"ГОСТ 15933.12-70. Феррониобий. Метод определения содержания кобальта"
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 06.05.1970 N 626)

Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 06.05.1970 г. N 626 срок введения установлен с 01.07.1971 г.

Настоящий стандарт распространяется на феррониобий и устанавливает фотоколориметрический метод определения содержания кобальта (при содержании кобальта от 0,005 до 0,10%).

Метод основан на образовании в уксуснокислом растворе комплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью (1-нитрозо-2 нафтол-3,6-дисульфокислота, двунатриевая соль), окрашенного в розовый цвет. Мешающее влияние ниобия устраняют добавлением фторидов, при этом ниобий связывается в комплекс, а мешающее влияние железа, меди и никеля устраняют кипячением раствора с азотной кислотой.

Применение метода предусматривается в стандартах и технических условиях, устанавливающих технические требования на феррониобий.

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 15933.0-70.

Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484-63.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-67 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-66 и разбавленная 1:4.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-67.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-64.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-68, 50%-ный раствор.

Нитрозо-Р-соль, 0,1%-ный раствор.

Кобальт хлористый по ГОСТ 4525-68.

Кобальт сернокислый по ГОСТ 4462-68.

Стандартные растворы кобальта.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г металлического кобальта растворяют в 20 мл разбавленной 1:4 соляной кислоты в присутствии нескольких капель концентрированной азотной кислоты. Раствор кипятят до прекращения выделения окислов азота, переливают его в мерную колбу вместимостью 1 л, доливают до метки водой и перемешивают.

1 мл раствора А содержит 0,1 мг кобальта.

Раствор Б; готовят следующим образом: отбирают пипеткой 10 мл раствора А, помещают его в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают.

1 мл раствора Б содержит 0,01 мг кобальта.

Стандартные растворы можно приготовить из хлористой или сернокислой соли кобальта.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,8074 г хлористого кобальта () или 0,9538 г сернокислого кобальта () растворяют в 0,02 н растворе серной кислоты в мерной колбе вместимостью 1 л, доливают до метки 0,02 н раствором серной кислоты и перемешивают.

1 мл раствора А содержит 0,2 мг кобальта.

Раствор Б; готовят следующим образом: отбирают пипеткой 5 мл раствора А, помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки 0,02 н раствором серной кислоты и перемешивают.

1 мл раствора Б содержит 0,01 мг кобальта.

Навеску феррониобия 1 г помещают в платиновую чашку, приливают 5 - 7 мл фтористоводородной кислоты и осторожно, по каплям, 5 мл концентрированной азотной кислоты. Стенки чашки обмывают водой, после чего приливают 10 мл концентрированной серной кислоты и выпаривают раствор до выделения густых паров серной кислоты. После охлаждения приливают 10 мл концентрированной соляной кислоты, 1 - 2 мл раствора фтористоводородной кислоты и нагревают до полного просветления раствора. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, охлаждают, доливают до метки водой и перемешивают.

Отбирают аликвотную часть 25 мл и нейтрализуют аммиаком до появления осадка, который растворяют в разбавленной 1:4 серной кислоте, добавляя ее по каплям из бюретки. При этом может остаться нерастворившимся белый осадок гидрата окиси ниобия. Затем приливают 5 мл 50%-ного раствора уксуснокислого натрия, нагревают раствор до кипения и кипятят 3 - 5 мин до выпадения в осадок гидрата окиси железа. После этого приливают 10 мл 0,1%-ного раствора ниторозо-Р-соли и снова кипятят 1 мин для образования комплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью.

Образовавшийся осадок растворяют в 10 мл концентрированной азотной кислоты, приливая ее до просветления раствора, и кипятят в течение 1 мин для разрушения комплексных соединений сопутствующих элементов (железо, никель, медь). После охлаждения раствор переливают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доливают до метки водой и перемешивают. Если раствор остается мутным, то его отфильтровывают через сухой фильтр.

Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (область светопропускания 508 нм) в кювете с толщиной слоя 50 мм.

В качестве раствора сравнения применяют воду.

Одновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

3.1. Построение калибровочного графика

В мерные колбы вместимостью по 100 мл отмеривают пипеткой 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 мл стандартного раствора Б, что соответствует 5; 10; 15; 25; 30; 40 и 50 мкг кобальта, приливают по 10 мл воды, около 0,5 мл фтористоводородной кислоты и нейтрализуют по лакмусу аммиаком до щелочной реакции. Избыток аммиака нейтрализуют из бюретки по каплям разбавленной 1:4 серной кислотой до изменения синей окраски лакмусовой бумаги в розовую. Затем прибавляют 5 мл 50%-ного раствора уксуснокислого натрия и далее поступают, как указано в разд. 3.

По найденным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им концентрациям кобальта строят калибровочный график.

4.1. Содержание кобальта (X) в процентах вычисляют по формулам:

при построении калибровочного графика

где g - количество кобальта, найденное по калибровочному графику, в мг;

G - навеска, соответствующая аликвотной части раствора, взятой для колориметрирования, в г;

при сравнении со стандартным растворам кобальта

где с - содержание кобальта в стандартном образце в %;

D - оптическая плотность исследуемого раствора;

- оптическая плотность раствора контрольного опыта;

- оптическая плотность раствора стандартного образца.

При отсутствии стандартного образца с известным содержанием кобальта его содержание можно вычислить по стандартному раствору кобальта по формуле:

где с - содержание кобальта в стандартном растворе, близком по оптической плотности к анализируемому раствору, в г;

D - оптическая плотность исследуемого раствора;

- оптическая плотность раствора контрольного опыта;

- оптическая плотность стандартного раствора кобальта;

G - навеска пробы в г.

4.2. Допускаемые расхождения между результатами анализа не должны превышать величин, указанных в таблице.