ГОСТ 13047.3-2002 Никель. Кобальт. Методы определения кобальта в кобальтеПостановление Госстандарта России от 17.09.2002 N 334-стГОСТ от 17.09.2002 N 13047.3-2002

ГОСТ 13047.3-2002

Группа В59

     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     
     
НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Методы определения кобальта в кобальте

Nickel. Cobalt.
Methods for determination of cobalt in cobalt

     
     
МКС 77.120.40*
ОКСТУ 1732

_____________________

     * В Указателе "Национальные стандарты" 2005 глд -  
ОКС 77.120.40 и 77.120.70. - Примечание .

Дата введения 2003-07-01

Предисловие

     
     1 РАЗРАБОТАН Межгосударственными техническими комитетами по стандартизации МТК 501 "Никель" и МТК 502 "Кобальт", АО "Институт Гипроникель"
     
     ВНЕСЕН Госстандартом России
     
     2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 21 от 30 мая 2002 г.)
     
     За принятие проголосовали:
     

     
     
     3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. N 334-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.3-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.
     
     4 ВЗАМЕН ГОСТ 741.1-80, кроме раздела 1
     
     ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 7, 2004 год
     
     Поправка внесена юридическим бюро
     
     

     1 Область применения

     
     Настоящий стандарт устанавливает электрогравиметрический (при массовой доле до 98,8%) и расчетный (при массовой доле свыше 98,8%) методы определения кобальта в кобальте по ГОСТ 123.
     
     

     2 Нормативные ссылки

     
     В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
     
     ГОСТ 123-98 Кобальт. Технические условия
     
     ГОСТ 199-78 Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия
     
     ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
     
     ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
     
     ГОСТ 3769-78 Аммоний сернокислый. Технические условия
     
     ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
     
     ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
     
     ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
     
     ГОСТ 5841-74 Гидразин сернокислый
     
     ГОСТ 6563-75 Изделия технические из благородных металлов и сплавов. Технические условия
     
     ГОСТ 8776-99 Кобальт. Методы химико-атомно-эмиссионного спектрального анализа
     
     ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия
     
     ГОСТ 13047.1-2002 Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа
     
     ГОСТ 13047.5-2002 Никель. Кобальт. Методы определения никеля в кобальте
     
     ГОСТ 13047.6-2002 Никель. Кобальт. Методы определения углерода
     
     ГОСТ 13047.7-2002 Никель. Кобальт. Методы определения серы
     
     ГОСТ 13047.8-2002 Никель. Кобальт. Метод определения кремния
     
     ГОСТ 13047.9-2002 Никель. Кобальт. Метод определения фосфора
     
     ГОСТ 13047.10-2002 Никель. Кобальт. Методы определения меди
     
     ГОСТ 13047.11-2002 Никель. Кобальт. Метод определения цинка
     
     ГОСТ 13047.12-2002 Никель. Кобальт. Методы определения сурьмы
     
     ГОСТ 13047.13-2002 Никель. Кобальт. Методы определения свинца
     
     ГОСТ 13047.14-2002 Никель. Кобальт. Методы определения висмута
     
     ГОСТ 13047.15-2002 Никель. Кобальт. Метод определения олова
     
     ГОСТ 13047.16-2002 Никель. Кобальт. Методы определения кадмия
     
     ГОСТ 13047.17-2002 Никель. Кобальт. Методы определения железа
     
     ГОСТ 13047.18-2002 Никель. Кобальт. Методы определения мышьяка
     
     ГОСТ 13047.19-2002 Никель. Кобальт. Метод определения алюминия
     
     ГОСТ 13047.20-2002 Никель. Кобальт. Метод определения магния
     
     ГОСТ 13047.21-2002 Никель. Кобальт. Методы определения марганца
     
     ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
     
     ГОСТ 24147-80 Аммиак водный особой чистоты. Технические условия
     
     

     3 Общие требования и требования безопасности

     
     Общие требования к методам анализа и требования безопасности при выполнении работ - по ГОСТ 13047.1.
     
     

     4 Электрогравиметрический метод

     4.1 Метод анализа
     

     Метод основан на взвешивании массы кобальта, никеля, меди и цинка, выделяемой электролизом на платиновом катоде из аммиачной среды, и определении остаточной массы кобальта в растворе после электролиза спектрофотометрическим или атомно-абсорбционным методом. Массовые доли никеля, меди и цинка определяют по ГОСТ 13047.5, ГОСТ 13047.10, ГОСТ 13047.11 или по ГОСТ 8776 и учитывают при обработке результатов.
     
     Спектрофотометрический метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 500 нм комплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью.
     
     Атомно-абсорбционный метод основан на измерении поглощения при длине волны 240,7 нм резонансного излучения атомами кобальта, образующимися в результате атомизации при введении раствора пробы в пламя ацетилен-воздух.
     
     

     4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
     

     Установка для электролиза с амперметром, вольтметром, реостатом, обеспечивающая проведение электролиза при перемешивании при силе тока 3-4 А и напряжении 2-3 В.
     
     Атомно-абсорбционный спектрофотометр, обеспечивающий проведение измерений в пламени ацетилен-воздух.
     
     Лампа с полным катодом для возбуждения спектральной линии кобальта.
     
     Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 490-540 нм.
     
     Электроды платиновые сетчатые по ГОСТ 6563.
     
     Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457.
     
     Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1.
     
     Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:9
     
     Аммиак водный по ГОСТ 3760 или по ГОСТ 24147, разбавленный 1:9.
     
     Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769.
     
     Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
     
     Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841.
     
     Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199, раствор массовой концентрации 0,5 г/см.
     
     Нитрозо-Р-соль по [1], раствор массовой концентрации 0,001 г/см.
     
     Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
     
     Универсальная индикаторная бумага по [2].
     
     Фильтры обеззоленные по [3] или другие средней плотности.
     
     Кобальт по ГОСТ 123.
     
     Растворы кобальта известной концентрации.
     
     Раствор А массовой концентрации кобальта 0,001 г/см: в стакан или колбу вместимостью 250 см помещают навеску кобальта массой 1,0000 г, приливают 25-30 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят раствор 3-5 мин, приливают 20 см серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до появления паров серной кислоты, охлаждают, к остатку приливают 80-100 см воды, растворяют соли при нагревании, раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают до метки водой.
     
     Раствор Б массовой концентрации кобальта 0,0001 г/см: в мерную колбу вместимостью 100 см отбирают 10 см раствора А, приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.
     
     Раствор В массовой концентрации кобальта 0,00001 г/см: в мерную колбу вместимостью 100 см отбирают 10 см раствора Б, приливают 5 см серной кислоты, разбавленной 1:9, доливают до метки водой.
     
     

     4.3 Подготовка к анализу
     

     4.3.1 Для построения градуировочного графика при определении массы кобальта спектрофотометрическим методом в мерные колбы вместимостью 100 см отбирают 1, 2, 4, 6, 8, 10 см раствора В, доливают водой до 15 см, прибавляют 1-2 капли серной кислоты, разбавленной 1:1, приливают 5 см уксуснокислого натрия и далее поступают, как указано в 4.4.4.
     
     Масса кобальта в растворах для градуировочного графика составляет 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008; 0,00010 г.
     
     По значениям светопоглощения и соответствующим им массам кобальта строят градуировочный график с учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора кобальта.
     
     4.3.2 Для градуировочного графика при определении массы кобальта атомно-абсорбционным методом в мерные колбы вместимостью 250 см отбирают 1, 2, 4, 6, 8, 10 см раствора Б, доливают до метки водой и измеряют абсорбцию, как указано в 4.4.5.
     
     Масса кобальта в растворах для градуировки составляет 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008; 0,0010 г.
     
     

     4.4 Проведение анализа
     

     4.4.1 В стакан или колбу вместимостью 250 см помещают навеску пробы массой 1,000 г, приливают 15-20 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят раствор 2-3 мин, охлаждают, приливают 15 см серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают раствор до паров серной кислоты, охлаждают.
     
     К остатку приливают 50-60 см воды, добавляют 3-4 г сернокислого аммония и растворяют соли при нагревании. К раствору приливают при перемешивании аммиак до появления его запаха и дают 80 см избыток.
     
     Раствор с осадком выдерживают в теплом месте 25-30 мин. Осадок отфильтровывают на фильтр (красная или белая лента), собирая фильтрат в стакан вместимостью 250 см, фильтр промывают 2-3 раза аммиаком, разбавленным 1:9, фильтрат используют, как указано в 4.4.2.
     
     Осадок на фильтре растворяют в 10-15 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, фильтр промывают 3-4 раза горячей водой, собирая фильтрат и промывные воды в стакан, в котором проводилось осаждение. К раствору приливают 10 см серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до появления паров серной кислоты, охлаждают, приливают 20-30 см воды и растворяют соли при нагревании. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см и используют, как указано в 4.4.3.
     
     4.4.2 К фильтрату прибавляют 2,0 г гидразина, доливают водой до объема 200 см и проводят электролиз в течение 1-1,5 ч при перемешивании раствора, используя предварительно взвешенные платиновые электроды, при силе тока 3-4 А и напряжении 2-3 В. После обесцвечивания раствора стенки стакана и выступающие части электродов обмывают водой, приливают 15-20 см воды и продолжают электролиз 10-15 мин. Электроды вынимают из раствора, промывают водой, выключают ток. Электроды промывают этиловым спиртом, высушивают при температуре 95-105 °С в течение 15-20 мин, охлаждают и взвешивают.
     
     4.4.3 Раствор после проведения электролиза выпаривают до объема 40-50 см и приливают серную кислоту, разбавленную 1:1, до рН 1-2 по универсальной индикаторной бумаге. Присоединяют раствор к раствору в мерной колбе вместимостью 250 см, доливают до метки водой и определяют в растворе массу кобальта спектрофотометрическим методом, как указано в 4.4.4, или атомно-абсорбционным методом, как указано в 4.4.5.
     
     4.4.4 При использовании спектрофотометрического метода в мерную колбу вместимостью 100 см отбирают аликвотную часть раствора, подготовленного по 4.4.3, добавляют аммиак до появления осадка гидроксида железа и растворяют его в 2-3 каплях серной кислоты, разбавленной 1:1.
     
     К раствору приливают 5 см уксуснокислого натрия, кипятят 2-3 мин, приливают 10 см раствора нитрозо-Р-соли, кипятят 2-3 мин, приливают 10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 1 мин. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой.
     
     Через 5-7 мин измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 500 нм или на фотоэлектроколориметре в области длин волн 490-540 нм. В качестве раствора сравнения используют раствор градуировочного графика, подготовленный без введения раствора кобальта.
     
     Массу кобальта в растворе пробы находят по градуировочному графику, построенному по 4.3.1, с учетом коэффициента разбавления раствора.
     
     4.4.5 При использовании атомно-абсорбционного метода определения измеряют абсорбцию раствора пробы по 4.4.3 и растворов для градуировочного графика по 4.3.2 при длине волны 240,7 нм, ширине щели не более 1,0 нм не менее двух раз, последовательно вводя их в пламя, промывают систему водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика.
     
     По значениям абсорбции растворов для градуировки и соответствующим им массам кобальта строят градуировочный график.
     
     По значению абсорбции раствора пробы находят массу кобальта по градуировочному графику.
     
     

     4.5 Обработка результатов анализа
     

     Массовую долю кобальта , %, вычисляют по формуле
     

,                      (1)

     
где  - масса катода после электролиза, г;
     
      - масса катода до электролиза, г;
     
      - масса анода до электролиза, г;
     
      - масса анода после электролиза, г;
     
      - масса кобальта в растворе пробы, г;
     
      - масса навески пробы, г;
     
      - массовая доля никеля в пробе, %;
     
      - массовая доля меди в пробе, %;
     
      - массовая доля цинка в пробе, %.
     
     

     4.6 Контроль точности анализа
     

     Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.
     
     Погрешность метода анализа  составляет 0,3%. Нормативы контроля: допускаемые расхождения результатов двух или трех параллельных определений  или  соответственно составляют 0,2% и 0,3%; допускаемые расхождения двух результатов анализа  составляют 0,4%.
     
     

     5 Расчетный метод

     
     При массовой доле кобальта свыше 98,8% массовую долю кобальта определяют расчетным методом. Для этого находят сумму массовых долей примесей, нормируемых в ГОСТ 123, а также кремния и алюминия, определенных по ГОСТ 13047.5 - ГОСТ 13047.21 или по ГОСТ 8776, взятых без округления, и вычитают ее из 100%.
     
     Округление разности проводят до числа значащих цифр, указанных в таблицах химического состава в ГОСТ 123.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

     
Библиография

     
     [1] ТУ 6-09-5320-86 Нитрозо-Р-соль
     
     [2] ТУ 6-09-1181-89 Бумага индикаторная универсальная для определения рН 1-10 и 7-14
     
     [3] ТУ 6-09-1678-95* Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты)
_______________
     * Действует на территории Российской Федерации.
     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2002