Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН межгосударственными техническими комитетами по стандартизации МТК 501 "Никель" и МТК 502 "Кобальт"

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 20 октября 2014 г. N 71-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 июня 2015 г. N 816-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.22-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 13047.22-2002

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения таллия (при массовой доле таллия от 0,00005% до 0,0010%) в первичном никеле по ГОСТ 849. В качестве арбитражного метода используется атомно-абсорбционный метод.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 849-2008 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 2603-79 Реактивы. Ацетон. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4147-74 Реактивы. Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 5955-75 Реактивы. Бензол. Технические условия

ГОСТ 6552-80 Реактивы. Кислота ортофосфорная. Технические условия

ГОСТ 9722-97 Порошок никелевый. Технические условия

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 10929-76 Реактивы. Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 13047.1-2014 Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 18337-95 Таллий. Технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Общие требования и требования безопасности

Общие требования к методам анализа, качеству используемой дистиллированной воды и лабораторной посуды и требования безопасности при проведении работ - по ГОСТ 13047.1.

4. Спектрофотометрический метод

4.1 Метод анализа

Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 600 нм раствора комплексного соединения таллия с кристаллическим фиолетовым, экстрагируемого бензолом из фосфорнокислой среды.

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

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн от 580 до 610 нм.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и 1:19.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, разбавленная 1:4.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Железо (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147, раствор массовой концентрации 0,25 г/см³.

Ацетон по ГОСТ 2603.

Бензол по ГОСТ 5955.

Кристаллический фиолетовый по [1], раствор массовой концентрации 0,002 г/см³.

Таллий по ГОСТ 18337.

Растворы таллия известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации таллия 0,0001 г/см³ готовят следующим образом: навеску таллия массой 0,1000 г помещают в стакан вместимостью 100 см³, приливают от 15 до 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют на кипящей водяной бане, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, приливают 100 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят до метки дистиллированной водой.

Раствор Б массовой концентрации таллия 0,00001 г/см³ готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см³ переносят 10 см³ раствора А, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят до метки дистиллированной водой.

Раствор В массовой концентрации таллия 0,000002 г/см³ готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см³ переносят 20 см³ раствора Б, приливают 10 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят до метки дистиллированной водой.

4.3 Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 100 или 150 см³ переносят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ раствора В. Стаканы с растворами помещают на кипящую водяную баню и выпаривают растворы досуха. К сухому остатку приливают от 2 до 3 см³ соляной кислоты и снова выпаривают на кипящей водяной бане досуха. К сухому остатку приливают 25 см³ ортофосфорной кислоты, разбавленной 1:4, 5 см³ дистиллированной воды, растворяют осадок и далее поступают в соответствии с 4.4.

Масса таллия в градуировочных растворах составляет 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008 и 0,000010 г.

По значениям светопоглощения градуировочных растворов и соответствующим им массам таллия строят градуировочный график с учетом значения светопоглощения градуировочного раствора, подготовленного без введения раствора, содержащего таллий.

4.4 Проведение анализа

Навеску пробы массой 3,000 г (при массовой доле таллия не более 0,0003%) и массой 1,000 г (при массовой доле таллия свыше 0,0003%) помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают от 30 до 40 см³ или от 15 до 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, упаривают до объема от 7 до 10 см³, приливают от 5 до 10 см³ соляной кислоты, не допуская кипения. Стакан помещают на кипящую водяную баню и выпаривают раствор досуха. К сухому остатку приливают от 5 до 10 см³ соляной кислоты и снова выпаривают на водяной бане досуха. Обработку соляной кислотой повторяют.

К сухому остатку приливают 25 см³ ортофосфорной кислоты, разбавленной 1:4, 5 см³ дистиллированной воды и растворяют соли. К раствору приливают 1 см³ раствора хлорида железа (III), 0,5 см³ пероксида водорода и выдерживают 40 мин.

Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 100 см³, обмывают стакан 10 см³ дистиллированной водой, приливают 0,5 см³ раствора кристаллического фиолетового, 20 см³ бензола и встряхивают делительную воронку 1 мин. Через 10 - 15 мин водную нижнюю фазу сливают и отбрасывают, а из органической фазы сухой пипеткой переносят аликвотную часть раствора объемом 15 см³ в сухую мерную колбу вместимостью 25 см³ и доводят до метки ацетоном.

Светопоглощение раствора пробы и раствора контрольного опыта измеряют на спектрофотометре при длине волны 600 нм или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 580 до 610 нм, используя в качестве раствора сравнения смесь 15 см³ бензола и 10 см³ ацетона.

По значению светопоглощения раствора пробы находят массу таллия по градуировочному графику.

4.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю таллия в пробе X, %, вычисляют по формуле:

где M_X - масса таллия в растворе пробы, г;

M_K - масса таллия в растворе контрольного опыта, г;

M - масса навески пробы, г.

4.6 Контроль точности анализа

Контроль точности результатов анализа осуществляют по ГОСТ 13047.1.

Нормативы контроля прецизионности - пределы повторяемости и воспроизводимости и показатель контроля точности - расширенная неопределенность результатов анализа приведены в таблице 1.

5. Атомно-абсорбционный метод

5.1 Метод анализа

Метод основан на измерении поглощения при длине волны 276,8 нм резонансного излучения атомами таллия, образующимися в результате электротермической атомизации раствора пробы.

5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрометр, обеспечивающий проведение измерений с электротермической атомизацией, коррекцию неселективного поглощения и автоматизированную подачу раствора в атомизатор.

Лампа с полым катодом для возбуждения спектральной линии таллия.

Аргон газообразный по ГОСТ 10157.

Фильтры обеззоленные по [2] или другие фильтры средней плотности.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и 1:9.

Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный образец состава никеля, например [3] с предварительно установленной (аттестованной) массовой долей таллия не более 0,00005%.

Таллий по ГОСТ 18337.

Растворы таллия известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации таллия 0,0001 г/см³ по 4.2.

Раствор Б массовой концентрации таллия 0,00001 г/см³ по 4.2.

Раствор В массовой концентрации таллия 0,000001 г/см³ готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см³ переносят 10 см³ раствора Б, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят до метки дистиллированной водой.

5.3 Подготовка к анализу

5.3.1 Для построения градуировочного графика 1 при определении массовой доли таллия не более 0,0003% навески никелевого порошка или стандартного образца состава никеля массой 1,000 г помещают в стаканы или колбы вместимостью 250 см³. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

К навескам никелевого порошка или стандартного образца состава никеля приливают от 15 до 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании. При использовании никелевого порошка растворы фильтруют через фильтры (красная или белая лента), предварительно промытые два - три раза азотной кислотой, разбавленной 1:9. Фильтры промывают два - три раза горячей дистиллированной водой. Растворы упаривают до объема от 5 до 7 см³, приливают от 40 до 50 см³ дистиллированной воды, нагревают до кипения, охлаждают, переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³.

В колбы переносят 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 3,0 см³ раствора В. В колбу с раствором контрольного опыта раствор, содержащий таллий, не приливают, доводят до метки дистиллированной водой и измеряют абсорбцию в соответствии с 5.4.

Масса таллия в градуировочных растворах составляет 0,0000005; 0,0000010; 0,0000015; 0,0000020 и 0,0000030 г.

5.3.2 Для построения градуировочного графика 2 при определении массовой доли таллия свыше 0,0003% навески никелевого порошка или стандартного образца состава никеля массой 0,500 г помещают в стаканы или колбы вместимостью 250 см³. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

Навески никелевого порошка или стандартного образца состава никеля растворяют в соответствии с 5.3.1, растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, приливают 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см³ раствора В. В одну из колб с раствором контрольного опыта раствор, содержащий таллий, не приливают, доводят до метки дистиллированной водой и измеряют абсорбцию в соответствии с 5.4.

Масса таллия в градуировочных растворах составляет 0,000001; 0,000002; 0,000003; 0,000004 и 0,000005 г.

5.4 Проведение анализа

Навеску пробы массой 1,000 г (при массовой доле таллия не более 0,0003%) и массой 0,500 г (при массовой доле таллия свыше 0,0003%) помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см³, приливают от 15 до 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, упаривают до объема от 7 до 10 см³, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, охлаждают и доводят до метки дистиллированной водой.

Абсорбцию раствора пробы и градуировочных растворов при длине волны 276,8 нм, ширине щели не более 1,0 нм с коррекцией неселективного поглощения в токе аргона измеряют не менее двух раз, последовательно распыляя их в атомизатор. В зависимости от типа спектрометра подбирают оптимальный объем раствора от 0,005 до 0,050 см³ или оптимальное время аэрозольного распыления от 5 до 50 с. Промывают распылительную систему дистиллированной водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика. Для проверки нулевой точки используют раствор соответствующего контрольного опыта, подготовленный по 4.3.

Подбор оптимальных температурных режимов для атомизатора проводят индивидуально для применяемого спектрометра по градуировочным растворам.

Рекомендуемые условия работы атомизатора указаны в таблице 2.

По значениям абсорбции градуировочных растворов и соответствующим им массам таллия строят градуировочный график.

По значению абсорбции раствора пробы находят массу таллия по градуировочному графику.

5.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю таллия в пробе X, %, вычисляют по формуле:

где M_X - масса таллия в растворе пробы, г;

M - масса навески пробы, г.

5.6 Контроль точности анализа

Контроль точности результатов анализа осуществляют по ГОСТ 13047.1.

Нормативы контроля прецизионности (пределы повторяемости и воспроизводимости) и показатель контроля точности (расширенная неопределенность) результатов анализа приведены в таблице 3.

--------------------------------

<*> Действует на территории Российской Федерации.