ГОСТ 15933.17-70 Феррониобий. Метод определения содержания цинка

УДК 64 9.1 S '2 *M *8 : S46.47.0* Группа §19
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ С ТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ФЕРРОНИОБИЙ
М етод определения содержания цинка
Fcrroniobium. Method for the determination
ol xinc content
ГОСТ
1 5 9 3 3 .1 7 -7 0
Постановлением Комитете стандартов, мер и измерительных лрибороя при
Совете Министров СССР от « .V 1970 г. Н« «26 срок введения уствновлен
с 1.V1I 1971 г .
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на ферроннобий и ус­
танавливает фотоколориметрический метод определения содержа­
ния цинка (при содержании цинка от 0,0005 до 0,0050%).
Метод основан на выделении цинка тиоацетамидом на коллек­
торе — азотнокислой меди из аммиачного раствора в присутствии
комплесообразователя с последующей сорбцией его на анионите
ЭДЭ-10П с десорбцией 0,02 н раствором соляной кислоты. Цинк
извлекают дитизонох в виде внутрикомплсксного соединения дн-
тизонага цинка, окрашенного в красный цвет, и фотометрируют.
Применение метода предусматривается в стандартах и техни­
ческих условиях, устанавливающих технические требования на
феррониобий.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ
15933.0-70.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
I
Фотоэлектроколориметр.
Кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ
10484-63.
Кислота азотная по ГОСТ 4461— 67.
й Аммоний лимоннокислый двузамещеьный по ГОСТ 3653— 70.
Аммоний лимоннокислый трехзамещен.чый по ГОСТ 9261— 59.
N
Перепечатка воспрещена.
КЗ
ýêñêëþçèâíûå êàðäèãàíû

Стр. 2 ГОСТ 15933.17— 70
Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 57I2— 67.
Раствор комплексообразователя; готовят следующим образом,
к I л 40%-ного двузамещонного или трехзамсщснного раствора
лимоннокислого аммония добавляют I л насыщенного на холоду
раствора щавелевокислого аммония и перемешивают.
Аммиак водный по ГОСТ 3760— 64 и разбавленный 1 : 3,
1 :100.
Медь азотнокислая по ГОСТ 4163— 48, 1%-ный раствор.
Гидрокснламин солянокислый но ГОСТ 3456— 65 и 1%-ный
раствор, очищенный дитнзоном. Для этого 300 мл 1%-ного рас­
твора гндроксиламнна нейтрализуют аммиаком до pH 6— 7, пере­
водят в делительную воронку вместимостью 500 мл и добавляют
по 10 мл 0.1%-кого раствора днткзоыа в чешреххлористом угле­
роде до тех пор, пока последняя порция дитизона останется тем­
но-зеленого цвета. Избыток дитизона извлекают четыреххлори­
стым углеродом до тех нор, пока последняя порция дитизона
останется прозрачной и бесцветной.
Тноацетамид, 2%-ный раствор.
Смесь соляной и азотной кислот (царская водка); готовят сле­
дующим образом: к 900 мл концентрированной соляной кислоты
приливают 300 мл концентрированной азотной кислоты к переме­
шивают.
Кислота соляная по ГОСТ 3118— 67 и 2; 1,5; 0,5 н 0,02 н рас­
твор.
Ионнообменная колонка, наполненная анионитом ЭДЭ-10П в
хлорформе. Подготовка анионита: 50 г анионита ЭДЭ-10П поме­
щают н стакан вместимостью 300— 500 мл, промывают деканта­
цией 3— 4 раза водой для удаления пылевидных частиц, зали­
вают 300 мл 2 н раствора соляной кислоты и оставляют на сутки
для полного набухания зерен анионита и извлечения основной
массы железа. Кислоту сливают, промывают анионит деканта­
цией еще несколько раз 2 н раствором соляной кислоты до пол­
ного удаления катионов железа (проба с роданидом аммония
или калия) и 0,5 и раствором соляной кислоты до исчезновения
окраски в промывной жидкости. Затем анионит промывают нес­
колькими порциями по 100— 150 мл дистиллированной воды, пе­
ремешивают н порциями переводят в колонку, в нижнюю часть
которой предварительно помещают тампон из стеклянной ваты.
Слой анионита в колонке должен быть ровным, без пузырьков
воздуха.
Высота колонки 50 см, диаметр 10 мм. Высота слоя анионита
25— 30 см.
Феноловый красный 0,1%-ный раствор а 20%-ном растворе
спирта.
Четыреххлористый углерод но ГОСТ 5827— 68.
ы

ГОСТ 15933.17— 70 Crp. 3
Дитизон (дифенилтиокарбазон) по ГОСТ 10163— 62, 0,1%-ный
раствор в четыреххлористом углероде; готовят следующим обра­
зом: 0.1 г литизона растворяют на холоду в 30— 50 мл четырех­
хлористого углерода 8 стакане вместимостью 100 мл. Раствор
переводят в делительную воронку вместимостью 500 мл. прили­
вают 200 мл разбавленного 1 :100 аммиака и энергично встряхи­
вают. Дитизон переходит в аммиачный слой (раствор окраши­
вается в красный цвет), а продукты его окисления остаются в
органическом слое, придавая ему зеленую окраску; органический
слой отбрасывают.
Водную вытяжку 2 -3 раза промывают встряхиванием с
3— 10 .ил четырех хлор истого углерода, сливая последний после
отстаивания. Затем приливают 100 мл четыреххлористого угле­
рода и 1.5 и раствор соляной кислоты до изменения окраски
водного слоя. Раствор энергично встряхивают 1— 2 мин для пол­
ного извлечения дитнзона в кислый слой. Водная фаза при этом
должна обесцветиться. После расслаивания раствор дитнзона
сливают в другую делительную воронку и встряхивают его
3— 4 раза со 100 .мл воды по 1 мин. Водную фазу после расслое­
ния отбрасывают, а раствор дитнзона фильтруют через сухой
фильтр в сухую склянку из темного стекла с притертой пробкой.
Раствор хранят в темном, прохладном месте не более двух
недель.
0,005%-ный раствор дитизона готовят в день применения
соответствующим разбавлением четыреххлористым углеродом
0,1 % -ного’ растзора.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199— 66, I н раствор.
Кислота уксусная по ГОСТ 61— 69, I н раствор.
Буферный раствор; готовят следующим образом: 300 мл 1 н
раствора уксуснокислого натрия в 1 н растворе уксусной кислоты
помешают в делительную воронку вместимостью 500 мл, прили­
вают 10— 15 мл 0,1%-ного раствора дитизона в четыреххлористом
углероде и энергично встряхивают. Очистку продолжают до тех
пор, пока очередная порция дитизона останется темно-зеленого
цвета. Избыток дитнзона извлекают встряхиванием с четыреххло-
ристым углеродом до тех пор, пока последняя порция его не ос­
танется прозрачной.
Натрий серноватнстокнслый (тиосульфат натрия) по ГОСТ
4215— 66, 25%-ный раствор.
Натрий сернистый (сульфид натрия) по ГОСТ 2053— 66, 1 н
0,05%-ные растворы. 0,05%-ный раствор (промывную жидкость)
готовят в день применения соответствующим разбавлением водой
1%-ного раствора.
Стандартные растворы цинка.
85

Стр. 4 ГОСТ 1 $933.17— 70
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г металлического
цинка, х. ч„ растворяют в )0 мл соляной кислоты, разбавленной
1:1. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 л,
доливают до метки водой и перемешивают.
1 мл раствора А содержит 0,1 мг цинка.
Раствор Б; готовят следующим образом: 10 мл раствора А
помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, доливают до метки
0,01 н раствором соляной кислоты и хорошо перемешивают. Рас­
твор готовят в день применения.
I мл раствора Б содержит 0,001 мг цинка.
Универсальная индикаторная бумага.
Платиновая чашка по ГОСТ 6563— 58.
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Навеску ферроииобия 1 г помещают н платиновую чашку,
смачивают водой, приливают 3 мл фтористоводородной кислоты
и осторожно, по каплям, избегая сильного вспенивания, прибав­
ляют концентрированную азотную кислоту до полного растворе­
ния навески. Стенки чашки обмывают водой и выпаривают рас­
твор до начала образования кромки солей. В чашку добазляюг
ЭО мл раствора комплсксообразозателя и переводят ее содержи­
мое в стакан вместимостью 300 мл. всего расходуя 100 мл рас­
твора комплсксообрпзователя. Раствор должен быть совершенна
прозрачным. Затем нейтрализуют раствор аммиаком до pH 8 по
универсальной индикаторной бумаге, добавляют I мл 1%-кого
раствора азотнокислой меди, 2 г солянокислого гидроксила мина,
нагревают до кипения, приливают 10 мл 2%-ного раствора тиоацег-
амида и выдерживают раствор в течение 10 -1 5 мин при 80— 90°С.
После этого приливают еще 10 мл тноацетамида и оставляют рас­
твор на 2 ч при 40— 50’ С для лучшей коагуляции осадка.
Осадок отфильтровывают на фильтр «белая» или «желтая
лента» и промызают 7— 8 раз теплой водой с добавлением тио-
ацетамида, разбавленного 1:200. для возможно более полного
отмывания от ниобия и железа. Осадок растворяют на фильтре
в 10 мл горячей царской водки, собирая фильтрат и промывные
воды в стакан, где производилось осаждение. Фильтр помещают
в платиновый тигель и сжигают в муфеле. Золу добавляют к ис­
пытуемому раствору и выпаривают "раствор досуха. Сухой оста­
ток обрабатывают " дважды 5 мл концентрированной соляной
кислоты для удаления азотной кислоты, затем растворяют его
в 20 мл 2 н раствора соляной кислоты и после охлаждения про­
пускают через колонку с анионитом ЭДЭ-10П со скоростью
0,5 мл!мин. Предварительно через колонку пропускают 100 мл
2 н раствора соляной кислоты со скоростью 1 мл',мин. Затем че-
S6

ГОСТ 15933.17— ГО Стр. 5
рез колонку пропускают 100 мл 2 н раствора соляной кислоты
и 50— 70 мл 0,5 н раствора соляной кислоты для полного вымы­
вания железа (проба на роданистый аммоний или калий).
Цинк вымывают 100 мл 0,02 и раствора соляной кислоты и
50 мл горячей воды со скоростью 1 мл/мин. Элюат выпаривают
до получения влажных солей, смачивают соли водой, добавляют
одну каплю фенолового красного, 2 мл 1%-ного раствора гидро-
ксиламнна и по каплям аммиак, разбавленный 1 : 3, до перехода
окраски нз желтой в розовую. Раствор подкисляют 1,5 н раство­
ром соляной кислоты и приливают 0,5 мл ее в избыток, после
чего переводят раствор з делительную воронку, добавляют
2— 3 мл 0,С05%-ного раствора дитизока и встряхивают 2 мин
для извлечения меди. Дитизонат меди отбрасывают. Извлечение
меди повторяют до тех пор, пока органический слой не примет
зеленую окраску. Избыток дитизока извлекают, встряхивая рас­
твор с 3— 5 мл четыреххлорнстого углерода.
После извлечения меди раствор осторожно, по каплям, ней­
трализуют аммиаком, разбавленным 1 : 3, и подкисляют I — 2 кап­
лями 1,5 н раствором соляной кислоты до перехода окраски из
розовой в желтую. Затем прибавляют 5 мл буферного раствора,
I мл 25%-ного раствора серноватистоккслого натрия, 2— 3 .ил
0,005%-ного раствора дитизона и встряхивают до образования
красного лигизоната цинка. После расслоения жидкости дитизо-
нат сливают во вторую делительную воронку. Извлечение цинка
дигизоном повторяют до тех пор. пока очередная порция дитизо­
на не образует сероватую окраску, характерную для смешанной
окраски днтнзонага цинка и свободного дитизона. Затем добав­
ляют 0.5 мл раствора дитизона и убеждаются, что весь цинк
извлечен. Для удаления избытка дитизона раствор встряхивают
с 3— 5 мл четыреххлорнстого углерода. Обкдинемные экстракты
дитизоната цинка очищают от избытка дитизона встряхиванием
в делительной воронке с 5— 7 мл 0,05%-ного раствора сульфида
натрия. Обработку повторяют до получения бесцветной водной
вытяжки. Раствор дитизоната цинка промывают встряхиванием
с 8одой для удаления избытка сульфида натрия и затем перево­
дят его з сухой цилиндр или колбу с притертой пробкой. Извле­
чение цинка дитизоном и особенно промывание дитизоната цинка
нужно производить не прерываясь, т. к. сернистый натрий разру­
шает дитизонат цинка. Дитизонат цинка нужно защищать от
света.
Растворы дитизоната цинка во всех пробирках или колбах
доводят до одинакового объема четыреххлорнстым углеродом,
перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоэлектро­
колориметре с зеленым светофильтром (область светопропуска-
ния 530 нм) ы кюветах с толщиной слоя 5 мм.
8?

Стр. 6 ГО СТ 1$933.17— 70
В качестве раствора сравнения используют четыреххлорнсшй
углерод.
Одновременно через весь ход анализа проводят контрольный
опыт.
3.1. Построение калибровочного графика
В стаканчики вместимостью по 50 мл пипеткой отмеривают:
1,0; 3,0; 5,0; 7,0 и 10,0 мл стандартного раствора Б, что соответ­
ствует 1; 3; 5; 7 и 10 мкг цинка. В одни стакан цинк не прибав­
ляют. Затем во все стаканы добавляют по одной капле феноло­
вого красного, по 2 мл 1%-ного раствора гндрокснламнна и по
каплям аммиак, разбавленный 1:3, до перехода окраски рас­
твора в розовую. После этого раствор подкисляют 1.5 н раство­
ром соляной кислоты до желтого цвета, добавляют 5 мл буфер­
ного раствора, 1 мл 25% -кого раствора серноватистокислого нат­
рия, переводят в делительную воронку, добавляют 2— 3 .ил
0,005%-ного раствора дитнзона в четыреххлористом углероде и
встряхивают до образования красного дитизоната цинка. Извле­
чение цинка проводят через все стадии анализа, как указано в
разд. 3. По найденным значениям оптических плотностей и соот­
ветствующим им концентрациям цинка строят калибровочный
график.
4. подсчет РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
4.1. Содержание цинка (X ) в процентах вычисляют по фор­
мулам:
при построении калибровочного графика
v г • 100
X за -3
-----— ,
О • 100О
где:
S — количество цинка, найденное по калибровочному графи­
ку, в мг;
G — навеска в г;
при сравнении со стандартным раствором цинка
У _ г ( Р — А ) • юо
1 (Z>j — Dt) ■ G •
где:
g — количество цинка в стандартном растворе, взятом для
колориметрирования, в г;
D — оптическая плотность анализируемого раствора;
0 — оптическая плотность раствора контрольного опыта;
А г — оптическая плотность стандартного раствора цинка;
G — навеска пробы в г.
88

ГОСТ 15933.17— 70 Стр. 7
4.2. Допускаемые расхождения между результатами анализа
не должны превышать величин, указанных в таблице.
Содержите цииьи « к
Лосускиемме рдс хождении
МЕЖДУ КриДМКМИ pOJMbTtTl-
ми двглиад и дбс. »
О т 0 .0 0 1 5 д о 1 .0 0 1 0 0 .0 0 0 2
С в . 0 ,0 0 1 0 , 0 .0 0 2 0 0 .0 0 0 3
. 0 ,0 0 2 0 . 0 .0 0 8 0 0 .0 0 0 5
89
ÃÎÑÒ 15933.17-70