ГОСТ 20580.6-80

 

СВИНЕЦ

Метод определения олова

ГОСТ 20580.6-80^*

(СТ СЭВ 911-78)

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА
ССР

Постановлением
Государственного комитета СССР по стандартам от 29 апреля 1980 г. № 1976 срок
действия установлен

с 01.12.80

Проверен в 1983 г. Постановлением Госстандарта от 20.12.83 № 6396 срок
действия продлен

до 01.12.91

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

^* Переиздание декабрь 1984 г. с Изменением № 1,
утвержденным в декабре 1983 г. (ИУС 4-84).

Настоящий стандарт устанавливает
фотометрический и полярографический методы определения олова от 0,0002 до 0,2 %
в свинце (99,992 – 99,5 %).

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ
911-78.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности – по ГОСТ 20580.0-80.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

1.2. (Исключен, Изм.
№ 2).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на экстрагировании хлороформом
из азотнокислой среды комплексного соединения, образованного четырехвалентным
оловом с купфероном, удалении хлороформа выпариванием и фотометрировании
оранжево-красного фенилфлуоронового комплекса при длине волны 510 нм.

2.1. Аппаратура,
реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр
любого типа для измерения в видимой области спектра.

Кислота
азотная по ГОСТ
4461-77, разбавленная 1 : 1 и растворы с (HNO₃) = 0,5 моль/дм³
и с (HNO₃) =
0,2 моль/дм³.

Кислота
серная по ГОСТ
4204-77 и разбавленная 1 : 1, 1 : 9 и 1 : 49.

Кислота
винная по ГОСТ 5817-77, растворы с массовой концентрацией 50 г/дм³
и 500 г/дм³.

Аммоний
азотнокислый по ГОСТ 22867-77.

Аммиак водный
по ГОСТ 3760-79,
разбавленный 1 : 1.

Калий
марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор
с () = 0,1 моль/дм³.

Купферон по ГОСТ 5857-79, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм³.

Хлороформ.

Спирт этиловый по ГОСТ
18300-87.

Фенолфталеин по ТУ 6-09-5360-87, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм³.

Фенилфлуорон, по ТУ 6-09-05-289-78, раствор с массовой концентрацией 0,3 г/дм³: 0,03 г фенилфлуорона растворяют в 100 см³
этилового спирта в присутствии 2 см³ серной кислоты (1 : 1) при
нагревании на водяной бане до получения прозрачного раствора.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293-78, раствор с массовой концентрацией 5 г/дм³, свежеприготовленный.

Олово металлическое по ГОСТ 860-75.

Стандартные растворы олова.

Раствор А: 0,100 г олова растворяют в 10 см³
серной кислоты и нагревают до выделения паров серного ангидрида. После
охлаждения разбавляют серной кислотой (1 : 9), переводят в мерную колбу
вместимостью 1000 см³ и доводят до метки этой же кислотой.

1 см³ раствора А содержит 0,1 мг
олова.

Раствор Б: 10 см³ раствора А
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и разбавляют до метки
серной кислотой (1 : 9). Раствор готовят перед употреблением.

1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг
олова.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.2. Проведение
анализа

2.2.1. В зависимости от
ожидаемой массовой доли олова берут навески свинца, масса которых указана в
табл. 1.

Таблица
1

Навеску
растворяют при нагревании в 10 см³ азотной кислоты (1 : 1),
содержащей 0,5 см³ раствора
винной кислоты с массовой концентрацией 500 г/дм³. При массовой доле олова свыше 0,002 %
раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, доливают до
метки раствором азотной кислоты концентрации 0,5 моль/дм³ и
перемешивают. Весь раствор или его аликвотную часть, отобранную по табл. 1,
выпаривают досуха на водяной бане.

Остаток растворяют в 5 см³
раствора азотной кислоты концентрации 0,5 моль/дм³ при 0,2 г навеске
или в 10 см³ – при 1 г навеске. К раствору прибавляют несколько
капель раствора марганцовокислого калия до слабо-розовой окраски и оставляют на
5 мин. Затем раствор нейтрализуют водным аммиаком (1 : 1) до появления осадка,
не исчезающего при перемешивании. Осадок растворяют несколькими каплями
раствора азотной кислоты концентрации 0,5 моль/дм³ и переводят
раствор в делительную воронку вместимостью 100 см³. Стакан обмывают
10 см³ раствора азотной кислоты концентрации 0,5 моль/дм³
при 0,2 г навеске и 20 см³ – при 1 г навеске (в первом случае объем
должен быть 20 см³, во втором – 40 дм³).

Приливают 2 см³ раствора
купферона, перемешивают, прибавляют 5 см³ хлороформа и встряхивают 1
мин. Хлороформную фазу переводят в другую делительную воронку и экстракцию
повторяют еще два раза, прибавляя каждый раз 2 см³ раствора
купферона и 5 см³ хлороформа. Объединенные хлороформные экстракты
промывают три раза раствором азотной кислоты концентрации 0,2 моль/дм³,
прибавляя ее по 5 см³ каждый раз. Промытую хлороформную фазу сливают
в стакан вместимостью 50 см³ и нагревают на водяной бане до удаления
основной части хлороформа.

Приливают 5 см³ азотной кислоты и
нагревают на водяной бане до полного удаления хлороформа. Приливают 5 см³
серной кислоты (1 : 1) и выпаривают до появления паров серного ангидрида. Если
раствор темного цвета, прибавляют несколько кристаллов азотнокислого аммония
или несколько капель азотной кислоты и снова нагревают до появления паров
серного ангидрида. Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана 2 – 3 см³
воды и выпаривают почти досуха (остаток должен быть около 0,3 см³).

После охлаждения приливают 5 см³ раствора винной кислоты с массовой
концентрацией 50 г/дм³,
нагревают, охлаждают и переливают раствор в мерную колбу вместимостью 25 см³.
При наличии осадка сульфата свинца раствор фильтруют через плотный фильтр
«синяя лента», собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 25 см³,
промывая осадок и стакан раствором кислоты (1 : 49). Прибавляют одну каплю
раствора фенолфталеина, нейтрализуют аммиаком до слабо-розовой окраски,
прибавляют 1,5 см³ серной кислоты (1 : 1), охлаждают, прибавляют 2,5
см³ раствора желатина, 5 см³ раствора фенилфлуорона
(после прибавления каждого реактива раствор перемешивают), разбавляют водой до
метки и снова перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность
растворов при длине волны 510 нм.

Раствором сравнения служит раствор
контрольного опыта. Количество олова в колориметрируемом объеме устанавливают
па градуировочному графику.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.2.2. Для построения градуировочного графика
в пять из шести стаканов вместимостью 50 см³ помещают 0,2; 0,5; 1,0;
2,0 и 3,0 см³ раствора Б (шестой служит для проведения контрольного
опыта), что соответствует 2, 5, 10, 20 и 30 мкг олова, выпаривают до выделения
паров серного ангидрида и охлаждают. Во все шесть стаканов прибавляют по 5 см³
раствора винной кислоты с
массовой концентрацией 500 г/дм³ и переводят в мерные колбы вместимостью 25 см³, обмывая
стаканы раствором серной кислоты (1 : 49).

Далее поступают, как указано в п. 2.2.1.

По полученным значениям оптических плотностей
растворов и соответствующим им содержаниям олова строят градуировочный график.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

3. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на полярографировании олова на
фоне соляной кислоты (1 : 3) при потенциале полуволны минус 0,50 В по отношению
к насыщенному каломельному электроду. Свинец предварительно выделяют в виде
сульфата и дополнительно соосаждают с сульфатом стронция.

3.1. Аппаратура,
реактивы и растворы

Полярограф осциллографический или полярограф
переменного тока любого типа.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1
: 3.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1 :
1, 1 : 10 и 1 : 20.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77,
разбавленная 1 : 3.

Стронций азотнокислый по ГОСТ 5429-74, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм³.

Железо хлорное по ГОСТ
4147-74, раствор с массовой
концентрацией 50 г/дм³,
готовят на соляной кислоте, разбавленной 1 : 3.

Железо металлическое, восстановленное
водородом, свободное от свинца, олова, титана, хрома и марганца.

Олово по ГОСТ 860-75.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293-78, раствор с массовой концентрацией 5 г/дм³, свежеприготовленный.

Ртуть металлическая по ГОСТ 4658-73.

Стандартный раствор олова: 0,100 г олова растворяют в 10 см³
серной кислоты, нагревают до полного растворения навески и начала выделения
паров серного ангидрида. После охлаждения добавляют 100 см³ серной
кислоты (1 : 10), выдерживают до растворения соли и переливают раствор в мерную
колбу вместимостью 1000 см³. Объем раствора доводят до метки серной
кислотой (1 : 10) и тщательно перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,1 мг
олова.

Градуировочные растворы: в шесть мерных колб вместимостью 100 см³
отмеривают пипетками соответственно 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 5,0 см³
стандартного раствора олова, прибавляют в каждую колбу по 2,5 см³
раствора хлорного железа, доводят до метки соляной кислотой (1 : 3) и
перемешивают.

Градуировочные растворы соответственно содержат 0,25; 0,5; 1,0; 1,5;
2,0 и 5,0 мг олова в 1 дм³.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3.2. Проведение
анализа

Навеску свинца массой 2,000 – 4,000 г в
зависимости от массовой доли олова помещают в коническую колбу вместимостью 250
см³, приливают 20 – 50 см³ азотной кислоты (1 : 3),
накрывают часовым стеклом и растворяют при умеренном нагревании.

После растворения навески раствор охлаждают,
разбавляют холодной водой до 70 – 80 см³, добавляют небольшими
порциями при перемешивании 15 см³ серной кислоты (1 : 1) и оставляют
в холодильнике с проточной водой на 1 ч.

Осадок сульфата свинца отфильтровывают на
бумажный фильтр «белая лента», конус которого на ¹/₅
заполнен фильтробумажной массой. Собирают фильтрат в коническую колбу
вместимостью 250 см³. Осадок в колбе и на фильтре промывают шесть
раз серной кислотой (1 : 20).

К фильтрату приливают 10 см³
раствора азотнокислого стронция при перемешивании и оставляют в холодильнике с
проточной водой на 30 мин. Осадок отфильтровывают на плотный двойной фильтр
«синяя лента», собирая фильтрат в коническую колбу вместимостью 250 см³.
Осадок в колбе и на фильтре промывают шесть раз холодной серной кислотой (1 :
20).

К фильтрату приливают 2,5 см³
раствора хлорного железа, перемешивают, нагревают до 50 – 60 °С, прибавляют
аммиак до осаждения гидроксидов и в избыток 10 см³, оставляют при той
же температуре на 20 – 25 мин, после чего фильтруют на фильтр средней плотности
«белая лента». Колбу и осадок промывают по три раза горячей водой (70 – 80 °С).

Осадок с развернутого фильтра смывают тонкой
струей горячей соляной кислоты (1 : 3) в ту же колбу, в которой велось
осаждение, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 25 или 50 см³,
доводят до метки той же кислотой и перемешивают.

Часть раствора (20 см³) наливают в
стаканчик, прибавляют около 1 г металлического железа, восстановленного водородом,
и оставляют до полного восстановления трехвалентного железа и обесцвечивания
раствора. За 5 мин до
полярографирования на осциллографическом полярографе прибавляют 0,5 см³ раствора
желатина.

Раствор заливают в электролизер, придерживая
частички железа у дна стаканчика магнитом, и проводят полярографирование олова
при потенциале пика минус 0,50 В (по отношению к насыщенному каломельному
электроду), начальном напряжении минус 0,3 В, конечном – минус 0,7 В, скорости
напряжения 0,5 В/с периоде капания ртути из капилляра 5 – 6 с, задержке 2,8 – 4
с по схеме прибора «дифференциальная 1 – 3».

При использовании полярографа переменного
тока с периодом капания ртути из капилляра 2 – 3 с полярографирование проводят
в оптимальных условиях.

(Измененная
редакция, Изм. № 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю олова (Х₁)
в процентах при фотометрическом методе определения вычисляют по формуле

где m₁ – масса олова, найденная по градуировочному
графику, г;

V – объем исходного раствора, см³;

V₁ – объем аликвотной части раствора, см³;

т – масса навеска свинца, г.

4.2. Массовую долю олова (Х₂)
в процентах при полярографическом методе определения вычисляют по формуле

где h –
высота волны раствора анализируемой пробы, мм;

с – концентрация олова в
градуировочном растворе, мг/дм³;

V – объем раствора анализируемой пробы, см³;

т – масса навески в аликвотной части раствора, г;

Н – высота волны олова в
градуировочном растворе, мм.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.3. Абсолютные допускаемые расхождения
результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать
значений, приведенных в табл. 2.

Таблица 2

(Новая редакция, Изм. № 2).

 

СОДЕРЖАНИЕ