"ГОСТ 741.14-80. Кобальт. Методы определения кадмия"
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 07.01.1980 N 48)
(ред. от 26.11.1991)

Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный и фотометрический методы определения кадмия.

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 741.1-80.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

2.1. Метод основан на измерении атомной абсорбции кадмия в пламени ацетилен-воздух при длине волны 228,8 нм.

(п. 2.1 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

2.2. Аппаратура, реактивы, растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с коррекцией фона.

Источник излучения для кадмия.

Ацетилен по ГОСТ 5457-75.

Кислота азотная по ГОСТ 3118-77, раствор 1:1.

Кобальт по ГОСТ 123-78 марки КО; раствор азотнокислого кобальта: навеску кобальта массой 10,00 г растворяют в 70 см3 азотной кислоты, выпаривают до влажных солей, охлаждают и приливают 15 - 20 см3 воды, нагревают для растворения солей. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доливают до метки водой.

1 см3 раствора содержит 0,1 г кобальта.

Кадмий высокой чистоты по ГОСТ 22860-77.

(абзацы первый - шестой в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Стандартный раствор кадмия.

Раствор А: 1,000 г кадмия растворяют в 30 см3 раствора азотной кислоты 1:1, выпаривают до 3 - 5 см3, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и тщательно перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

1 см3 раствора А содержит г кадмия.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

1 см3 раствора Б содержит г кадмия.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Раствор В: 10 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

1 см3 раствора В содержит г кадмия.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

2.3. Проведение анализа

Навеску кобальта массой 5,000 г при массовой доле от 0,0002 до 0,002% и 1,000 г при массовой доле от 0,002 до 0,005% растворяют в 50 - 30 см3 раствора азотной кислоты 1:1, выпаривают до влажных солей, слегка охлаждают, приливают 15 - 20 см3 воды, нагревают до растворения солей.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Полученный раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Атомную абсорбцию кадмия в анализируемых растворах измеряют параллельно с градуировочными растворами и растворами контрольного опыта в пламени ацетилен-воздух при длине волны 228,8 нм.

Концентрацию кадмия в анализируемом растворе находят по градуировочному графику с поправкой на концентрацию кадмия в растворе контрольного опыта.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

2.4. В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 50 см3 раствора азотнокислого кобальта, затем 0; 0,50; 1,00; 2,50; 5,00; 7,50; 10,00 см3 стандартного раствора В, что соответствует (0; 0,05; 0;10; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00) г/см3 кадмия и доливают до метки водой. Полученные растворы распыляют в пламя ацетилен-воздух в соответствии с п. 2.3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям кадмия строят градуировочный график с поправкой на значение атомной абсорбции градуировочного раствора, не содержащего кадмий.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

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

2.5. Построение градуировочного графика при массовой доле кадмия от 0,002 до 0,005%

В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 0; 1; 2,5; 5,0; 7,5; 10 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0; 0,010; 0,025; 0,050; 0,075; 0,100 мг кадмия, доливают водой до метки и перемешивают. Далее поступают, как указано в п. 2.4.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

2.6. Обработка результатов

2.6.1. Массовую долю кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

где С - концентрация анализируемого раствора, найденная по градуировочному графику, г/см3;

V - объем фотометрируемого раствора, см3;

m - масса навески кобальта, г.

(п. 2.6.1 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

2.6.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d), и результатов двух анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), не должны превышать значений, приведенных в таблице.

(п. 2.6.2 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

3.1. Сущность метода

Метод основан на измерении светопоглощения комплексного соединения кадмия с дитизоном при длине волны 510 нм после предварительного отделения экстракцией хлоридного комплекса кадмия хлороформным раствором трибензиламина с последующей реэкстракцией.

(п. 3.1 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, раствор 3:2 и 0,5 М раствор.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, 2 М раствор.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор 20 г/дм3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:200.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 400 г/дм3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Калий цианистый, растворы 10 и 0,5 г/дм3 в растворе гидроокиси натрия 400 г/дм3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Калий-натрий виннокислый по ГОСТ 5845-79, раствор 250 г/дм3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79, раствор 200 г/дм3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-72.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Тимоловый синий, раствор 1 г/дм3 в растворе этилового спирта 200 г/дм3.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Трибензиламин, раствор 80 г/дм3 в хлороформе.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Хлороформ по ГОСТ 20015-74, перегнанный.

Дитизон (дифенилтиокарбазон) по ГОСТ 10165-79, растворы 0,4, 0,08 и 0,04 г/дм3 в хлороформе.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Для приготовления раствора дитизона 0,4 г/дм3 навеску массой 0,04 г растворяют в 40 см3 хлороформа, переносят в делительную воронку вместимостью 500 см3, приливают 200 см3 аммиака, разбавленного 1:200, энергично встряхивают 1 - 2 мин (дитизон окрашивает водный слой в оранжевый цвет), сливают органический слой в другую делительную воронку вместимостью 200 см3 и повторяют экстракцию с 50 см3 аммиака, органический слой отбрасывают. Водный слой присоединяют к водному слою в первой делительной воронке и промывают 10 - 15 см3 хлороформа.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

К водному раствору приливают 100 см3 хлороформа, подкисляют соляной кислотой до изменения цвета водного слоя из оранжевого в зеленовато-синий и встряхивают до обесцвечивания водного слоя. Органический слой сливают в делительную воронку вместимостью 200 см3, промывают водой и фильтруют через сухой фильтр в склянку из темного стекла. Раствор хранят при 5 - 7 °С. Для приготовления раствора дитизона 0,08 г/дм3 40 см3 раствора дитизона 0,4 г/дм3 разбавляют до 200 см3 хлороформом.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Для приготовления раствора 0,04 г/дм3 20 см3 раствора дитизона 0,4 г/дм3 разбавляют до 200 см3 хлороформом.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Кадмий по ГОСТ 1467-77.

Стандартные растворы кадмия.

Раствор А: 1 г кадмия растворяют в 30 см3 азотной кислоты, разбавленной 3:2, в стакане вместимостью 400 см3, выпаривают до 3 - 5 см3, охлаждают, приливают 10 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают. Выпаривание повторяют еще два раза, приливая каждый раз по 10 см3 соляной кислоты. К охлажденному остатку приливают 170 см3 соляной кислоты. Количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и тщательно перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

1 см3 раствора содержит г кадмия.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки 2 М раствором соляной кислоты и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

1 см3 раствора содержит г кадмия.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

Раствор В: 5 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки 2 М раствором соляной кислоты и перемешивают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

1 см3 раствора содержит г кадмия.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55, Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

3.3. Проведение анализа

Навеску кобальта массой 1 г растворяют в 20 см3 смеси соляной и азотной кислот 3:1 на умеренно нагретой плите, раствор выпаривают до получения влажных солей. Выпаривание с добавлением 10 см3 соляной кислоты повторяют три раза. В третий раз раствор осторожно выпаривают на теплой плите досуха. Сухой остаток растворяют в 10 см3 2 М раствора соляной кислоты, переносят в делительную воронку вместимостью 150 - 200 см3, обмывают стакан 1 см3 2 М раствора соляной кислоты, добавляют равный с водным объемом раствор трибензиламина (строго соблюдая пропорцию) и энергично встряхивают 1 мин. Органическую фазу переводят в другую делительную воронку вместимостью 200 см3. К водной фазе добавляют равный с водным объемом объем раствора трибензиламина и встряхивают 1 мин. Органические экстракты соединяют. К водной фазе добавляют 5 см3 хлороформа, встряхивают 20 с, хлороформный слой присоединяют к органической фазе, а водный слой отбрасывают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Для реэкстракции кадмия к объединенной органической фазе добавляют 15 см3 0,5 М раствора азотной кислоты, встряхивают воронку 1 мин. Органический слой сливают в чистую делительную воронку. Реэкстракт сохраняют.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

К органическому слою приливают 10 см3 0,5 М раствора азотной кислоты, встряхивают делительную воронку 1 мин, органический слой отбрасывают, а водный присоединяют к первой порции реэкстракта. К объединенному реэкстракту добавляют 2 - 3 капли индикатора тимолового синего и осторожно нейтрализуют раствором едкого натра до появления желтой окраски. Перемешивая раствор после добавления каждого реактива, приливают 1 см3 раствора виннокислого калия-натрия, 5 см3 раствора цианистого калия 10 г/дм3, 1 см3 раствора гидроксиламина и 15 см3 раствора дитизона 0,08 г/дм3, воронку энергично встряхивают 1 мин и сливают слой хлороформа в чистую делительную воронку, содержащую 25 см3 охлажденной до 5 - 7 °С винной кислоты. Экстракцию повторяют с 10 см3 дитизона и сливают органическую фазу в делительную воронку с винной кислотой. Водную фазу отбрасывают.

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Делительную воронку, содержащую винную кислоту и объединенные органические экстракты, энергично встряхивают в течение 2 мин. Хлороформный слой отбрасывают. При встряхивании с винной кислотой дитизонат кадмия разрушается, а освободившийся дитизон извлекается хлороформом. Водный слой промывают 5 см3 хлороформа, который отбрасывают. К водной фазе добавляют 0,25 см3 раствора гидроксиламина, 10 см3 раствора дитизона 0,04 г/дм3, 5 см3 раствора цианистого калия 0,5 г/дм3 и встряхивают 1 мин. Раствор, содержащий розовый дитизонат кадмия, фильтруют через ватный тампон в мерную колбу вместимостью 25 см3. Экстракцию повторяют 2 - 3 раза с 5 см3 раствора дитизона, фильтруя органическую фазу в ту же мерную колбу (последняя порция хлороформа должна быть бесцветной).

(в ред. Изменения N 1, введенного в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.01.1986 N 55)

Объем раствора в мерной колбе доводят до метки хлороформом и измеряют светопоглощение раствора при длине волны 510 нм.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

В качестве раствора сравнения используют хлороформ.

Массу кадмия в анализируемом растворе находят по градуировочному графику с поправкой на массу кадмия в растворе контрольного опыта.

(в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

3.4. Построение градуировочного графика

В делительные воронки вместимостью 100 см3 отбирают 0; 0,50; 1,00; 2,00; 5,00; 6,00; 8,00; 10,00 см3 стандартного раствора В, что соответствует (0; 0,001; 0,002; 0,004; 0,010; 0,012; 0,016; 0,020) г кадмия, доводят объем растворов раствором соляной кислоты до 10 см3, приливают равный объем раствора трибензиламина и далее в соответствии с п. 3.3.

В качестве раствора сравнения используют хлороформ. По полученным значениям светопоглощения и соответствующим им массам кадмия строят градуировочный график с поправкой на значение светопоглощения градуировочного раствора, не содержащего кадмий.

(п. 3.4 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)

3.5. Обработка результатов

3.5.1. Массовую долю кадмия (X) в процентах вычисляют по формуле

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

m - масса навески кобальта, г.

3.5.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (d), и результатов основного и повторного анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), не должны превышать значений, указанных в таблице.

(п. 3.5.2 в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.11.1991 N 1800)