ГОСТ 13020.15-85

Группа В19

     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

     
     
ХРОМ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ

     
Методы определения олова

     
Metallic chrome.
Methods for determination of tin

     
     
ОКСТУ 0809

Срок действия с 01.07.86
до 01.07.96*
______________________________
     * Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 11-12, 1994 год).  - Примечание .

     
     
     ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 мая 1985 г. N 1415
     
     ВЗАМЕН ГОСТ 13020.15-75
     
     
     Настоящий стандарт устанавливает полярографический (при массовой доле олова от 0,002 до 0,005%) и флотационно-фотометрический (при массовой доле олова от 0,001 до 0,005%) методы определения олова в металлическом хроме.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

     
     1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 13020.0-75.
     
     1.2. Лабораторная проба должна быть  приготовлена в виде стружки толщиной не более 0,5 мм по ГОСТ 23916-79.
     
     

2. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

     
     2.1. Сущность метода
     
     Метод основан на полярографировании олова в растворе соляной кислоты при потенциале пика минус 0,48 В относительно ртутного анода. Олово предварительно отделяют тионалидом.
     
     2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
     
     Полярографы переменнотоковый или осциллографический любого типа со всеми принадлежностями.
     
     Баллон с аргоном, азотом или водородом, не содержащим кислорода.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 14261-77 или по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:1.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 11125-78 или по ГОСТ 4461-77.
     
     Кислота серная по ГОСТ 14262-78 или по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:3 и 1:4.
     
     Кислота аскорбиновая по ГОСТ 4815-76.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
     
     Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, 25%-ный раствор.
     
     Водорода перекись по ГОСТ 177-77.
     
     Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, 0,1%-ный раствор.
     
     Гидроксиламин сернокислый по ГОСТ 5456-79.
     
     Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67*.
_________________
     * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000.  - Примечание .
     
     Тионалид, 1%-ный спиртовой раствор.
     
     Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77, 1%-ный раствор.
     
     Железо, восстановленное водородом.
     
     Индикатор универсальный, бумага.
     
     Олово металлическое.
     
     Стандартные растворы олова:
     
     раствор А: 0,1000 г олова растворяют в 20 см серной кислоты при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм серной кислотой (1:4), охлаждают, доливают до метки этим же раствором и перемешивают.
     
     Массовая концентрация олова в растворе А равна 0,0001 г/см;
     
     раствор Б: 10 см раствора А переносят в колбу вместимостью 100 см и доливают до метки серной кислотой (1:4).
     
     Массовая концентрация олова в растворе Б равна 0,00001 г/см.
     
     Раствор готовят в день применения.
     
     2.3. Проведение анализа
     
     2.3.1. Навеску пробы массой 1,0 г помещают в колбу вместимостью 500 см, приливают 50 см серной кислоты (1:3), колбу накрывают часовым стеклом и нагревают содержимое колбы до растворения навески. Раствор охлаждают, приливают 200 см воды, прибавляют 2 г сернокислого гидроксиламина и 40 см спиртового раствора тионалида. Растворы в колбе взбалтывают в течение 2-3 мин. Выпавший творожистый осадок через 2 ч отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 8-10 раз холодной водой. Осадок смывают в колбу, где проводилось осаждение, приливают 50 см азотной кислоты, нагревают до растворения осадка, приливают 5 см серной кислоты и выпаривают раствор до появления паров серной кислоты. После этого прибавляют по каплям перекись водорода до полного просветления раствора. Затем к раствору приливают 10 см азотной кислоты, 150-200 см воды, 5 см азотнокислого серебра и 20 см надсернокислого аммония. Раствор кипятят в течение 10-15 мин, охлаждают,  приливают 60-70 см воды, 5 см алюмокалиевых квасцов и аммиак до pH 8-9.
     
     Раствор с выпавшим осадком гидроокисей металлов нагревают в течение 5 мин, затем отфильтровывают осадок на фильтр средней плотности и промывают 4-5 раз горячей водой, фильтрат отбрасывают.
     
     Осадок растворяют на фильтре 10-15 см раствора горячей соляной кислоты. Фильтр промывают той же соляной кислотой порциями по 2-3 см. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см, доливают до метки раствором соляной кислоты, перемешивают и переливают в сухой стакан. Прибавляют 0,3-0,5 г аскорбиновой кислоты или железа, восстановленного водородом. Раствор оставляют до полного обесцвечивания, периодически взбалтывая. При применении железа избыток его отфильтровывают на фильтр, содержащий несколько крупинок металлического железа, при применении аскорбиновой кислоты - через раствор в течение 5 мин пропускают аргон (азот или водород). Раствор переливают в электролизер и полярографируют при потенциале пика минус 0,48 В относительно анодной ртути.
     
     2.3.2. Содержание олова в испытуемом растворе определяют либо методом сравнения со стандартным раствором сернокислого олова, либо методом градуировочного графика, либо методом добавок.
     
     2.3.2.1. При применении метода сравнения в зависимости от массовой доли олова в испытуемом растворе определяют соответствующий объем стандартного раствора Б. Отобранный объем стандартного раствора помещают в колбу вместимостью 500 см, приливают 50 см серной кислоты (1:3) и далее анализ проводят, как указано в п.2.3.1.
     
     2.3.2.2. При применении метода градуировочного графика в семь колб из восьми вместимостью 500 см каждая помещают 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,0000025; 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004 и 0,00005 г олова. Восьмая колба, не содержащая стандартного раствора Б, служит для проведения контрольного опыта на содержание олова в реактивах. В каждую из восьми колб приливают по 50 см серной кислоты (1:3) и далее анализ проводят, как указано в п.2.3.1.
     
     2.3.2.3. При применении метода добавок к навеске пробы добавляют такое количество стандартного раствора олова, чтобы высота пика, полученного при полярографировании раствора пробы с добавкой стандартного раствора, составляла не более двухкратной высоты пика, полученного при полярографировании раствора пробы.
     
     Далее анализ проводят, как указано в п.2.3.1.
     
     2.4. Обработка результатов
     
     2.4.1. Массовую долю олова () в процентах в зависимости от метода определения его в растворе пробы вычисляют по формулам:
     

Для метода сравнения

где  - высота пика, полученного при полярографировании раствора пробы, мм;

      - масса олова в стандартном растворе, взятом для полярографирования, г;
     
      - высота пика, полученного при полярографировании стандартного раствора, мм;
     
      - масса навески, г.
     

Для метода градуировочного графика

где  - масса олова в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

      - масса навески, г.
     

Для метода добавок

где  - высота пика, полученного при полярографировании раствора пробы без добавки стандартного раствора, мм;

      - масса олова, добавленного к навеске пробы, г;
     
      - высота пика, полученного при полярографировании раствора пробы с добавкой стандартного раствора, мм;
     
      - масса навески, г.
     
     2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице.
     
     

3. ФЛОТАЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

     
     3.1. Сущность метода
     
     Метод основан на флотации красного комплексного соединения слова (IV) с галлеином из водных растворов при pH 1,4 и последующем растворении осадка в смеси бензола или толуола и этилового спирта. Олово предварительно отделяют от хрома окислением последнего до хрома (VI) надсернокислым аммонием и осаждением гидроокисей металлов аммиаком.
     
     Оптическую плотность комплекса измеряют на спектрофотометре при длине волны 490 нм или фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 490 до 530 нм.
     
     3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
     
     Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
     
     РН-метр.
     
     Кислота серная по ГОСТ 14262-78 или по ГОСТ 4204-77, 20 и 7%-ный растворы и разбавленная 1:3 и 1:4.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 11125-78 или по ГОСТ 4461-77.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 14261-77 или по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:3.
     
     Кислота винная по ГОСТ 5817-77.
     
     Кислота аскорбиновая по ГОСТ 4815-76.
     
     Смесь кислот винной и аскорбиновой, свежеприготовленная: по 5 г каждой кислоты растворяют в 20-30 см воды, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:100.
     
     Галлеин (пирогаллофталеин), 0,1%-ный спиртовой раствор: 0,1 г галлеина помещают в стакан вместимостью 100 см и растирают стеклянной палочкой с 0,5 см соляной кислоты, затем приливают 50 см этилового спирта и оставляют на сутки. Затем раствор фильтруют через быстрофильтрующий фильтр в мерную колбу вместимостью 100 см, промывают фильтр несколько раз спиртом и фильтр отбрасывают. Раствор доливают спиртом до метки и перемешивают.
     
     Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67.
     
     Толуол по ГОСТ 5789-78.
     
     Бензол по ГОСТ 5955-75.
     
     Перекись водорода по ГОСТ 177-79*.
_______________
     * Вероятно ошибка оригинала, в указателе ГОСТ 177-77.  - Примечание .     
     
     Железо (III) сернокислое 9-водное по ГОСТ 9485-74, раствор массовой концентрацией железа 10 мг/см: 50 г сернокислого железа растворяют при слабом нагревании в 500 см воды, содержащей 5 см серной кислоты, фильтруют и разбавляют водой до 1 дм и перемешивают.
     
     Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, 0,25%-ный раствор.
     

     Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75, 25%-ный раствор.
     
     Олово металлическое.
     
     Стандартные растворы олова:
     
     раствор А: 0,1000 г металлического олова растворяют в 20 см серной кислоты при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм серной кислотой (1:4), охлаждают, доливают до метки этим же раствором и перемешивают.
     
     Массовая концентрация олова в растворе А равна 0,0001 г/см;
     
     раствор Б: 10 см стандартного раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доливают до метки серной кислотой (1:4).
     
     Массовая концентрация олова в растворе Б равна 0,00001 г/см.
     
     3.3. Проведение анализа
     
     3.3.1. Навеску пробы массой 1,0 г помещают в коническую колбу вместимостью 500 см и растворяют в 20 см серной кислоты (1:3). После растворения навески раствор окисляют азотной кислотой, приливают 2 см раствора сернокислого железа и выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. Соли растворяют при нагревании в 50 см воды, разбавляют водой до 300 см, приливают 25 см азотнокислого серебра, 100 см надсернокислого аммония и окисляют хром при умеренном нагревании. Избыток надсернокислого аммония разрушают кипячением раствора. Затем приливают аммиак до выпадения осадка и 10 см в избыток, нагревают и оставляют на 15-20 мин в теплом месте для коагуляции осадка, который фильтруют через быстрофильтрующий фильтр, промывают 4-5 раз горячим раствором аммиака (1:100). Фильтрат отбрасывают. Осадок растворяют в 20 см серной кислоты (1:4), собирая раствор в колбу, в которой проводилось осаждение гидроокисей металлов, приливают 15 см азотнокислого серебра, 50 см надсернокислого аммония и проводят окисление оставшегося хрома и осаждение гидроокисей металлов аммиаком, как указано выше.
     
     Осадок с фильтра смывают горячей водой в колбу, где велось осаждение гидроокисей металлов. Фильтр обмывают 10 см раствора соляной кислоты и вновь водой. Приливают 1 см перекиси водорода и выпаривают при умеренном нагревании до 40 см, затем охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, доливают до метки водой и перемешивают.
     
     Аликвотную часть раствора 25 см помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 4 см смеси кислот, перемешивают и выдерживают 1-2 мин. Затем приливают 2 см спиртового раствора галлеина, объем доводят водой до 50 см и устанавливают рН 1,4 на рН-метре, приливая раствор аммиака. Содержимое стакана переносят в делительную воронку вместимостью 100 см небольшим количеством воды, дают постоять в течение 30 мин, приливают 10 см бензола или толуола и встряхивают раствор 2 мин.
     
     После разделения фаз водную фазу отбрасывают. К органической фазе приливают 7 см этилового спирта и, перемешивая, растворяют осадок в делительной воронке. Из делительной воронки раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см. Стенки воронки обмывают этиловым спиртом, им же доливают колбу до метки и перемешивают. Оптическую плотность измеряют на спектрофотометре при длине волны 490 нм или на фотоэлектроколориметре в области светопропускания от 490 до 530 нм.
     
     Раствором сравнения служит смесь бензола или толуола с этиловым спиртом в соотношении 2:3.
     
     Массу олова находят по градуировочному графику после вычитания значения оптической плотности раствора контрольного опыта из значения оптической плотности раствора пробы или методом сравнения по стандартным образцам металлического хрома близким по составу к анализируемому металлическому хрому и проведенным через все стадии анализа.
     
     3.3.2. Построение градуировочного графика
     
     В шесть колб вместимостью по 500 см помещают по 20 см серной кислоты (1:3), по 5 см азотной кислоты и нагревают. К нагретому раствору приливают по 2 см раствора сернокислого железа. К содержимому пяти колб из шести приливают соответственно 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004 и 0,00005 г олова.
     
     Шестая колба, не содержащая стандартного раствора Б, служит для проведения контрольного опыта на содержание олова в реактивах. Растворы выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. Далее анализ ведут, как указано в п.3.3.1.
     
     По полученным значениям оптических плотностей и соответствующему им содержанию олова строят градуировочный график.
     
     3.4. Обработка результатов
     
     3.4.1. Массовую долю олова () в процентах, определенную методом градуировочного графика, вычисляют по формуле
     

     
где  - масса олова, найденная по градуировочному графику, г;

      - масса навески, г.
     
     3.4.2. Массовую долю олова () в процентах, определенную методом сравнения, вычисляют по формуле
     

     
где  - массовая доля олова в стандартном образце, %;

      - оптическая плотность анализируемого раствора металлического хрома;
     
      - оптическая плотность раствора стандартного образца;
     
      - оптическая плотность раствора контрольного опыта.
     
     3.4.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в таблице.
     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
Хром металлический.
Методы химического и физико-химического анализа:
Сб. ГОСТов. - М.: Издательство стандартов, 1985