ГОСТ 25284.5-95

Группа В59

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СПЛАВЫ ЦИНКОВЫЕ

Методы определения кадмия

Zinc alloys. Methods for determination of cadmium

     
     
МКС 71.040.40*
ОКСТУ 1709
 ____________________
     * В указателе "Национальные стандарты" 2007 г.
МКС 71.120.60. - Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 1998-01-01

     
     
Предисловие

     
     1 РАЗРАБОТАН Донецким государственным институтом цветных металлов (ДонИЦМ); Межгосударственным техническим комитетом МТК 107
     
     ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
     
     2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 7 МГС от 26 апреля 1995 г.)
     
     За принятие проголосовали:
     

     
     
     3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 июня 1997 г. N 204 межгосударственный стандарт ГОСТ 25284.5-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.
     
     4 ВЗАМЕН ГОСТ 25284.5-82
     
     

     1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

     
     Настоящий стандарт распространяется на цинковые сплавы и устанавливает атомно-абсорбционный, комплексонометрический и полярографический методы определения кадмия при массовой доле его от 0,001 до 0,03% в пробах этих сплавов.
     
     

     2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

     
     В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
     
     ГОСТ 1467-93 Кадмий. Технические условия
     
     ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
     
     ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
     
     ГОСТ 4160-74 Калий бромистый. Технические условия
     
     ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
     
     ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
     
     ГОСТ 9293-74 Азот газообразный и жидкий. Технические условия
     
     ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)
     
     ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия
     
     ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
     
     ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия
     
     ГОСТ 25284.0-95 Сплавы цинковые. Общие требования к методам анализа
     
     

     3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

     
     Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25284.0.
     
     

     4 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

     
     4.1 Сущность метода
     
     Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции кадмия в пламени ацетилен-воздух при длине волны 228,8 нм.
     
     4.2 Аппаратура, реактивы и растворы
     
     Атомно-абсорбционный спектрофотометр.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1, и раствор 2 моль/дм.
     
     Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
     
     Кадмий металлический по ГОСТ 1467.
     
     Стандартные растворы кадмия
     
     Раствор А: 0,5 г кадмия растворяют в 20 см раствора азотной кислоты, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см раствора А содержит 0,001 г кадмия.
     
     Раствор Б: 10 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 10 см раствора (2 моль/дм) соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см раствора Б содержит 0,0001 г кадмия.
     
     Раствор В: 10 см раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 10 см раствора (2 моль/дм) соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см раствора В содержит 0,00001 г кадмия.
     
     4.3 Проведение анализа
     
     4.3.1 Навеску сплава массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см, добавляют 10 см раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1. После прекращения реакции растворения добавляют 1 см пероксида водорода и кипятят 5 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     4.3.2 При массовой доле кадмия свыше 0,01% из раствора, полученного в соответствии с 4.3.1, отбирают аликвотную часть 25 см, помещают в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     4.3.3 Для построения градуировочного графика в шесть из семи мерных колб вместимостью 50 см каждая вводят 1,0; 3,0; 6,0; 9,0; 12,0 и 15,0 см стандартного раствора В. В каждую колбу добавляют по 5 см раствора (2 моль/дм) соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор, в который не добавлен кадмий, служит раствором контрольного опыта.
     
     4.3.4. Растворы пробы, полученные в соответствии с 4.3.1 и 4.3.2, контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют атомную абсорбцию кадмия при длине волны 228,8 нм.
     
     По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им значениям массовой концентрации строят градуировочный график в координатах: значение атомной абсорбции - массовая концентрация, г/см.
     
     Массовую концентрацию кадмия в растворе пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
     
     4.4 Обработка результатов
     
     4.4.1 Массовую долю кадмия , %, вычисляют по формуле
     

,                                                  (1)

     
где  - массовая концентрация кадмия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см;
          
      - массовая концентрация кадмия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см;
     
     50 - объем раствора пробы, подготовленного для измерения атомной абсорбции кадмия, см;
          
      - масса навески пробы или масса навески в аликвотной части раствора пробы, г.
     
     4.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.
     
     
Таблица 1

В процентах

     
     
     5 КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

     
     5.1 Сущность метода
     
     Метод основан на растворении сплава в растворе серной кислоты, отделении кадмия от остальных мешающих компонентов в виде тетрабромкадмионата диантипирилметана и титровании кадмия динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты в присутствии кислотного хрома темно-синего.
     
     5.2 Реактивы и растворы
     
     Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:6, и раствор 0,05 моль/дм.
     
     Диантипирилметан по нормативной документации.
     
     Калия бромид по ГОСТ 4160, раствор 100 г/дм.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор 2:3.
     
     Промывная жидкость I, содержащая 10 см серной кислоты, 20 г бромида калия и 10 г диантипирилметана в 1 дм воды.
     
     Промывная жидкость II, содержащая 10 см соляной кислоты, 5 г бромида калия и 3 г диантипирилметана в 1 дм воды.
     
     Кадмий по ГОСТ 1467.
     
     Стандартный раствор кадмия
     
     0,2248 г растертого в порошок кадмия растворяют в 20 см серной кислоты с добавкой нескольких капель азотной кислоты, упаривают до паров оксида серы (IV), охлаждают, растворяют осадок в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой и перемешивают.
     
     1 см раствора содержит 0,0002248 г кадмия.
     
     Кислотный хром темно-синий по нормативной документации, раствор 5 г/дм.
     
     Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор 0,002 моль/дм: 7,44 г соли растворяют в воде, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой и перемешивают. Затем 100 см полученного раствора трилона Б помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой и перемешивают.
     
     Для установления массовой концентрации раствора трилона Б 20 см стандартного раствора кадмия помещают в коническую колбу, добавляют 100 см воды, устанавливают аммиаком рН 10, добавляют 3 капли кислотного хрома темно-синего и титруют раствором трилона Б до перехода розовой окраски в сине-фиолетовую.
     
     Массовую концентрацию  трилона Б, выраженную в граммах кадмия в 1 см раствора, вычисляют по формуле
     

,                                                (2)

     
где  - массовая концентрация кадмия в стандартном растворе, г/см;
         
       - объем (20 см) стандартного раствора кадмия, см;
          
      - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см.
     
     5.3 Проведение анализа
     
     Навеску сплава массой 10 г растворяют в 50 см раствора серной кислоты (1:6) сначала на холоде, а затем при нагревании. Нерастворившуюся губчатую медь отфильтровывают через фильтр средней плотности ("белая лента"). Осадок на фильтре промывают 3-4 раза горячей водой. Фильтрат и промывные воды, объем которых не должен превышать 70-80 см, нагревают до кипения, добавляют 0,5 г диантипирилметана, после растворения которого добавляют 20 см предварительно нагретого до 70 °С раствора бромида калия и оставляют на 3-4 ч для осаждения комплексного соединения кадмия.
     
     Осадок в виде блестящих шелковистых игл отфильтровывают через два фильтра средней плотности и переосаждают для более полного отделения от солей цинка. Для этого растворяют осадок на фильтре горячим раствором (0,05 моль/дм) серной кислоты, собирают раствор в стакан, в котором проводили осаждение, нагревают раствор до кипения, добавляют 0,5 г диантипирилметана, 15 смгорячего раствора бромида калия и оставляют на ночь. Осадок отфильтровывают через двойной фильтр средней плотности, промывают стакан и осадок на фильтре 4-5 раз (по 3-4 см) промывной жидкостью I, затем 2 раза промывают жидкостью II.
     
     Осадок растворяют на фильтре в 50 см раствора аммиака (2:3), собирают раствор в коническую колбу вместимостью 250 см, нагревают до кипения, обмывают стенки колбы водой, добавляют 3-4 капли кислотного хрома темно-синего и титруют раствором трилона Б до перехода розовой окраски в сине-фиолетовую.
     
     При массовой доле кадмия менее 0,02% для титрования используют микробюретку.
     
     5.4 Обработка результатов
     
     5.4.1 Массовую долю кадмия , %, вычисляют по формуле
     

,                                                    (3)

     
где  - массовая концентрация трилона Б, выраженная в граммах кадмия в 1 см раствора, г/см;
               
      - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование раствора пробы, см;
         
      - масса навески пробы, г.
     
     5.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.
     
     

     6 ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

     
     6.1 Сущность метода
     
     Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте, отделении меди при помощи салицилальдоксима и полярографическом определении кадмия в пределах потенциалов от минус 0,5 до минус 0,9 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
     
     6.2 Аппаратура, реактивы и растворы
     
     Полярограф.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор 1:1.
     
     Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
     
     Калия перхлорат по нормативной документации, раствор, насыщенный при комнатной температуре.
     
     Этанол ректификованный технический - по ГОСТ 18300.
     
     Салицилальдоксим по нормативной документации, раствор: 4 г салицилальдоксима растворяют в 40 см этанола и, перемешивая, добавляют 50 см воды, нагретой до 80 °С.
     
     Раствор для промывания: 5 см раствора салицилальдоксима разбавляют водой до объема 1 дм.
     
     Хлороформ по ГОСТ 20015.
     
     Азот газообразный по ГОСТ 9293.
     
     Кадмий металлический по ГОСТ 1467.
     
     Стандартные растворы кадмия
     
     Раствор А: готовят в соответствии с 4.2.
     
     1 см раствора А содержит 0,001 г кадмия.
     
     Раствор Б: 10 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     1 см раствора Б содержит 0,0001 г кадмия.
     
     6.3 Проведение анализа
     
     Навеску сплава массой 5 г помещают в стакан вместимостью 600 см и растворяют в 50 см раствора соляной кислоты. После растворения добавляют 5 см пероксида водорода и выпаривают до сиропообразного состояния.
     
     При массовой доле меди до 0,05% добавляют 5 см воды, встряхивают до полного растворения солей, переносят в мерную колбу вместимостью 25 см, доливают водой до метки и перемешивают. При массовой доле меди свыше 0,05% добавляют 125 см воды и нагревают до полного растворения солей. В зависимости от массовой доли меди добавляют 10-15 см раствора салицилальдоксима и оставляют на 30 мин, периодически перемешивая раствор.
     
     Осадок фильтруют и промывают несколько раз раствором для промывания. Фильтрат выпаривают до объема 30 см, переносят в делительную воронку вместимостью 100 см, промывая стакан 20 смводы, и экстрагируют дважды, добавляя по 25 см хлороформа и встряхивая каждый раз по 1 мин. Органический слой отбрасывают, а водный слой переносят в стакан вместимостью 100 см и выпаривают до сиропообразного состояния. Добавляют 2,5 см раствора перхлората калия, стакан накрывают часовым стеклом и выпаривают до сиропообразного состояния. Добавляют еще 2,5 см перхлората калия и вновь выпаривают до сиропообразного состояния. Затем снимают часовое стекло, ополаскивают его водой, добавляют 5 смсоляной кислоты и выпаривают до сиропообразного состояния. Вновь добавляют 5 см соляной кислоты и повторяют выпаривание. Добавляют 5 см воды, встряхивают до полного растворения, переносят в мерную колбу вместимостью 25 см, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     Часть раствора переносят в ячейку полярографа, продувают азотом в течение 10 мин и регистрируют волну в пределах потенциалов от минус 0,5 до минус 0,9 В по отношению к каломельному электроду. Параллельно проводят анализ пробы, добавив к раствору такой объем стандартного раствора, чтобы высота волны, соответствующая этой добавке (), находилась в пределах 0,8-1,2 высоты волны анализируемой пробы.
     
     6.4 Обработка результатов
     
     6.4.1 Массовую долю кадмия , %, вычисляют по формуле
     

,                                             (4)

     
где  - высота волны кадмия в растворе пробы, мм;
          
      - высота волны кадмия в растворе пробы с добавкой стандартного раствора, мм;
          
      - масса добавки кадмия, г;
          
       - масса навески пробы, г.
     
     6.4.2 Расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать допускаемых (при доверительной вероятности 0,95) значений, приведенных в таблице 1.