1. Разработан Восточным научно-исследовательским горно-металлургическим институтом цветных металлов (ВНИИцветмет), Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 504 "Цинк, свинец".

2. Внесен Комитетом по стандартизации, метрологии и сертификации Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан.

3. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 24 от 5 декабря 2003 г.), зарегистрирован Бюро по стандартам МГС N 4774.

За принятие стандарта проголосовали:

4. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 декабря 2004 г. N 101-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 23957.1-2003 введен в действие непосредственно в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2005 г.

5. Взамен ГОСТ 23957.1-80.

Настоящий стандарт устанавливает атомно-абсорбционный метод определения свинца, кадмия, сурьмы, железа и меди в цинке при массовой доле, %:

свинца - от 0,002 до 3,0;

кадмия - от 0,001 до 0,3;

сурьмы - от 0,01 до 0,05;

железа - от 0,001 до 0,2;

меди - от 0,0005 до 0,07.

Метод основан на измерении поглощения аналитических линий определяемых элементов при введении анализируемых растворов и растворов сравнения в пламя ацетилен-воздух.

Цинк предварительно переводят в раствор путем кислотного разложения.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.315-97. Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения

ГОСТ 859-2001. Медь. Марки

ГОСТ 1089-82. Сурьма. Технические условия

ГОСТ 1467-93. Кадмий. Технические условия

ГОСТ 1770-74. Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3640-94. Цинк. Технические условия

ГОСТ 3778-98. Свинец. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

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

ГОСТ 5817-77. Кислота винная. Технические условия

ГОСТ 6709-72. Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 9849-86. Порошок железный. Технические условия

ГОСТ 17261-77. Цинк. Спектральный метод анализа

ГОСТ 24231-80. Цветные металлы и сплавы. Общие требования к отбору и подготовке проб для химического анализа

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

ГОСТ 25336-82. Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77). Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой

ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81). Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования.

3.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 25086.

3.2. Отбор и подготовка проб - по ГОСТ 3640 и ГОСТ 24231.

3.3. Массовые доли элементов определяют по двум параллельным навескам пробы.

3.4. Точность анализа контролируют по стандартным образцам, разработанным и утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок, или сравнением результатов анализа, полученных по стандартизованным или другим аттестованным методикам, имеющим погрешность, не превышающую погрешность контролируемой методики, не реже одного раза в месяц, а также при смене реактивов, растворов или после длительного перерыва в работе.

3.6. Для контроля точности анализа методом добавок определяют массовую долю анализируемого компонента в цинке после добавления аликвотной части стандартного раствора компонента к пробе до проведения анализа.

Массу добавки выбирают таким образом, чтобы аналитический сигнал компонента увеличился в два-три раза по сравнению с аналитическим сигналом без добавки.

3.8. Требования безопасности - по ГОСТ 17261.

3.8.1. Для предотвращения попадания в воздух рабочей зоны вредных веществ, выделяющихся при распылении анализируемых растворов в пламя и вредно действующих на организм работающего, в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации, горелка атомно-абсорбционного спектрофотометра должна находиться внутри вытяжного устройства, оборудованного защитным экраном.

3.8.2. При анализе цинка применяют реактивы и материалы, оказывающие вредное действие на организм человека: свинец, соляную и азотную кислоты, ацетилен и аммиак.

Подготовка проб к анализу должна проводиться в шкафах, оборудованных местным отсасывающим устройством.

3.8.3. При использовании и эксплуатации сжатых, сжиженных и растворенных газов в процессе анализа требуется соблюдать правила устройства безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденные соответствующими национальными органами.

Спектрофотометр атомно-абсорбционный любой марки.

Ацетилен в баллонах по ГОСТ 5457.

Колбы конические или стаканы по ГОСТ 25336 вместимостью 200, 250 куб. см.

Колбы мерные с одной меткой не ниже 2-го класса точности по ГОСТ 1770, вместимостью 50, 100, 200, 250, 500 и 1000 куб. см.

Пипетки с одной меткой по ГОСТ 29169.

Пипетки градуированные по ГОСТ 29227.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и раствор 1:3.

Свинец по ГОСТ 3778 марки не ниже С2.

Кадмий по ГОСТ 1467.

Цинк по ГОСТ 3640 не ниже марки ЦВ, раствор 100 г/куб. дм; готовят растворением 50 г цинка в минимальном количестве раствора азотной кислоты и переведением в мерную колбу вместимостью 500 куб. см.

Сурьма по ГОСТ 1089 не ниже марки Су00.

Кислота винная по ГОСТ 5817 и раствор 400 г/куб. дм.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 1:10.

Медь по ГОСТ 859 не ниже марки М0 или электролитная.

Порошок железный восстановленный марки ПЖВ-1 по ГОСТ 9849.

Растворы известной концентрации.

Раствор А: 1,000 г металлического свинца в виде стружки растворяют в 40 куб. см раствора азотной кислоты при нагревании, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 500 куб. см, доводят до метки водой и перемешивают.

1 куб. см раствора А содержит 2 мг свинца.

Раствор Б: 1,000 г металлического кадмия растворяют в 15 куб. см азотной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см, доводят до метки водой и перемешивают.

1 куб. см раствора Б содержит 1 мг кадмия.

Раствор В: 1,000 г измельченной в агатовой ступке металлической сурьмы и 15 г винной кислоты растворяют в 15 куб. см азотной кислоты при нагревании, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 500 куб. см, доводят до метки водой и перемешивают.

1 куб. см раствора В содержит 2 мг сурьмы.

Раствор Г: 1,000 г железа растворяют в 20 куб. см азотной кислоты при слабом нагревании, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см, доводят до метки водой и перемешивают.

1 куб. см раствора Г содержит 1 мг железа.

Раствор Д: 0,400 г меди (предварительно промытой в растворе соляной кислоты 1:10 для снятия оксидной пленки) растворяют в 10 куб. см азотной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см, доводят до метки водой и перемешивают.

1 куб. см раствора Д содержит 400 мкг меди.

Раствор Е: по 10 куб. см стандартных растворов А, Б, В, Г, Д переносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, доводят до метки водой и перемешивают.

1 куб. см раствора Е содержит по 200 мкг свинца и сурьмы, по 100 мкг кадмия и железа, 40 мкг меди.

Раствор Ж: 10 куб. см раствора Е переносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, доводят до метки водой и перемешивают.

1 куб. см раствора Ж содержит по 20 мкг свинца и сурьмы, по 10 мкг кадмия и железа, 4 мкг меди.

Растворы сравнения, содержащие от 0,2 до 200 мкг/куб. см определяемых элементов, готовят из стандартных растворов А, Б, В, Г, Д, Е и Ж в соответствии с таблицей 1.

На каждые 100 куб. см раствора сравнения добавляют по 10 куб. см раствора азотной кислоты. Основой этих растворов сравнения служит дистиллированная вода. Первые четыре раствора сравнения (таблица 1) готовят двумя способами: 1) на основе дистиллированной воды (для анализа растворов из навески 1,000 г); 2) на основе раствора цинка, массовая концентрация которого составляет 50 г/куб. дм (для анализа растворов из навески 2,500 г). Для этого в мерные колбы вместимостью 100 куб. см переносят по 50 куб. см, а в мерную колбу вместимостью 200 куб. см - по 100 куб. см раствора цинка. Одновременно готовят два контрольных раствора цинка массовой концентрацией 50 г/куб. дм, в которых определяют (химическим, спектрографическим или атомно-абсорбционным методом) массовую концентрацию определяемых примесей с целью последующей корректировки концентрации их в растворах сравнения, приготовленных на основе цинка.

Примечание. Допускается применение других реактивов и материалов при условии достижения метрологических характеристик, не уступающих установленным настоящим стандартом.

Цинк поступает на анализ в виде стружки.

Для образцов с массовой долей свинца меньше 0,01%, кадмия и железа - меньше 0,005%, меди - меньше 0,001% масса навески должна быть равна 2,500 г. Для всех остальных образцов - 1,000 г.

Допускается использовать другие навески и разбавление анализируемых растворов, если обеспечивается необходимая точность анализа.

Навеску цинка помещают в термостойкую стеклянную коническую колбу или стакан вместимостью 200 - 250 куб. см, приливают 2,5 куб. см раствора винной кислоты (для образцов, в которых определяют сурьму), 30 куб. см раствора азотной кислоты (1:3) при навеске массой 2,500 г или 15 куб. см - при навеске массой 1,000 г и растворяют при нагревании. Упаривают до влажных солей, приливают 12 куб. см азотной кислоты (1:3), подогревают до растворения солей, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 50 куб. см. Одновременно с каждой из навесок 1,000 и 2,500 г проводят два контрольных опыта для внесения в результаты анализа поправок на содержание свинца, кадмия, сурьмы, железа и меди в используемых реактивах.

Анализируемые растворы, полученные разложением образцов с массовой долей свинца 1% и выше, разбавляют в пять раз: 10 куб. см анализируемого раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 куб. см, приливают 3 куб. см азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

Анализируемые растворы и растворы сравнения распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют атомное поглощение определяемых элементов по аналитическим линиям с длинами волн, приведенными в таблице 2.

При работе с растворами, полученными разложением навесок массой 2,500 г, используют растворы сравнения, приготовленные на основе цинка. В остальных случаях используют растворы сравнения, приготовленные на основе воды.

Условия измерения подбирают в соответствии с используемым прибором.

Работают по градуировочному графику или методом "ограничивающих растворов". Метод "ограничивающих растворов" заключается в регистрации аналитических сигналов определяемых элементов в анализируемом растворе и двух растворах сравнения, один из которых имеет меньший, а другой больший аналитический сигнал, чем аналитический сигнал определяемых элементов в анализируемом растворе.

При использовании атомно-абсорбционных спектрометров в комплекте с компьютером обработка результатов измерений аналитических сигналов и вычисление результатов анализа предусмотрены программным обеспечением и проводятся в автоматическом режиме без вмешательства оператора.

6.1. Массовую долю определяемого элемента С, % вычисляют по формуле

При расчетах необходимо учесть содержание определяемых элементов в контрольном растворе, для этого из содержания определяемого элемента в образце цинка вычитают содержание его в контрольном растворе.

За результат анализа принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений при положительном результате контроля сходимости.

6.2. Допускаемые расхождения в процентах результатов двух параллельных определений (d - сходимость) и результатов двух анализов (D - воспроизводимость), погрешность результатов анализа (ДЕЛЬТА) не должны превышать значений, указанных в таблице 3.

Допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений d, %, и двух анализов одной и той же пробы D, %, для промежуточных массовых долей вычисляют по формулам:

Промежуточные значения погрешности результатов анализа ДЕЛЬТА, допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений d и двух результатов анализа одной и той же пробы D можно определять методом линейной интерполяции.