"ГОСТ 21877.9-76. Баббиты оловянные и свинцовые. Методы определения кадмия"
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 24.05.1976 N 1264)
(ред. от 25.06.1987)

Настоящий стандарт распространяется на оловянные и свинцовые баббиты и устанавливает полярографический метод определения содержания кадмия (при содержании кадмия от 0,01 до 1,2%) и объемный комплексонометрический метод определения содержания кадмия (при содержании кадмия от 0,8 до 1,2%) и атомно-абсорбционный метод определения содержания кадмия (при содержании кадмия от 0,01 до 1,2%).

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 21877.0-76.

2.1. Сущность метода

Пробу растворяют в смеси соляной, бромисто-водородной кислот и брома, отгоняют олово и сурьму в виде бромидов. Свинец удаляют в виде хлористого. Кадмий полярографируют на хлоридном фоне в пределах от минус 0,7 до минус 1,1 В (относительно насыщенного каломельного электрода) приложенного напряжения поляризации.

2.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Полярограф подходящей конструкции с ртутным капающим катодом.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и разбавленная 1:10.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Бром по ГОСТ 4109-79.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Смесь для растворения: смешивают 45 см3 соляной и 45 см3 бромисто-водородной кислот и осторожно приливают 10 см3 брома.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

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

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Аммиак по ГОСТ 3760-79.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.

Хлоридно-аммиачный фон: 135 г хлористого аммония растворяют в небольшом количестве воды, прибавляют 385 см3 концентрированного раствора аммиака, доливают до 1 дм водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Кадмий по ГОСТ 1467-77.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Стандартный раствор кадмия; готовят следующим образом: 1,0 г кадмия растворяют при нагревании в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор выпаривают почти досуха, прибавляют 7 - 10 см3 концентрированной соляной кислоты и выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой повторяют еще раз, после чего прибавляют 60 см3 концентрированной соляной кислоты, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

1 см3 раствора содержит 1 мг кадмия.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Натрий сернистокислый (сульфит натрия) по ГОСТ 195-77, свежеприготовленный раствор 200 г/дм3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

Желатин по ГОСТ 11293-78, раствор 10 г/дм3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

Ртуть по ГОСТ 4658-73, марки Р1.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску баббита массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 10 см3 смеси кислот и брома. Раствор выпаривают досуха. Обработку осадка повторяют еще дважды, приливая по 5 см3 смеси. Сухой остаток смачивают 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:10, кипятят до удаления брома и охлаждают в проточной воде. Осадок хлористого свинца отфильтровывают через фильтр средней плотности, промывают 5 - 6 раз соляной кислотой, разбавленной 1:10, охлажденной в проточной воде, и отбрасывают. Фильтрат и промывные воды нейтрализуют аммиаком, прибавляют 40 см3 хлоридно-аммиачного раствора и перемешивают. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают 10 см3 раствора сульфита натрия и оставляют на 20 мин, затем добавляют 4 см3 раствора желатина, доводят до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Через 10 - 15 мин часть раствора переносят в электролизер и полярографируют при потенциалах от минус 0,7 до минус 1,1 В (относительно насыщенного каломельного электрода).

Содержание кадмия в процентах определяют путем сравнения высоты волны кадмия, полученной при полярографировании испытуемого раствора, с высотой волны, полученной при полярографировании градуировочных растворов кадмия, при одной и той же чувствительности.

2.3.2. Приготовление градуировочных растворов

В мерные колбы вместимостью по 100 см3 вносят 2,0; 6,0 и 10,0 см3 стандартного раствора кадмия, что соответствует концентрациям кадмия 20, 60 и 100 мг/дм, добавляют 4 см3 концентрированной соляной кислоты, нейтрализуют аммиаком и далее анализ ведут, как указано в п. 2.3.1. Градуировочные растворы полярографируют в тех же условиях, что и растворы испытуемой пробы.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Содержание кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

где h - высота волны, полученная при полярографировании испытуемого раствора, мм;

V - объем испытуемого раствора, см3;

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

m - масса навески, г;

К - коэффициент пересчета, вычисляемый по формуле

где , , - высоты волн, полученные при полярографировании градуировочных растворов, мм;

, , - концентрация градуировочных растворов кадмия, мг/дм.

2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать величин, приведенных в табл. 1.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

2.4.3. Полярографический метод определения содержания кадмия является арбитражным.

3.1. Сущность метода

Пробу растворяют в смеси соляной, бромисто-водородной кислот и брома. Сурьму и олово отгоняют в виде бромидов. Кадмий титруют трилоном Б из аликвотной части раствора, медь связывается тиомочевиной.

3.2. Реактивы и растворы

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Кислота бромисто-водородная по ГОСТ 2062-77.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Бром по ГОСТ 4109-79.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Смесь для растворения: смешивают 45 см3 соляной и 45 см3 бромисто-водородной кислот и осторожно приливают 10 см3 брома.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Перекись водорода по ГОСТ 10929-76.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Тиомочевина по ГОСТ 6344-73, раствор 100 г/дм3.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

Уротропин медицинский, 20%-ный раствор.

О-фенантролин, раствор 10 г/дм3; готовят следующим образом: 1 г о-фенантролина растворяют в 100 см3 теплой воды с 2 - 3 каплями азотной кислоты.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

Ксиленоловый оранжевый, водный свежеприготовленный раствор 1 г/дм3.

Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, 0,01 М раствор; готовят следующим образом: 4,0 г трилона Б растворяют в воде. Если раствор мутный, его фильтруют и разбавляют водой до 1 дм.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

Азотнокислый свинец, раствор концентрации 0,01 моль/дм3; готовят следующим образом: 2,0721 г металлического свинца марки СО по ГОСТ 3778-77 помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 25 см3 азотной кислоты. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

Стандартный раствор кадмия; готовят следующим образом: 1,0 г кадмия по ГОСТ 1467-67 помещают в стакан вместимостью 250 см3, растворяют при нагревании в 25 см3 азотной кислоты, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

1 см3 раствора содержит 0,001 г кадмия.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Комплексонометрическое определение кадмия без отделения меди и свинца электролизом.

(абзац введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

Навеску баббита массой 1,0 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и приливают 15 см3 смеси для растворения.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Раствор выпаривают до появления влажных солей, прибавляют 5 см3 смеси и выпаривают досуха. Обработку повторяют еще два раза, приливая по 5 см3 смеси. К сухому остатку приливают 5 см3 соляной кислоты, 1 - 3 капли перекиси водорода и выпаривают досуха. Обработку осадка соляной кислотой и перекисью повторяют три раза.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

К осадку приливают 5 см3 соляной кислоты и выпаривают досуха. После полной отгонки брома сухой остаток смачивают 2 см3 азотной кислоты, приливают 20 - 30 см3 воды и подогревают до растворения солей, затем охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Отбирают 10 см3 раствора, переносят в коническую колбу вместимостью 250 см3, прибавляют 50 см3 воды, 10 см3 раствора тиомочевины, небольшими порциями приливают раствор уротропина до ярко-сиреневой окраски (рН 5,4 - 5,8), затем приливают 2 - 3 см3 раствора азотнокислого свинца и титруют из микробюретки раствором трилона Б до желтой окраски (это титрование в расчет не принимается).

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

В колбу приливают 10 см3 раствора о-фенантролина и титруют из микробюретки раствором азотнокислого свинца до сиреневой окраски, после чего приливают немного раствора в избыток. Избыток раствора азотнокислого свинца оттитровывают из микробюретки раствором трилона Б до перехода окраски в желто-зеленую.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

3.3.1.1. Комплексонометрическое определение кадмия после отделения меди и свинца электролизом

Навеску баббита марки Б88 массой 1,0 г помещают в стакан вместимостью 250 см3 и приливают 15 см3 смеси для растворения. Раствор выпаривают до влажных солей, прибавляют 5 см3 смеси и выпаривают досуха. Обработку повторяют еще два раза, приливая по 5 см3 смеси. К сухому остатку приливают 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и кипятят до удаления брома. Остаток разбавляют водой до 150 - 180 см3 и проводят выделение меди и свинца электролизом по ГОСТ 21877.3-76, п. 2.3.2.

После электролиза раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают.

В колбу вместимостью 200 см3 отбирают 25 см3 раствора, прибавляют 25 см3 воды, 2 см3 тиомочевины, 2 - 3 капли ксиленового оранжевого и небольшими порциями уротропин до рН 5,5 - 5,8 (раствор окрашивается в малиновый цвет). Затем к раствору приливают 2 см3 трилона Б концентрации 0,01 моль/дм3, немного уротропина, и раствор, окрашенный в желтый цвет, титруют раствором азотнокислого свинца концентрации 0,01 моль/дм3 до перехода окраски в желто-розовый цвет.

К раствору прибавляют 2 см3 О-фенантролина, перемешивают и вновь титруют окрашенный в желтый цвет раствор раствором азотнокислого свинца концентрации 0,01 моль/дм3 до изменения окраски в желто-розовый цвет.

(п. 3.3.1.1 введен Изменением N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

3.3.2. Установка титра азотнокислого свинца по кадмию

Массовая концентрация раствора азотнокислого свинца устанавливают по стандартному раствору кадмия.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

Отбирают пипеткой или микробюреткой 5 см3 стандартного раствора кадмия и титруют, как указано в п. 3.3.1.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Массовую концентрацию раствора азотнокислого свинца (Т) по кадмию, выраженную в г/см3, вычисляют по формуле

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

где m - масса навески кадмия в аликвотной части раствора, г;

- общий объем раствора азотнокислого свинца, израсходованный на второе титрование, см3;

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование избытка раствора азотнокислого свинца, см3;

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

К - поправочный коэффициент, характеризующий соотношение растворов азотнокислого свинца и трилона Б.

Для установки поправочного коэффициента приливают в колбу из микробюретки 3 или 5 см3 раствора азотнокислого свинца, прибавляют 40 см3 воды, несколько капель ксиленолового оранжевого, раствор уротропина до появления малиновой окраски (рН 5,4 - 5,8) и титруют из микробюретки раствором трилона Б до перехода окраски в желтую.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Поправочный коэффициент вычисляют по формуле

где - объем раствора азотнокислого свинца, взятый на титрование, см3;

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, см3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Содержание кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

где - общий объем раствора азотнокислого свинца, израсходованный на второе титрование, см3;

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование избытка раствора азотнокислого свинца, см3;

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

К - поправочный коэффициент (см. п. 3.3.2);

10 - аликвотная часть раствора, см3;

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

100 - объем испытуемого раствора, см3;

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 14.02.1983 N 805)

Т - массовая концентрация раствора азотнокислого свинца по кадмию, г/см3;

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

m - масса навески пробы, г.

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа не должны превышать 0,10%.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)

4.1. Сущность метода

Метод основан на избирательном поглощении света от стандартного источника атомами кадмия. Раствор распыляют в ацетиленово-воздушное пламя атомно-абсорбционного спектрометра и измеряют абсорбцию при длине волны 228,8 нм.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрометр атомно-абсорбционный.

Стаканы из фторопласта вместимостью 50 см3.

Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484-78.

Смесь кислот для растворения; фтористо-водородную и азотную кислоты смешивают с водой в соотношении 2:3:5 соответственно; хранят в полиэтиленовой посуде.

Кадмий по ГОСТ 1467-77.

Стандартный раствор кадмия; готовят следующим образом: 0,1000 г кадмия растворяют при нагревании в 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и кипятят до удаления окислов азота. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,1 мг кадмия.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. В зависимости от содержания кадмия навеску баббита массой, указанной в табл. 2, помещают в стакан из фторопласта вместимостью 50 см3 и приливают небольшими порциями 10 см3 смеси для растворения. Далее анализ проводят по ГОСТ 21877.3-76.

Фотометрирование проводят при длине волны 228,8 нм в условиях, указанных в ГОСТ 21877.3-76. Концентрацию кадмия устанавливают по градуировочному графику, фотометрируя одновременно с анализируемыми растворами серию растворов с известным содержанием кадмия.

4.3.2. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью по 50 см3 отмеряют микробюреткой 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора кадмия, приливают по 10 см3 смеси для растворения, доводят водой до метки и перемешивают. Фотометрируют растворы так же, как и растворы анализируемых проб.

По полученным средним значениям абсорбции и известным содержаниям кадмия строят градуировочный график.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Содержание кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

где С - концентрация фотометрируемого раствора, мкг/см3;

V - объем фотометрируемого раствора, см3;

m - масса навески баббита, г;

- коэффициент пересчета микрограммов в граммы.

4.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов анализа при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 3.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 25.06.1987 N 2463)