ГОСТ 12697.8-77

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Группа В59

.АЛЮМИНИИ

Методы определения меди

Aluminium.

Methods for determination of copper

МКС 77.120.10 ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.09.77 № 2315 дата введения установлена

01.01.79

Ограничение срока действия снято по протоколу № 3—93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6—93)

Настоящий стандарт устанаапивает фотометрический и полярографический методы определения меди в алюминии.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 12697.1-77 и ГОСТ 25086-87.

(Измененная редакция, Изм. № 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 диэтилдитнофосфата меди, который экстрагируют четыреххлористым углеродом. Окрашенный раствор диэтилдитнофосфата меди фотометрируют при л = 420 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 ГОСТ 24104-88* 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0.0002 г.

Вода дистиллированная, не содержащая тяжелых металлов. Волу очищают от следов тяжелых металлов пропусканием через слой сильно кислотного катионита (КУ-1, КУ-2) со скоростью 50 смУ-мин; 40—50 г катионита, отсеянного от пыли, помещают в стакан вместимостью 400 см¹, приливают 80—100 см¹ соляной кислоты, разбаатенной 1 : I, 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

* С I июля 2002 г. введен ы действие ГОСТ 24104-2001 (здесь и далее).

35

1

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

Издание с Изменениями М I, 2, утвержденными в ноябре J985г., мае 1988г.

(ИУС 2-86. 8-88).

С. 2 ГОСТ 12697.8-77

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 ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1. растворы 4 моль/дм¹ и 0.1 моль/дм>.

Кислота азол!ая по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1 : 1.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76, раствор с массовой долей 3 %.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74.

Медь электролитическая.

Растворы меди стандартные.

Раствор А; готовят следующим образом: 0.1 г меди растворяют в 5 см⁵ азотной кислоты. После растворения добавляют 10 см’ соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, и выпаривают до небольшого объема. Выпаривание с такими же порциями соляной кнелоты повторяют еще два раза.

К остатку добаатяют 15 см¹ соляной кислоты, разбавленной 1:1, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см¹, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см' раствора А содержит 0,1 мг меди (Си).

Раствор Б; готовят перед употреблением следующим образом: отбирают пипеткой 10 см⁵ раствора А в мерную колбу вместимостью 500 см⁵, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см* раствора Б содержит 0,002 мг меди (Си).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.3. Проведение анализа

2.3.1.    Навеску алюминия массой I г помещают в стакан вместимостью 250 см\ приливают 30 см' соляной кислоты, разбавленной 1 : I, и накрывают стакан часовым стеклом. По окончании бурной реакции обмывают стекло и стенки стакана горячей водой и нагревают до растворения навески. Затем приливают 1 см’ раствора пероксида водорода и выпаривают раствор до получения влажного остатка солей.

После этого приливают 2 см* соляной кислоты, разбавленной 1:1, 20—30 см³ горячей воды и нагревают до растворения солей. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см¹, разбавляют до метки водой и перемешивают.

Отбирают пипеткой 5—50 см’ раствора в зависимости от предполагаемой массовой доли меди в делительную воронку вместимостью 250 см*. Разбаазяют раствор 0,1 моль/дм¹ раствором соляной кислоты до 100 см⁵, прибаашют 3 см³ раствора диэтилдитнофосфата никеля и приливают из бюретки 5 cm^j четыреххлористого углерода. Содержимое воронки энергично встряхивают в течение 1 мин. после разделения фаз спивают окрашенный слой четыреххлористого углерода в сухой цилиндр с притертой пробкой вместимостью 25 см¹.

В делительную воронку приливают еще 5 см^г четыреххлористого 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 светопоглощеиия растворов соответствует длине ватиы 420 нм.

Раствором сравнения служит раствор четыреххлористого углерода.

Одновременно проводят контрольный опыт. Дня этого 30 см* соляной кислоты, разбаатенной 1 : 1, выпаривают до объема 0,5 см’, приливают 2 см¹ соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, 30 см⁵ воды, и нагревают. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см¹, разбаатяют 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, разбаатенной 1:1, в течение 10 мин.

Затем промывают стержни водой, высушивают при температуре 105—1101C и после охлаждения взвешивают.

В кварцевый стакан вместимостью 100— 200 см’ наливают 30 см' 4 моль/дм¹ раствора соляной кистоты особой чистоты. Стержни закрепляют в держатели из алюминия высокой чистоты или титана, которые присоединяют к клеммам ЛАГРа. Затем стержни погружают в стакан с кислотой, включают

36

ГОСТ 12697.8-77 С. 3

ЛАТР в сеть и растворяют пробу в интервале напряжения 10—20 В в течение 15 мин. В течение этого времени растворяется около I 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 см' соляной кислоты. разбавленной 1 : 1. 30 см’ горячей 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 см³ водой, прибавляют 3 см¹ раствора диэтилдитнофосфата никеля и поступают, как указано в п. 2.3.1. Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого 30 см* 4 моль/дм' раствора соляной кислоты выпаривают до объема 0,5 см\ приливают 2 см’ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и далее проводят анализ как указано выше.

2.3.3. Построение градуировочного графика

В делительные воронки вместимостью 200 см* приливают нз микробюретки 0; 1: 2; 4; 6; 8 см' стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,002. 0,004; 0.008; 0.012; 0.016 мг меди.

В каждую делительную воронку приливают по 100 см’ 0,1 моль/дм³ раствора соляной кислоты, 3 см' диэтилдитнофосфата никеля, 5 см^! четыреххлористого углерода и далее проводят анализ, как указано в п. 2.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, в который медь не добавлялась.

По полученным значениям оптических плотностей растворов и известных» массам меди строят градуировочный график.

2.3.1"—2.3.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4. Обработка результатов

2.4.1.    Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

_v т ■ V • loo

Л - -,

к,. «I • 1000

где т — масса меди, найденная по градуировочному графику, мг;

V — общий объем раствора, см¹;

V' — объем аликвотной части раствора, см³;

/», — масса навески алюминия, г.

2.4.2.    Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 1.

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 Г1У-1 или аналогичного типа.

Весы лабораторные по ГОСТ 24104-88 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.

S-I47J    37

С. 4 ГОСТ 12697.8-77

Азот газообразный по ГОСТ 9293-74.

Алюминий марки Л995 по ГОСТ 11069-2001.

Раствор алюминия 28 г/дм³; готовят следующим образом: 14 г алюминия помещают в стакан вместимостью 800 см’, растворяют в 300 см⁵ соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, и добаатяют для ускорения растворения 1—2 капли металлической ртути. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см\ разбаатяютдо метки водой и перемешивают.

Бром по ГОСТ 4109-79.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, свежеприготоатенный раствор с массовой долей 10 %.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77. разбавленная 1 : 1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбаатеппая 1:1.

Ртуть по ГОСТ 4658-73.

Медь электролитическая.

Растворы меди стандартные.

Раствор А: готовят следующим образом: 0,1400 г меди растворяют в 10 см' азотной кислоты, разбавленной 1: I, добаатяют 10 см⁵ соляной кислоты и выпаривают досуха. Выпаривание повторяют еще раз с 10 см’ соляной кислоты до получения ашжного остатка солей. Остаток растворяют в воде, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см¹, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см’ раствора А содержит 0,14 мт меди (Си).

Раствор Б; готовят перед употреблением следующим образом: пипеткой отбирают 50 см³ раствора А в мерную колбу вместимостью 500 см⁵, доливают до метки и перемешивают.

1 см’ раствора Б содержит 0,014 мт меди (Си).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.3. Проведение анализа

3.3.1.    Навеску алюминия массой 0,7 г помещают в стакан вместимостью 150 см’ и растворяют в 20 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески. После растворения добаатяют 2—3 капли брома и выпаривают раствор до получения атажного остатка солей. Затем раствор охлаждают, обмывают стекло и стенки стакана небольшим количеством воды и снова выпаривают до получения атажного остатка солей.

Остаток растворяют в 10—15 см’ горячей воды, добаатяют 2 см’ раствора солянокислого гидро-ксиламина и кипятят 1—2 мин. После этого раствор охлаждают, переводят в мерну ю колбу вместимостью 25 см³, разбаатяютдо метки водой и перемешивают.

Часть раствора отбирают в электролизер с донной ртутыо. 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 (кие меди от 0,0()1 до 0,01 %).

В стакан вместимостью 150 см’ помешают по 25 см’ раствора алюминия, соответствующие 0,7 г алюминия, и из мнкробюретки добаатяют 0; 0.5; 1,0: 2.0; 3,0 и 5,0 см¹ раствора Б, которые соответствуют 0: 0,007; 0.014: 0.028. 0,042 и 0.070 мг меди.

В каждый стакан добаатяют 2—3 капли брома и выпаривают до получения влажного остатка солей. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до атажного остатка солей. Затем остаток солей растворяют при нагревании в 10—15 см’ воды, приливают 2 см’ раствора гидрокснламина и кипятят 1—2 мин. Далее проводят анатиз, как указано в п. 3.3.1.

Поданным, полученным при полярографировании растворов, и известным массам меди строят градуировочный график.

При замене капилляра необходимо построить новый график.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.3.3.    Построение градуировочного графика (при массовой date меди от 0,01 до 0.0S %).

В стакан вместимостью 150 см’ помещают по 25 см’ раствора атюмнпия, соотоетствуюших 0,7 г алюминия, и добаатяют 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3.0 и 5,0 см⁵ раствора А. которые соответствуют 0; 0,07; 0,14;

0.28; 0.42 и 0,70 мг меди.

Датее анализ проводят, как указано в п. 3.3.2.

38

ГОСТ 12697.8-77 С. 5

3.4. Обработка результатов

3.4.1.    Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле

т ■ 100 «, 1000 ’

где т — масса меди, найденная по градуировочному графику, мг; т_х — масса навески алюминия, г.

3.4.2.    Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

39