, см;
- высота волны цинка градуировочного раствора, мм;
- массовая концентрация цинка в градуировочном растворе, мг/дм;
- масса навески, г.
(Измененная редакция, Изм. N 3)
4.2. Массовую долю цинка (), %, при атомно-абсорбционном определении вычисляют по формуле
,
где 
- массовая концентрация цинка в анализируемом растворе, мг/дм;
- массовая концентрация цинка в растворе контрольного опыта, мг/дм; - масса навески, г; - объем мерной колбы, см.
(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
Массовая доля цинка, % | Допускаемое расхождение параллельных определений, % | Допускаемое расхождение результатов анализа, % |
От 0,0005 до 0,0010 включ. | 0,0003 | 0,0004 |
Св. 0,0010 " 0,0040 " | 0,0005 | 0,0006 |
0,0040 " 0,0100 " | 0,0015 | 0,0020 |
0,010 " 0,040 " | 0,003 | 0,004 |
0,040 " 0,100 " | 0,010 | 0,013 |
0,10 " 0,30 " | 0,02 | 0,03 |
(Измененная редакция, Изм. N 3).