ГОСТ 9853.22-96

ТИТАН ГУБЧАТЫЙ

Методы определения никеля

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 105, Украинским научно-исследовательским и проектным институтом титана

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9 от 12 апреля 1996 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 19 октября 1999 г. № 353-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9853.22-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Содержание

ГОСТ 9853.22-96

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТИТАН ГУБЧАТЫЙ Методы определения никеля Sponge titanium. Methods for determination of nickel

Дата введения 2000-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический (при массовой доле никеля от 0,005 % до 0,15 %) и атомно-абсорбционный (при массовой доле никеля от 0,001 % до 0,01 %) методы определения никеля в губчатом титане по ГОСТ 17746.

Экстракционно-фотометрический метод основан на образовании комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом в аммиачной среде, экстракции его хлороформом и последующем измерении оптической плотности экстракта при длине волны 360 нм.

Атомно-абсорбционный метод основан на измерении атомной абсорбции никеля при длине волны 232,0 нм в электротермическом режиме атомизации.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения

ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5828-77 Диметилглиоксим. Технические условия

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 17746-96 Титан губчатый. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия

ГОСТ 23780-96 Титан губчатый. Методы отбора и подготовки проб

ГОСТ 25086-87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа

3 Общие требования

3.1 Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086.

3.2 Отбор и подготовку проб проводят по ГОСТ 23780.

3.3 Массовую долю никеля определяют по двум навескам.

3.4 При построении градуировочного графика каждая градуировочная точка строится по среднему арифметическому результатов двух измерений.

4 Экстракционно-фотометрический метод

4.1 Средства измерений и вспомогательные устройства

Спектрофотометр или колориметр фотоэлектрический концентрационный типа КФК-2, или аналогичный прибор.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, р = 1,40 г/см³, разбавленная 1:1.

Аммония тартрат (аммоний виннокислый) по действующему нормативному документу, раствор массовой концентрации 200 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор массовой концентрации 250 г/дм³.

Этанол (спирт этиловый) ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, спиртовой раствор массовой концентрации 10 г/дм³.

Хлороформ по ГОСТ 20015.

Индикаторная бумага лакмусовая по действующему нормативному документу.

Никель марки Н22 по ГОСТ 849.

Стандартные образцы по ГОСТ 8.315.

Стандартные растворы никеля.

Раствор А: 0,2 г никеля растворяют в 15 см³ раствора соляной кислоты и 5 см³ раствора азотной кислоты (1:1) при нагревании, выпаривают досуха, затем прибавляют 10 см³ раствора соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Выпаривание повторяют еще раз при добавлении раствора соляной кислоты. Затем прибавляют 100 см³ раствора соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор годен к применению в течение 3 мес.

1 см³ раствора А содержит 0,0002 г никеля.

Раствор Б: 5 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают; готовят перед применением.

1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г никеля.

4.2 Порядок проведения измерений

4.2.1 Навеску пробы массой 1,0 г (при массовой доле никеля от 0,005 % до 0,05 %) и массой 0,5 г (при массовой доле никеля свыше 0,05 % до 0,15 %) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 40 см³ раствора серной кислоты и растворяют при нагревании. После полного растворения добавляют по каплям азотную кислоту до обесцвечивания раствора и упаривают до появления паров серного ангидрида. Затем раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 5-10 см³ помещают в стакан вместимостью 300 см³, добавляют 10 см³ раствора тартрата аммония, разбавляют водой до 80 см³, нейтрализуют раствором аммиака по лакмусовой бумаге до получения слабощелочной реакции. Раствор охлаждают, переносят в делительную воронку, прибавляют 3 см³ раствора диметилглиоксима, вводят 6 см³ хлороформа (приливают из бюретки) и встряхивают в течение 2 мин.

Раствор оставляют для расслаивания на 1-2 мин, затем хлороформный экстракт отделяют в сухую пробирку с притертой пробкой. Повторную экстракцию проводят в течение 1 мин, добавляя 5 см³ хлороформа. Экстракты объединяют, фильтруют через сухой бумажный фильтр и измеряют оптическую плотность при длине волны 360 нм толщиной поглощающего слоя 20 мм.

Раствором сравнения служит хлороформный экстракт контрольного опыта.

Массу никеля в пробе рассчитывают по градуировочному графику.

4.2.2 Для построения градуировочного графика в семь стаканов вместимостью 300 см³ помещают 80 см³ воды, 10 см³ раствора тартрата аммония, 2-3 капли раствора аммиака. В шесть из семи стаканов помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г никеля.

Раствор седьмого стакана является раствором контрольного опыта. Раствор из стаканов поочередно переводят в делительную воронку и далее поступают, как указано в 4.2.1.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам никеля строят градуировочный график.

4.3 Обработка результатов измерений

Массовую долю никеля X, %, вычисляют по формуле

                                                                                                     (1)

где m₁, - масса никеля в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

т - масса пробы в аликвотной части раствора, г.

4.4 Допустимая погрешность измерений

4.4.1 Расхождение между результатами измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности Р=0,95) не должно превышать допускаемых значений, указанных в таблице 1.

Таблица 1

В процентах

4.4.2 Контроль точности результатов анализа проводят по методу добавок в соответствии с ГОСТ 25086.

Добавками является стандартный раствор А.

5 Атомно-абсорбционный метод

5.1 Средства измерений и вспомогательные устройства

Спектрофотометр атомно-абсорбционный, оснащенный графитовым атомизатором с источником излучения спектральной линии никеля.

Аргон по ГОСТ 10157.

Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 11125, р = 1,40 г/см³, и разбавленная 1:1.

Титан губчатый марки ТГ-100 по ГОСТ 17746.

Никель марки Н22 по ГОСТ 849.

Стандартные образцы по ГОСТ 8.315.

Стандартные растворы никеля.

Раствор А: 0,1 г никеля растворяют в 15 см³ раствора соляной кислоты и 5 см³ раствора азотной кислоты (1:1) при нагревании, выпаривают досуха. Затем прибавляют 10 см³ раствора соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Выпаривание повторяют еще раз при добавлении раствора соляной кислоты. Затем прибавляют 100 см³ раствора соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор годен к применению в течение 3 мес.

1 см³ раствора А содержит 0,0001 г никеля.

Раствор Б: 5 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,000005 г никеля.

5.2 Порядок проведения измерений

5.2.1 Навеску пробы массой 1,0 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см³, приливают 70 см³ раствора соляной кислоты (1:1), колбу накрывают часовым стеклом или стеклянной воронкой и ведут растворение при нагревании на электроплите, поддерживая объем раствора в колбе примерно 40 см³ добавлением того же раствора соляной кислоты.

После полного растворения навески добавляют по каплям азотную кислоту до исчезновения фиолетовой окраски раствора и кипятят 1-2 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и перемешивают.

Для приготовления раствора контрольного опыта в коническую колбу вместимостью 100 см³ помещают 70 см³ раствора соляной кислоты (1:1), нагревают до кипения, прибавляют 3-4 капли азотной кислоты и кипятят в течение 1-2 мин. Затем раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Измерение атомной абсорбции никеля проводят, как указано в таблице 2.

Таблица 2

На стадии атомизации подачу аргона прекращают.

Перед измерением атомной абсорбции растворов пробы и контрольного опыта проводят построение градуировочного графика или градуирование прибора, если он работает в автоматическом режиме.

5.2.2 Построение градуировочного графика

5.2.2.1 При массовой доле никеля от 0,001 % до 0,003 % в шесть конических колб вместимостью 100 см³ помещают по 1,0 г губчатого титана с массовой долей никеля менее 0,001 % и проводят растворение, как указано в 5.2.1.

Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, в пять из шести мерных колб добавляют 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30 мкг/см³.

Раствор шестой колбы является раствором титана.

5.2.2.2 При массовой доле никеля свыше 0,003 % до 0,01 % в шесть конических колб вместимостью 100 см³ помещают по 1,0 г губчатого титана с массовой долей никеля менее 0,001 % и проводят растворение, как указано в 5.2.1.

Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, в пять из шести мерных колб

добавляют 6,0; 10,0; 12,0; 16,0; 20,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,30; 0,50; 0,60; 0,80; 1,0 мкг/см³. Раствор шестой колбы является раствором титана.

5.2.2.3 Растворы во всех колбах доливают водой до метки и перемешивают. Микродозатором вместимостью 0,02 см³ вводят в графитовую кювету последовательно раствор

контрольного опыта, раствор пробы и растворы, содержащие стандартные растворы никеля, в порядке возрастания концентрации никеля.

Из значений атомной абсорбции растворов, содержащих добавки стандартного раствора никеля, вычитают значение атомной абсорбции раствора титана. По полученным значениям разности атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям никеля (мкг/см³) строят градуировочный график. Массовую концентрацию никеля в растворах контрольного опыта и пробы рассчитывают по градуировочному графику.

5.2.2.4 В том случае, когда прибор работает в автоматическом режиме и проводится его градуирование, навески губчатого титана массой по 1,0 г с массовой долей никеля менее 0,001 % помещают в восемь конических колб вместимостью 100 см³, приливают по 70 см³ раствора соляной кислоты и далее производят растворение, как указано в 5.2.1.

Растворы переводят в мерные колбы вместимостью 100 см³.

При массовой доле никеля от 0,001 % до 0,003 % в три из четырех мерных колб с растворами губчатого титана добавляют 2,0; 4,0; 6,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,10; 0,20; 0,30 мкг/см³.

При массовой доле никеля свыше 0,003 % до 0,01 % в три из четырех мерных колб с растворами губчатого титана добавляют 6,0; 12,0; 20,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,30; 0,60; 1,0 мкг/см³.

Растворы во всех колбах доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор контрольного опыта готовят, как указано в 5.2.1.

Микродозатором вместимостью 0,02 см³ вводят в графитовую кювету раствор губчатого титана, затем в порядке возрастания концентрации никеля растворы, содержащие добавки стандартного раствора никеля, и проводят градуировку прибора. Измерение атомной абсорбции никеля проводят в режиме по 5.2.1.

Затем вводят в графитовую кювету растворы контрольного опыта и пробы и проводят измерение атомной абсорбции никеля в режиме по 5.2.1.

После каждых 4-5 измерений атомной абсорбции проводят очистку графитовой кюветы: микродозатором вводят в нее воду и проводят процесс атомизации в режиме по 5.2.1.

5.3 Обработка результатов измерений

Массовую долю никеля X, %, вычисляют по формуле

                                                                                 (2)

где С - массовая концентрация никеля в растворе пробы, мкг/см³;

С₀ - массовая концентрация никеля в растворе контрольного опыта, мкг/см³;

V - объем раствора пробы, см³;

т - масса навески.

5.4 Допустимая погрешность измерений

5.4.1 Расхождение между результатами измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности Р=0,95) не должно превышать допускаемых значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3

В процентах

5.4.2 Контроль точности результатов анализа проводят по стандартному образцу в соответствии с ГОСТ 25086.

Допускается проводить контроль точности результатов анализа по методу добавок в соответствии с ГОСТ 25086.

Добавками является стандартный раствор Б.

6 Требования к квалификации

К выполнению анализа допускается химик-аналитик квалификации не ниже 4-го разряда.

Ключевые слова: титан губчатый, определение никеля, экстракционно-фотометрический метод, атомно-абсорбционный метод