"ГОСТ 16698.9-71. Государственный стандарт Союза ССР. Марганец металлический и марганец металлический азотированный. Методы определения меди"
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 17.02.1971 N 260)
(ред. от 28.09.1989)

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 17.02.1971 N 260 срок введения установлен с 01.07.1972.

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения меди при массовой доле меди в металлическом марганце и металлическом азотированном марганце от 0,005 до 0,05%.

(вводная часть в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 27349-87.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)

1.2. Лабораторная проба должна быть приготовлена в виде тонкого порошка с размером частиц, проходящих через сито с сеткой N 016 по ГОСТ 6613-86.

(п. 1.2 введен Изменением N 1, введенным в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703, в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)

2.1. Сущность метода

Метод основан на образовании в аммиачной среде при рН 9 окрашенного в бурый цвет комплексного соединения меди с диэтилдитиокарбаматом натрия. От всех мешающих элементов медь предварительно отделяют в слабокислом растворе осаждением серноватистокислым натрием. По интенсивности окраски комплекса находят содержание меди.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1 и 1:5.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

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

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

Кислота фтористо-водородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484-78.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), раствор с массовой долей 20%.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

Диэтилдитиокарбамат натрия по ГОСТ 8864-71, водный раствор с массовой долей 0,5%.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

Натрий пирофосфорнокислый по ГОСТ 342-77, раствор с массовой долей 10%.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

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

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)

Стандартный раствор меди; готовят следующим образом: 0,1 г меди по ГОСТ 859-78 растворяют в 10 см3 разбавленной 1:1 азотной кислоты, прибавляют 10 см3 разбавленной 1:1 серной кислоты и выпаривают раствор до появления паров серного ангидрида. Соли растворяют в воде, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, охлаждают, доливают водой до метки и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

1 см3 раствора содержит 0,0001 г меди.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Исключен с 1 декабря 1984 года. - Изменение N 1, введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703.

2.3.2. Навеску металлического марганца 2 г помещают в стакан вместимостью 250 - 300 см3 и приливают 40 - 50 см3 разбавленной 1:5 серной кислоты. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают до растворения навески, затем, слегка сдвинув часовое стекло, осторожно по каплям прибавляют концентрированную азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и еще в избыток 3 - 5 см3. Окисленный раствор нагревают до удаления окислов азота, а затем выпаривают до обильного выделения паров серного ангидрида. Содержимое стакана охлаждают, приливают 150 - 200 см3 воды, 20 см3 разбавленной 1:1 серной кислоты и нагревают до полного растворения солей. Нерастворимый осадок отфильтровывают на фильтр "белая лента" и промывают осадок на фильтре и стакан 5 - 6 раз горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан вместимостью 500 - 600 см3. Раствор разбавляют горячей водой до 250 - 300 см3, прибавляют 25 см3 20%-ного горячего раствора серноватистокислого натрия и кипятят до полной коагуляции осадка сернистой меди и серы (до просветления раствора). Затем раствор с осадком оставляют на 5 - 10 мин, после чего фильтруют через фильтр "белая лента" и промывают 6 - 8 раз горячей водой. Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель N 3, высушивают, озоляют и прокаливают при 500 - 600 °С в течение 30 - 40 мин.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

После охлаждения осадок в тигле растворяют при умеренном нагревании в 5 - 6 см3 разбавленной 1:1 азотной кислоты и 2 см3 разбавленной серной кислоты, а затем выпаривают до выделения паров серного ангидрида, охлаждают, обмывают стенки тигля водой и повторяют выпаривание. Содержимое тигля разбавляют 10 - 12 см3 воды и фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 см3. Фильтр и тигель промывают 5 - 6 раз небольшими порциями воды, после чего фильтр отбрасывают. Фильтрат доливают до метки водой и тщательно перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

Отбирают пипеткой аликвотную часть раствора 50 см3 (при содержании меди от 0,005 до 0,01%), 25 см3 (при содержании меди свыше 0,01 до 0,05%), помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и разбавляют водой до 40 см3. Затем к раствору приливают 20 см3 10%-ного раствора пирофосфорнокислого натрия, 10 см3 водного раствора аммиака, 10 см3 0,5%-ного раствора желатины и 10 см3 0,5%-ного раствора диэтилдитиокарбамата натрия. После добавления каждого реактива раствор хорошо перемешивают. Содержимое колбы доливают водой до метки и снова перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

Оптическую плотность раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны 453 нм или фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 400 до 480 нм.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

В качестве раствора сравнения применяют воду.

По найденному значению оптической плотности анализируемого раствора с учетом поправки контрольного опыта находят содержание меди по градуировочному графику.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

2.3.3. Исключен с 1 декабря 1984 года. - Изменение N 1, введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703.

2.3.4. Построение градуировочного графика

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)

В пять мерных колб вместимостью по 100 см3 наливают 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см3 стандартного раствора меди, что соответствует 0,00005, 0,0001, 0,00015, 0,0002 и 0,00025 г меди. В шестую колбу стандартный раствор меди не добавляют, она служит для определения поправки на содержание меди в реактивах. В каждую колбу прибавляют по 1 см3 разбавленной 1:1 серной кислоты, по 40 см3 воды, по 20 см3 раствора пирофосфорнокислого натрия, по 10 см3 водного раствора аммиака, по 10 см3 раствора желатины и по 10 см3 раствора диэтилдитиокарбамата натрия. После прибавления каждого реактива содержимое колб перемешивают, доливают водой до метки и снова хорошо перемешивают. Далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.2.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)

По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам никеля строят градуировочный график.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)

2.4. Обработка результатов

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)

2.4.1. Содержание меди в металлическом марганце (Х) в процентах вычисляют по формуле:

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

m - масса навески, г.

(формула и экспликация в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703)

2.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли меди приведены в таблице.

(п. 2.4.2 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)

Раздел 3 исключен с 1 декабря 1984 года. - Изменение N 1, введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.05.1984 N 1703.

4.1. Сущность метода

Метод основан на растворении навески в хлорной и фтористо-водородной кислотах, распылении раствора в пламя воздух-ацетилен и измерении атомной абсорбции меди при длине волны 324,7 нм.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрометр атомно-абсорбционный пламенный любого типа с источником излучения для меди.

Баллон с ацетиленом.

Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457-75.

Компрессор, обеспечивающий подачу сжатого воздуха; баллон со сжатым воздухом или сжатый воздух из воздухопровода.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и раствор 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, раствор 1:1.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78.

Кислота хлорная плотностью 1,53 или 1,67 г/см3.

Марганец металлический по ГОСТ 6008-82.

Медь по ГОСТ 859-78.

Стандартные растворы меди.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г меди растворяют при нагревании в 25 см3 раствора азотной кислоты, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают.

Массовая концентрация меди в растворе А равна 0,0001 г/см3.

Раствор Б; готовят следующим образом: 100 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают.

Массовая концентрация меди в растворе Б равна 0,00001 г/см3.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. Навеску металлического марганца или металлического азотированного марганца массой 0,5 г помещают в платиновую или стеклоуглеродистую чашку, добавляют 10 см3 фтористо-водородной и 10 см3 хлорной кислот, растворяют при нагревании и упаривают до удаления паров хлорной кислоты. Стенки чашки обмывают водой и выпаривают досуха. В охлажденную чашку прибавляют 10 см3 соляной кислоты, нагревают до растворения солей, затем прибавляют 50 - 60 см3 воды, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, доводят до метки водой и перемешивают.

Через весь ход анализа проводят контрольный опыт.

Распыляют раствор контрольного опыта и раствор анализируемой пробы в пламя воздух-ацетилен до получения стабильных показаний для каждого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой точки. Измеряют атомную абсорбцию при длине волны 324,7 нм.

После вычитания значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значения атомной абсорбции раствора анализируемой пробы находят массовую концентрацию меди в растворе анализируемой пробы по градуировочному графику.

4.3.2. Для построения градуировочного графика в пять из шести платиновых или стеклоуглеродистых чашек приливают 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; 25,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000025; 0,00005; 0,00010; 0,00015; 0,00025 г меди. Шестая чашка, не содержащая стандартный раствор, служит для проведения контрольного опыта. Затем в каждую чашку помещают навеску металлического марганца массой 0,5 г, по 10 см3 фтористо-водородной и по 10 см3 хлорной кислот. Далее анализ проводят, как указано в п. 4.3.1.

Градуировочный график строят по результатам, полученным после вычитания значения абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор меди, из значений абсорбции растворов, содержащих стандартный раствор, и соответствующим им массам меди.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю меди (Х) в процентах вычисляют по формуле

где С - массовая концентрация меди в растворе анализируемой пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;

v - общий объем раствора, см3;

m - масса навески, г.

4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли меди приведены в таблице.

(п. 4.4.2 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 28.09.1989 N 2979)