ГОСТ 13938.12-78

ГОСТ 13938.12-78

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕДЬ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕДЬ

Методы определения висмута

Copper.

Methods for determination of bismuth

ГОСТ
13938.12-78

Дата введения 01.01.79

Настоящий стандарт
устанавливает фотометрический (при массовой доле от 0,00005 до 0,02 %) и
атомно-абсорбционный (при массовой доле от 0,0003 до 0,005 %) методы
определения висмута в меди всех марок в соответствии с ГОСТ 859.

Фотометрический метод
основан на образовании йодистого комплекса висмута в сернокислом растворе.
Висмут отделяют от мешающих элементов соосаждением с гидроксидом железа или
экстракцией диэтилдитиокарбамата висмута хлороформом. Оптическую плотность
раствора йодидного комплекса висмута измеряют при длинах волн 450 — 470 нм.

Атомно-абсорбционный метод
основан на растворении пробы в азотной кислоте, отделении висмута на гидроксиде
железа и последующем измерении поглощения висмута в солянокислом растворе при
длине волны 223,1 нм в пламени ацетилен-воздух.

(Измененная редакция, Изм. №
3).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа
и требования безопасности при выполнении анализов по ГОСТ 13938.1.

Разд. 1. (Измененная
редакция, Изм. № 3).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ
И РАСТВОРЫ

Спектрофотометр или
фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями.

Центрифуга.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота хлорная.

Кислота серная по ГОСТ 4204, 5
моль/дм3 раствор.

Кислота соляная по ГОСТ
3118 и разбавленная 1:1 и 0,2 моль/дм3 раствор.

Кислота бромистоводородная
по ГОСТ
2062.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Железо треххлористое
6-водное по ГОСТ 4147,
1 %-ный раствор в 0,2 моль/дм3 растворе соляной кислоты.

1 см3 раствора
содержит 2 мг железа.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, 8
%-ный раствор.

Хлороформ по ГОСТ 20015.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773,
20 %-ный раствор.

Кислота винная по ГОСТ
5817, 20 %-ный раствор.

Гидроксиламин солянокислый
по ГОСТ
5456, 10 %-ный раствор.

Калий цианистый, 10 %-ный раствор.

Соль динатриевая
этилендиамин-N, N, N¢, N¢-тетрауксусной кислоты,
двуводная (трилон Б) по ГОСТ
10652, 5 %-ный раствор.

Натрий диэтилдитиокарбамат (Na-ДДТК)
по ГОСТ
8864 раствор: 2 г Na-ДДТК растворяют в 100 см3
воды, в которой был предварительно растворен 1 г кислого углекислого натрия.
Раствор фильтруют.

Тимолфталеин, 0,4 %-ный
раствор в этиловом спирте.

Натрий углекислый кислый по ГОСТ
4201.

Промывной раствор: к 30 см3
раствора ди-Na-ЭДТА приливают 1000 см3 воды, 10 см3
раствора цианистого калия и 1 см3 раствора тимолфталеина. По каплям
приливают раствор хлористого аммония до исчезновения синей окраски.

Натрия гипофосфит по ГОСТ 200,
30 %-ный раствор.

Спирт этиловый 96 %-ный по ГОСТ
18300.

Соль закиси железа и аммония
двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ
4208.

Калий йодистый по ГОСТ 4232,
раствор: 200 г йодистого калия растворяют в 300 см3 воды, прибавляют
30 см3 раствора гипофосфита натрия и доливают водой до 1000 см3.

Висмут металлический по ГОСТ 10928.

Стандартные растворы
висмута:

Раствор А: 0,100 г висмута
растворяют в 5 см3 азотной кислоты. Окислы азота удаляют
нагреванием. Раствор охлаждают и помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3,
приливают 65 см3 азотной кислоты, доливают водой до метки и
перемешивают.

1 см3 раствора А
содержит 0,1 мг висмута.

Раствор Б: 50 см3
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, приливают 5
см3 азотной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают; хранят
не более 5 ч.

1 см3 раствора Б
содержит 0,01 мг висмута.

Бумага индикаторная
универсальная.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и
раствор 1:1.

Кислота аскорбиновая,
раствор 50 г/дм3 свежеприготовленный.

(Измененная редакция, Изм. №
1, 3).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1.
Навеску меди (табл. 1) помещают в стакан вместимостью 250 см3, растворяют в 5 —
10 см3 азотной кислоты и 20 — 40 см3 соляной кислоты под
часовым стеклом.

Таблица
1

Массовая доля висмута, %

Масса навески, г

От
0,00005 до 0,0003 включ.

10

Св.
0,0003 » 0,001 »

5,0

» 0,001 » 0,005 »

3,0 — 1,0

»
0,005 » 0,01 »

0,5

Раствор выпаривают примерно
до 5 см3, прибавляют 100 см3 воды и 5 см3
раствора железа. Раствор нагревают до 50 — 60 °С и прибавляют раствор
аммиака, разбавленный 1:1, в таком количестве, чтобы вся медь перешла в
аммиачный комплекс, и в избыток его 10 см3.

Содержимое стакана нагревают
до 70 — 80 °С и оставляют на 20 — 30 мин. Осадок гидроокисей фильтруют на
фильтр средней плотности и промывают на фильтре 3 — 4 раза горячей водой.

Осадок с фильтра смывают
струей горячей воды в стакан, в котором проводили осаждение, и прибавляют 5 см3
соляной кислоты (1:1), фильтр промывают горячей водой до полного удаления
железа.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

3.1а.
Раствор выпаривают до объема 2 см3 и добавляют 10 см3
воды, 5 см3 раствора винной кислоты, 3 см3 раствора
трилона Б и 0,1 см3 раствора тимолфталеина. По каплям прибавляют
раствор гидроокиси натрия до изменения окраски от оранжевой до синей. К
раствору прибавляют 1 см3 раствора солянокислого гидроксиламина и 3
см3 раствора цианистого калия и после перемешивания — 3 см3
раствора хлористого аммония до рН 9 — 10. При другом значении рН добавляют
раствор гидроокиси натрия или раствор хлористого аммония. Раствор переносят в
делительную воронку, приливают 50 см3 воды и 1 см3
раствора трилона Б. Затем добавляют 10 см3 хлороформа и встряхивают
в течение 2 мин. Органическую фазу помещают во вторую делительную воронку.
Водную фазу экстрагируют дважды: сначала 10 см3, а затем 5 см3
хлороформа, встряхивая каждый раз в течение 2 мин, добавляя перед каждой экстракцией по 1 см3 раствора Na-ДДТК. Органические фазы объединяют и промывают в течение 5 мин 15 см3
промывного раствора, к которому добавляют одну каплю раствора Na-ДДТК.

Из промытой органической
фазы висмут реэкстрагируют дважды, добавляя каждый раз по 10 см3
раствора соляной кислоты (1:1) и встряхивая в течение 2 мин. Объединенные
солянокислые реэкстракты помещают в стакан и выпаривают досуха. Остаток
растворяют в 5 см3 азотной кислоты и 2 см3 хлорной
кислоты и затем выпаривают досуха.

Если остаток окрашен,
повторяют обработку его азотной и хлорной кислотами. Обесцвеченный остаток
растворяют при нагревании в 2 см3 раствора серной кислоты. Раствор
охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 10 см3, прибавляют
воду до 6 — 7 см3 и 1 см3 раствора гипофосфата натрия.
Через 10 мин прибавляют 1 см3 раствора йодистого калия, раствор
доливают до метки водой и перемешивают.

Если раствор непрозрачный,
то помещают содержимое мерной колбы в пробирку для центрифуги и центрифугируют
в течение 5 с или отфильтровывают. Оптическую плотность раствора измеряют при
длине волн 450 — 470 нм. Раствором сравнения служит вода.

Параллельно проводят
контрольные опыты со всеми применяемыми реактивами и растворами, но без
добавления меди.

Среднюю величину оптической
плотности растворов контрольных опытов вычитают из величины оптической
плотности анализируемого раствора.

3.1б. К раствору приливают
воду до объема 50 см3. Осаждение гидроокисей водным аммиаком
повторяют, как указано в п. 3.1. Полученный раствор выпаривают до 3 — 5 см3,
помещают в стакан вместимостью 100 см3 и выпаривают почти досуха. К
остатку добавляют 1 см3 азотной кислоты, нагревают до появления
окислов азота, охлаждают, добавляют 3 см3 хлорной кислоты и
выпаривают до паров хлорной кислоты. Раствор охлаждают, добавляют 2 см3
бромистоводородной кислоты и выпаривают до влажного остатка.

К остатку прибавляют 2 см3
раствора серной кислоты, 1 см3 раствора гипофосфита натрия и 1 см3
воды и нагревают до растворения. Раствор выдерживают при температуре 70 — 80 °С в течение 10 мин. Раствор охлаждают,
помещают в мерную колбу вместимостью 10 см3, прибавляют 1 см3
раствора йодистого калия, доливают водой до метки и перемешивают. Далее
поступают, как указано в п. 3.1а.

3.1а, 3.1б. (Введены
дополнительно, Изм. № 1).

3.1в. Определение висмута
допускается проводить: фильтрат, полученный по п. 3.1, нагревают до 40 — 50 °С и добавляют в него по каплям раствор
двуххлористого олова до потемнения раствора и еще 1 см3. Добавляют
немного фильтробумажной массы, нагревают до кипения и оставляют на 10 — 15 мин
при температуре 70 — 80 °С до коагуляции осадка. Затем осадок фильтруют на
плотный фильтр, в конус которого вложена фильтробумажная масса, и промывают 3 —
4 раза горячей водой. Фильтр с осадком отбрасывают.

К фильтрату приливают 4 см3
раствора винной кислоты, 5 см3 раствора йодистого калия и 1,0 — 1,5
см3 раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают, помещают полученный
раствор в мерную колбу вместимостью 50 см3, разбавляют водой до
метки и снова перемешивают. Через 10 — 15 мин измеряют оптическую плотность при
длине волны 434-450 нм в кювете с толщиной слоя 30 или 50 мм. Раствором
сравнения служит вода. Массу висмута определяют по градуировочному графику.

(Введен дополнительно, Изм. № 3).

3.2.
Для построения градуировочного графика в шесть из семи стаканов вместимостью по
250 см3 помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3
раствора Б. Во все стаканы прибавляют по 5 см3 раствора соляной
кислоты (1:1), 5 см3 раствора хлорного железа и доливают водой до 50
— 60 см3. Затем добавляют водный аммиак до получения рН 7,5 — 8,5 и
2 см3 в избытке. Раствор нагревают до температуры 70 — 80 °С и далее
поступают, как указано в п. 3.1.

По полученным значениям
оптических плотностей растворов и соответствующим им содержаниям висмута строят
градуировочный график.

(Измененная редакция, Изм. №
1, 3).

4. ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю висмута (X)
вычисляют по
формуле

где т
— масса меди, г;

т1
— масса
висмута, найденная по градуировочному графику, г.

(Измененная редакция, Изм. №
1).

4.2. Расхождения результатов
двух параллельных определений и двух анализов не должны превышать значений,
приведенных в табл. 2.

Таблица
2

Массовая доля висмута, %

Абсолютное
допускаемое расхождение, %, результатов

параллельных
определений

анализов

От
0,00005 до 0,00010 включ.

0,00002

0,00002

Св.
0,0001 » 0,0003 »

0,0001

0,0002

»
0,0003 » 0,0010 »

0,0002

0,0003

»
0,0010 » 0,0030 »

0,0004

0,0006

»
0,0030 » 0,0050 »

0,0006

0,0009

»
0,005 » 0,020 »

0,002

0,005

(Измененная редакция, Изм. №
3).

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ
МЕТОД

5.1. Аппаратура, реактивы, растворы

Спектрофотометр
атомно-абсорбционный любого типа.

Корректор фона.

Источник излучения на
висмут.

Ацетилен по ГОСТ
5457.

Компрессор воздушный.

Кислота азотная по ГОСТ 4461,
раствор 1 моль/дм3 и 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ
3118 и раствор 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 и
раствор 1:99.

Железо по ГОСТ 9849, раствор 15 г/дм3
в растворе азотной кислоты 0,1 моль/дм3.

Медь по ГОСТ 859.

Висмут по ГОСТ 10928.

Стандартные растворы висмута
по разд. 2.

5.2. Проведение анализа

5.2.1. Навеску меди массой
5,0 г помещают в стакан вместимостью 400 см3 и растворяют в 20 — 25
см3 раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1. Нагревают до
удаления оксидов азота. Затем приливают 250 см3 воды, 5 см3
раствора железа и нагревают до температуры 60 — 70 °С. Добавляют аммиак в таком
количестве, чтобы вся медь перешла в аммиачный комплекс, и еще 5 см3.
Выдерживают при температуре 70 °С до коагуляции осадка. После этого фильтруют
раствор через фильтр средней плотности и промывают осадок 2 — 4 раза горячим
раствором аммиака. Осадок на фильтре растворяют в 10 см3 горячего
раствора соляной кислоты, промывают 2 — 3 раза горячей водой. Раствор
охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 25 см3, разбавляют
водой до метки и перемешивают.

При необходимости фильтрат
не разбавляют до объема 25 см3, а выпаривают до 6 — 8 см3
и анализируют.

Измеряют оптическую плотность
раствора в пламени ацетилен-воздух при длине волны 223,1 нм одновременно с
раствором контрольного опыта и растворами для построения градуировочного
графика.

Допускается определение в
анализируемом растворе сурьмы (от 0,0005 до 0,02 %), олова (от 0,01 до 0,06 %)
и свинца (от 0,0005 до 0,005 %).

5.2.2. Для построения
градуировочного графика в семь стаканов вместимостью 400 см3
помещают по 5,0 г меди и поступают, как описано в п. 3.2. Затем в шесть из семи стаканов
помещают 1,5; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 и 25 см3 стандартного раствора Б
и продолжают анализ, как описано в п. 3.2.

По полученным данным строят
градуировочный график.

5.3. Обработка результатов

5.3.1. Массовую долю висмута
(X)
в процентах
вычисляют по формуле

где т1 — масса
висмута, найденная по градуировочному графику, мг;

V
вместимость мерной колбы, см3;

т — масса навески меди, г.

5.3.2. Расхождение
результатов двух параллельных определений и двух анализов не должно превышать
значений, приведенных в табл. 2.

5.3.3. При разногласиях в
оценке массовой доли висмута применяют фотометрический метод.

Разд. 5. (Введен
дополнительно, Изм. № 3).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной
металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Г.П. Гиганов, Е.М. Феднева, А.А. Бляхман, Е.Д.
Шувалова, А.Н. Савельева

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением
Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24.01.78 № 155

3. ВЗАМЕН ГОСТ 13938.12-68

4. Стандарт соответствует стандарту ИСО 5959-84

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на
который дана ссылка

Номер раздела,
пункта

Обозначение НТД,
на который дана ссылка

Номер раздела,
пункта

ГОСТ
200-76

2

ГОСТ 4461-77

2; 5.1

ГОСТ 859-78

Вводная
часть; 5.1

ГОСТ
5456-79

2

ГОСТ
2062-77

2

ГОСТ
5457-75

5.1

ГОСТ
3118-77

2; 5.1

ГОСТ
5817-77

2

ГОСТ 3760-79

2; 5.1

ГОСТ
8864-71

2

ГОСТ 3773-72

2

ГОСТ 9849-86

5.1

ГОСТ
4147-74

2

ГОСТ
10652-73

2

ГОСТ
4201-79

2

ГОСТ 10928-90

2; 5.1

ГОСТ 4204-77

2

ГОСТ 13938.1-78

1

ГОСТ
4208-72

2

ГОСТ
18300-87

2

ГОСТ 4232-74

2

ГОСТ 20015-88

2

ГОСТ 4328-77

2

 

 

6. Ограничение срока действия снято по протоколу № 3-93
Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС
5-6-93)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1999 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, утвержденными
в мае 1982 г., июне 1985 г., апреле 1988 г. (ИУС 8-82, 8-85, 7-88)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие требования. 1

2.
Аппаратура, реактивы и растворы.. 1

3.
Проведение анализа. 2

4.
Обработка результатов. 4

5. Атомно-абсорбционный метод. 4

 

 

Оцените статью
Комментарии читателей