| Введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 17 сентября 2002 г. N 334-ст МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА Nickel. Cobalt. Methods for determination of iron ГОСТ 13047.17-2002 Группа В59 МКС 77.120.40 ОКСТУ 1732 Предисловие 1. Разработан Межгосударственными
техническими комитетами по стандартизации МТК 501 "Никель" и МТК 502
"Кобальт", АО "Институт Гипроникель". Внесен Госстандартом России. 2. Принят Межгосударственным советом по
стандартизации, метрологии и сертификации (Протокол N 21 от 30 мая 2002 г.). За принятие проголосовали: ┌───────────────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐ │ Наименование государства │ Наименование национального органа │ │ │ по стандартизации │ ├───────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤ │Азербайджанская Республика │Азгосстандарт │ │Республика Армения │Армгосстандарт │ │Республика Беларусь │Госстандарт Республики Беларусь │ │Грузия │Грузстандарт │ │Кыргызская Республика │Кыргызстандарт │ │Республика Молдова │Молдовастандарт │ │Российская Федерация │Госстандарт России │ │Республика Таджикистан │Таджикстандарт │ │Туркменистан │Главгосслужба "Туркменстандартлары" │ │Республика Узбекистан │Узгосстандарт │ │Украина │Госстандарт Украины │ └───────────────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘ 3. Постановлением Государственного
комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября
2002 г. N 334-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.17-2002 введен в
действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской
Федерации с 1 июля 2003 г. 4. Взамен ГОСТ 13047.14-81, ГОСТ
741.6-91. 1. Область
применения Настоящий стандарт устанавливает
спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения железа при
массовой доле от 0,001% до 1,0% в первичном никеле по ГОСТ 849, никелевом
порошке по ГОСТ 9722, кобальте по ГОСТ 123 и кобальтовом порошке по ГОСТ 9721. 2. Нормативные
ссылки В настоящем стандарте использованы ссылки
на следующие стандарты: ГОСТ 123-98. Кобальт. Технические условия ГОСТ 849-97. Никель первичный.
Технические условия ГОСТ 3118-77. Кислота соляная.
Технические условия ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические
условия ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические
условия ГОСТ 4461-77. Кислота азотная.
Технические условия ГОСТ 4478-78. Кислота сульфосалициловая
2-водная. Технические условия ГОСТ 5457-75. Ацетилен растворенный и
газообразный технический. Технические условия ГОСТ 9721-79. Порошок кобальтовый.
Технические условия ГОСТ 9722-97. Порошок никелевый.
Технические условия ГОСТ 11125-84. Кислота азотная особой
чистоты. Технические условия ГОСТ 13047.1-2002. Никель. Кобальт. Общие
требования к методам анализа ГОСТ 14261-77. Кислота соляная особой
чистоты. Технические условия ГОСТ 24147-80. Аммиак водный особой
чистоты. Технические условия. 3. Общие требования
и требования безопасности Общие требования к методам анализа и
требования безопасности при выполнении работ - по ГОСТ 13047.1. 4.
Спектрофотометрический метод 4.1. Метод анализа Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 415 нм
комплексного соединения железа с сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде
после предварительного выделения железа экстракцией изоамилацетатом из среды
соляной кислоты. 4.2. Средства измерений, вспомогательные
устройства, материалы, реактивы, растворы Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр,
обеспечивающий проведение измерений в области длин волн 400 - 430 нм. Кислота азотная по ГОСТ 4461, при
необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1. Кислота соляная по ГОСТ 3118, при
необходимости по ГОСТ 14261, разбавленная 3:1, 1:1, 1:10. Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная
1:1, 1:9. Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478,
раствор массовой концентрации 0,1 г/см3. Аммиак водный по ГОСТ 3760, при
необходимости по ГОСТ 24147, разбавленный 1:1. Изоамиловый эфир уксусной кислоты
(изоамилацетат) по [1]. Железо карбонильное по [2] или другое,
содержащее не менее 99,9% основного вещества. Растворы железа известной концентрации. Раствор А
массовой концентрации железа 0,001 г/см3: в стакан или колбу вместимостью 250
см3 помещают навеску железа массой 1,0000 г, приливают 20 - 30 см3 соляной
кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, приливают 2 - 3 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до влажных солей, стенки
стакана обмывают водой, приливают 30 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1,
выпаривают до появления паров серной кислоты, охлаждают, приливают 100 см3
воды, растворяют соли при нагревании, охлаждают, переводят раствор в мерную
колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки водой. Раствор Б
массовой концентрации железа 0,0001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3
отбирают 10 см3 раствора А, приливают 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9,
и доливают до метки водой. Раствор В
массовой концентрации железа 0,00001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3
отбирают 10 см3 раствора Б, приливают 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9,
и доливают до метки водой. 4.3. Подготовка к анализу 4.3.1. Перед проведением анализа посуду,
предназначенную для анализа, промывают горячей соляной кислотой, разбавленной
1:1, затем водой. При анализе никеля марок Н-0, Н-1у, Н-1 и
кобальта марки К-0 для удаления случайных загрязнений пробы железом
рекомендуется предварительно ее обработать. Часть пробы массой 7 - 10 г помещают
в стакан вместимостью 400 или 600 см3, приливают 30 - 50 см3 соляной кислоты,
разбавленной 1:10. Раствор с пробой перемешивают 2 - 3 мин, раствор сливают
декантацией и пробу промывают 2 - 3 раза водой порциями по 50 см3, сливая
промывной раствор декантацией. Пробу высушивают фильтровальной бумагой и
выдерживают в сушильном шкафу 10 мин при температуре 100 - 110 °C. 4.3.2. Для градуировочного
графика в мерные колбы вместимостью 100 см3 отбирают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0;
10,0 см3 раствора В, приливают воду до 15 см3, 10 см3
раствора сульфосалициловой кислоты и далее поступают, как указано в 4.4.2. Масса железа в растворах для градуировочного графика составляет 0,00001; 0,00002;
0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,00010 г. По значениям светопоглощения
растворов и соответствующим им массам железа строят градуировочный
график с учетом значения светопоглощения раствора,
подготовленного без введения раствора железа. 4.4. Проведение анализа 4.4.1. В стакан или колбу вместимостью 250
см3 помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1. Таблица 1 Условия подготовки раствора пробы ┌─────────────────────────┬─────────────────────┬─────────────────────────┐ │ Массовая доля железа, % │Масса навески пробы, │ Объем аликвотной части │ │ │ г │ раствора, см3 │ ├─────────────────────────┼─────────────────────┼─────────────────────────┤ │От 0,001 до 0,010 включ.│ 1,000 │ Весь раствор │ │Св. 0,01 " 0,10 " │ 1,000 │ 25 │ │ " 0,10 " 0,50 " │ 0,500 │ 10 │ │ " 0,50 " 1,00 " │ 0,250 │ 10 │ └─────────────────────────┴─────────────────────┴─────────────────────────┘ Пробу растворяют при нагревании в 15 - 20
см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до влажных солей, обмывают
стенки стакана или колбы водой, повторяют выпаривание, приливают 15 см3 соляной
кислоты, разбавленной 3:1, нагревают до растворения солей и охлаждают. При массовой доле железа свыше 0,010%
раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3 и доливают до метки
соляной кислотой, разбавленной 3:1. Раствор или аликвотную часть его объемом
в соответствии с таблицей 1 переводят в делительную воронку вместимостью 100
см3, доливают до 40 см3 соляной кислотой, разбавленной 3:1, приливают 20 см3
изоамилацетата, встряхивают 1 мин. Водную фазу отбрасывают, а органические фазы
объединяют. К органической фазе приливают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной
3:1, встряхивают воронку 30 с, водную фазу отбрасывают, а органическую фазу
вновь промывают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 3:1. К органической фазе приливают 20 см3 воды
и встряхивают воронку 30 с, водную фазу сливают в стакан вместимостью 100 см3,
а к органической фазе приливают 20 см3 воды и повторяют экстракцию. Водную фазу
сливают в тот же стакан, а органическую отбрасывают. Объединенный водный раствор выпаривают до
объема 5 - 7 см3, приливают 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают
до появления паров серной кислоты, охлаждают, приливают 10 - 15 см3 воды и
переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см3. 4.4.2. В мерную колбу приливают 10 см3
раствора сульфосалициловой кислоты, аммиак до появления желтой окраски раствора
и еще избыток 5 см3 и доливают до метки водой. Через 15 мин измеряют светопоглощение раствора пробы и контрольного опыта на
спектрофотометре при длине волны 415 нм или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 400 - 430 нм, используя в качестве раствора сравнения воду. Массу железа в растворах находят по градуировочному графику. 4.5. Обработка результатов анализа Массовую долю железа в пробе X, %,
вычисляют по формуле
где
M - масса навески пробы, г; K - коэффициент разбавления раствора
пробы. 4.6. Контроль точности анализа Контроль метрологических характеристик
результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1. Нормативы контроля и погрешность метода
анализа приведены в таблице 2. Таблица 2 Нормативы контроля и погрешность метода анализа В процентах ┌─────────┬─────────────────┬─────────────────┬────────────┬──────────────┐ │Массовая │ Допускаемые │ Допускаемые │Допускаемые │ Погрешность │ │ доля │ расхождения │ расхождения │расхождения │метода анализа│ │ железа │результатов двух │результатов трех │ двух │ D │ │ │ параллельных │ параллельных │результатов │ │ │ │ определений d │ определений d │ анализа D │ │ │ │ 2 │ 3 │ │ │ ├─────────┼─────────────────┼─────────────────┼────────────┼──────────────┤ │ 0,0010 │ 0,0002 │ 0,0003 │ 0,0004 │ 0,0003 │ │ 0,0030 │ 0,0005 │ 0,0006 │ 0,0010 │ 0,0007 │ │ 0,0050 │ 0,0006 │ 0,0007 │ 0,0012 │ 0,0008 │ │ 0,010 │ 0,0010 │ 0,0012 │ 0,0020 │ 0,0014 │ │ 0,030 │ 0,003 │ 0,004 │ 0,006 │ 0,004 │ │ 0,050 │ 0,005 │ 0,006 │ 0,010 │ 0,007 │ │ 0,100 │ 0,007 │ 0,008 │ 0,014 │ 0,010 │ │ 0,300 │ 0,015 │ 0,018 │ 0,030 │ 0,021 │ │ 0,50 │ 0,03 │ 0,04 │ 0,06 │ 0,04 │ │ 1,00 │ 0,06 │ 0,07 │ 0,12 │ 0,08 │ └─────────┴─────────────────┴─────────────────┴────────────┴──────────────┘ 5.
Атомно-абсорбционный метод 5.1. Метод анализа Метод основан на измерении поглощения при
длине волны 248,3 нм резонансного излучения атомами
железа, образующимися в результате атомизации при
введении раствора пробы в пламя ацетилен-воздух. 5.2. Средства измерений, вспомогательные
устройства, материалы, реактивы, растворы Атомно-абсорбционный спектрофотометр,
обеспечивающий проведение измерений в пламени ацетилен-воздух. Лампа с полым катодом для возбуждения
спектральной линии железа. Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457. Фильтры обеззоленные
по [3] или другие средней плотности. Кислота азотная по ГОСТ 4461, при
необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1, 1:9,
1:19. Кислота соляная по ГОСТ 3118, при
необходимости по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1, 1:2. Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или
стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей железа не
более 0,002%. Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный
образец состава кобальта с установленной массовой долей железа не более 0,002%. Железо карбонильное по [2] или другое,
содержащее не менее 99,9% основного вещества. Растворы железа известной концентрации. Раствор А
массовой концентрации железа 0,001 г/см3: навеску железа массой 1,0000 г
помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 25 - 30 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, приливают 1 - 2 см3 соляной
кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают раствор до объема 5 - 7 см3, стенки стакана
обмывают водой, вновь выпаривают, приливают 50 - 60 см3 воды, охлаждают,
переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 20 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают до метки водой. Раствор Б
массовой концентрации железа 0,0001 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3
отбирают 10 см3 раствора А, приливают 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1,
доливают до метки водой. 5.3. Подготовка к анализу 5.3.1. Перед проведением анализа посуду,
предназначенную для анализа, промывают горячей соляной кислотой, разбавленной
1:1, затем водой. Для удаления случайных загрязнений пробы
железом рекомендуется провести обработку пробы, как указано в 4.3.1. 5.3.2. Для градуировочного
графика 1 при определении массовых долей железа не более 0,010% в стаканы или
колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 5,000 г проб никелевого
порошка или кобальта или стандартного образца состава никеля или кобальта с
установленной массовой долей железа. Число навесок должно соответствовать числу
точек градуировочного графика, включая контрольный
опыт. Навески растворяют при нагревании в 50 -
60 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. При использовании никелевого порошка
растворы фильтруют через фильтры (красная или белая лента), предварительно
промытые 2 - 3 раза азотной кислотой, разбавленной 1:9, фильтры промывают 2 - 3
раза горячей водой. Растворы выпаривают до объема 10 - 15 см3, приливают 40 -
50 см3 воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы
вместимостью 100 см3. В колбы отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0;
5,0; 6,0 см3 раствора Б, в колбу с раствором
контрольного опыта раствор железа не вводят, доливают до метки водой и измеряют
абсорбцию, как указано в 5.4. Масса железа в растворах для градуировки
составляет 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040; 0,00050; 0,00060 г. 5.3.3. Для градуировочного
графика 2 при определении массовых долей железа свыше 0,010% в стаканы или
колбы вместимостью 250 см3 помещают навески массой 1,000 г проб никелевого
порошка или кобальта или стандартного образца состава никеля или кобальта с
установленной массовой долей железа. Число навесок должно соответствовать числу
точек градуировочного графика, включая контрольный
опыт. Навески проб растворяют при нагревании в
15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и поступают, как указано в
5.3.2. В мерные колбы отбирают 0,5; 1,0; 2,0;
3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см3 раствора Б, в колбу с раствором
контрольного опыта раствор железа не вводят, доливают до метки водой и измеряют
абсорбцию, как указано в 5.4. Масса железа в растворах для градуировки
указана в 5.3.2. 5.3.4. Для градуировочного
графика 3 при определении массовых долей железа свыше 0,050% в мерные колбы
вместимостью 100 см3 отбирают по 20 см3 раствора контрольного опыта,
подготовленного, как указано в 5.3.3, вводят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0
см3 раствора Б, в одну из колб с раствором
контрольного опыта раствор железа не вводят, доливают до метки азотной
кислотой, разбавленной 1:19, и измеряют абсорбцию, как указано в 5.4. Масса железа в растворах для градуировки
указана в 5.3.2. 5.3.5. Для градуировочного
графика 4 при определении массовых долей железа свыше 0,25% в мерные колбы
вместимостью 100 см3 отбирают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор
железа не вводят, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной 1:19, и
измеряют абсорбцию, как указано в 5.4. Масса железа в растворах для градуировки
составляет 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0004; 0,0005 г. 5.4. Проведение анализа В стакан или колбу вместимостью 250 см3
помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 3. Таблица 3 Условия подготовки раствора пробы ┌───────────────────────────┬──────────┬──────────────────┬───────────────┐ │ Массовая доля железа, % │ Масса │ Объем аликвотной │ Номер │ │ │ навески │ части раствора, │градуировочного│ │ │ пробы, г │ см3 │ графика │ ├───────────────────────────┼──────────┼──────────────────┼───────────────┤ │От 0,001 до 0,010 включ. │ 5,000 │ Весь раствор │ 1 │ │Св. 0,010 " 0,050 " │ 1,000 │ То же │ 2 │ │ " 0,05 " 0,25 " │ 1,000 │ 20 │ 3 │ │ " 0,25 " 1,00 " │ 1,000 │ 20/100/20 │ 4 │ └───────────────────────────┴──────────┴──────────────────┴───────────────┘ В стакан или колбу вместимостью 250 см3
помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 3. Навеску пробы массой
5,000 г растворяют при нагревании в 50 - 60 см3, а массой 1,000 г - в 15 - 20
см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают раствор соответственно до
объема 15 - 20 см3 или 5 - 7 см3, переводят в мерную колбу вместимостью 100
см3, охлаждают, доливают до метки водой. При массовой доле железа свыше 0,050% в
соответствии с таблицей 3 проводят разбавление раствора пробы азотной кислотой,
разбавленной 1:19, в мерной колбе вместимостью 100 см3. Измеряют абсорбцию раствора пробы и
соответствующего градуировочного графика при длине волны
248,3 или 248,8 нм, ширине щели 0,15 - 0,30 нм не менее двух раз, последовательно вводя их в пламя,
промывают систему водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика. Для проверки нулевой точки
используют раствор соответствующего контрольного опыта, подготовленного, как
указано в 5.3. По значениям абсорбции растворов для
градуировки и соответствующим им массам железа строят градуировочные
графики. По значению абсорбции раствора пробы
находят массу железа по соответствующему градуировочному
графику. 5.5. Обработка результатов анализа Массовую долю железа X, %, вычисляют по
формуле
где K - коэффициент разбавления раствора
пробы; M - масса навески пробы, г. 5.6. Контроль точности анализа Контроль метрологических характеристик
результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1. Нормативы контроля и погрешность метода
анализа приведены в таблице 2. Приложение А (справочное) БИБЛИОГРАФИЯ [1] ТУ 6-09-06-1229-85. Изоамиловый эфир
уксусной кислоты (изоамилацетат), х.ч. [2] ТУ 6-09-05808009-262-92 <*>.
Железо карбонильное ос ч 13-2, ос.ч.
6-2 [3] ТУ 6-09-1678-95 <*>. Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты). -------------------------------- <*> Действует на территории
Российской Федерации. |
- масса
железа в растворе контрольного опыта, 
, (2)