ГОСТ 13047.14-2014

ГОСТ 13047.14−2014 니켈. 코발트. 비스무트 결정 방법

ГОСТ 13047.14−2014

국가간 표준

니켈. 코발트

비스무트 결정 방법

Nickel. Cobalt. Methods for determination of bismuth

МКС 77.120.40

시행일 2016−01−01

서문

국가간 표준화 관련 작업의 목적, 기본 원칙 및 수행 절차는 ГОСТ 1.0−92 «국가간 표준화 시스템. 기본 조항» 및 ГОСТ 1.2−2009 «국가간 표준화 시스템. 국가간 표준, 국가간 표준화에 관한 규칙 및 권고. 작성, 채택, 적용, 갱신 및 폐지 규칙»에 규정되어 있다.

표준에 대한 정보

1 작성 — 국가간 기술표준위원회 МТК 501 «니켈» 및 МТК 502 «코발트»

2 제출 — 연방 기술규제·계량청(로스스탄다르트)

3 채택 — 국가간 표준화·계량·인증 위원회(2014년 10월 20일 의사록 N 71-П)

채택 투표 참가자:

4 연방 기술규제·계량청의 2015년 6월 24일자 명령 N 816-ст에 따라 국가간 표준 ГОСТ 13047.14−2014는 2016년 1월 1일부터 러시아 연방의 국가표준으로 시행된다.

5 대체 대상 — ГОСТ 13047.14−2002


본 표준에 대한 수정 정보는 연례 정보지 «국가 표준»에 게재되며, 수정 및 정정 텍스트는 월간 정보지 «국가 표준»에 게재된다. 본 표준의 재검토(대체) 또는 폐지 시 해당 공지는 월간 정보지 «국가 표준»에 게재된다. 관련 정보, 공지 및 텍스트는 또한 연방 기술규제·계량청의 공식 웹사이트 등 공용 정보 시스템에 게재된다.

1 적용범위

본 표준은 일차 니켈(ГОСТ 849), 니켈 분말(ГОСТ 9722) 및 코발트(ГОСТ 123)에서 비스무트의 질량분율이 0.0001%에서 0.010% 범위일 때 비스무트를 정량하기 위한 분광광도법 및 원자흡광법을 규정한다. 중재법(표준법)으로는 원자흡광법을 사용한다.

2 규범적 인용문헌

본 표준에서는 다음 표준들을 규범적 인용문헌으로 사용하였다:

ГОСТ 123−2008 코발트. 기술 조건

ГОСТ 849−2008 일차 니켈. 기술 조건

ГОСТ 4232−74 시약. 요오드화칼륨. 기술 조건

ГОСТ 4461−77 시약. 질산. 기술 조건

ГОСТ 5457−75 용해 및 기체 아세틸렌(공업용). 기술 조건

ГОСТ 9722−97 니켈 분말. 기술 조건

ГОСТ 10157−79 아르곤(기체 및 액체). 기술 조건

ГОСТ 10928−90 비스무트. 기술 조건

ОСТ* 11125−84 초순수 질산. 기술 조건
________________
* 원문상의 오기로 보임. ГОСТ 11125–84로 읽어야 함. — 데이터베이스 제작자 주.


ГОСТ 13047.1−2014 니켈. 코발트. 분석 방법에 대한 일반 요구사항

주 — 본 표준을 사용할 때 인용된 표준들의 효력을 연방 기술규제·계량청 공식 웹사이트의 공용 정보 시스템이나 매년 1월 1일자 기준으로 발행되는 연례 정보지 «국가 표준» 및 해당 연도의 월간 정보지 «국가 표준»에서 확인하는 것이 바람직하다. 인용 표준이 대체(변경)된 경우 본 표준을 적용할 때 대체(변경)된 표준을 따라야 한다. 인용 표준이 대체 없이 폐지된 경우에는 해당 인용이 영향을 미치지 않는 범위에서 그 조항을 적용한다.

3 일반 요구사항 및 안전요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항, 사용되는 증류수의 품질 및 실험기구, 작업 시 안전 요구사항은 ГОСТ 13047.1에 따른다.

4 분광광도법(비스무트 질량분율 0.0002%에서 0.001%까지)

4.1 분석 방법

이 분석 방법은 아이소아밀 아세테이트로부터 요오드화물 복합체 형태의 비스무트를 추출한 다음, 크실레놀 오렌지와의 착물 용액에서 파장 540 nm에서의 흡광도를 측정하는 것에 기초한다.

4.2 측정기기, 보조장치, 재료, 시약 및 용액

파장 범위 500~560 nm에서 측정이 가능한 분광광도계 또는 광전색도계.

pH미터(이온미터), pH 1.4~1.5 범위에서 측정 가능할 것.

ГОСТ 4461에 규정된 질산(필요시 증류로 정제) 또는 ГОСТ 11125에 규정된 질산을 1:1로 희석한 용액, 몰농도 1 mol/dm³ 및 0.03 mol/dm³의 용액.

재추출용 용액은 다음과 같이 조제한다: 몰농도 0.03 mol/dm³의 질산에 몰농도 1 mol/dm³ 질산을 한 방울씩 가하여 용액의 pH를 1.4~1.5 범위로 맞춘다.

약전 규격의 아스코르브산(비타민 C), 질량농도 0.05 g/cm³ 용액.
________________
* 참고 문헌 항목 참조. — 데이터베이스 제작자 주.


ГОСТ 4232에 규정된 요오드화칼륨, 질량농도 0.02 g/cm³ 용액.

ГОСТ 10928에 따른 비스무트.

크실레놀 오렌지, 질량농도 0.001 g/cm³ 용액.

아이소아밀 아세테이트(이소아밀 아세테이트)는 [2]에 따름.

농도가 알려진 비스무트 표준 용액들.

비스무트 질량농도 0.001 g/cm³인 용액 A는 다음과 같이 조제한다: 비스무트 약 0.5000 g을 250 cm³ 용량의 비커에 넣고 30~40 cm³의 1:1로 희석한 질산을 가한 후 가열하여 용해시키고 2~3분 동안 끓인 다음 냉각한다. 이를 500 cm³ 용량의 메스플라스크로 이동시키고 50 cm³의 1:1로 희석한 질산을 더한 후 증류수로 정용량한다.

비스무트 질량농도 0.0001 g/cm³인 용액 B는 다음과 같이 조제한다: 100 cm³ 용량의 메스플라스크에 용액 A 10 cm³를 옮기고 1:1로 희석한 질산 10 cm³를 가한 후 증류수로 정용량한다.

비스무트 질량농도 0.000005 g/dm³인 용액 V는 다음과 같이 조제한다: 100 cm³ 용량의 메스플라스크에 용액 B 5 cm³를 옮기고 몰농도 1 mol/dm³의 질산으로 정용량한다.

4.3 분석 준비

Для построения градуировочного графика в делительные воронки вместимостью 100 смпереносят 0.5; 1.0; 2.0; 4.0 и 6.0 смраствора В, приливают до объема 40 смазотной кислоты молярной концентрации 1 mol/dm³, 1.0 смраствора йодистого калия и далее проводят анализ в соответствии с 4.4. Масса висмута в градуировочных растворах составляет 0.0000025; 0.0000050; 0.0000100; 0.0000200 и 0.0000300 g. По значениям светопоглощения градуировочных растворов и соответствующим им массам висмута строят градуировочный график с учетом значения светопоглощения градуировочного раствора, подготовленного без введения раствора, содержащего висмут.

4.4 Проведение анализа

Навеску пробы массой 3.000 g помещают в стакан вместимостью 250 см, приливают от 30 до 40 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, упаривают до объема от 5 до 10 см, приливают 15 смдистиллированной воды и переносят раствор в делительную воронку вместимостью 100 см. Приливают дистиллированной воды до объема 40 см, 1.0 смраствора йодистого калия, 10 смизоамилацетата и экстрагируют 1 мин. Водную нижнюю фазу переносят в чистую делительную воронку вместимостью 100 см, приливают 5 смизоамилацетата и повторяют экстракцию 1 мин. Водную фазу отбрасывают, а органические фазы объединяют. К объединенной органической фазе приливают 20 смазотной кислоты молярной концентрации 1 mol/dm³, 0.5 смраствора аскорбиновой кислоты, 0.5 смраствора йодистого калия и, осторожно поворачивая воронку пять—шесть раз, промывают органическую фазу. Водную фазу отбрасывают, промывание органической фазы повторяют. К промытой органической фазе приливают 15 смраствора для реэкстракции, 0.2 смксиленолового оранжевого и встряхивают воронку 1 мин. Водную фазу переносят в мерную колбу вместимостью 25 см, фильтруя ее через воронку с ватным тампоном, предварительно промытым раствором для реэкстракции. После фильтрования тампон промывают раствором для реэкстракции и доводят до метки раствором для реэкстракции. Светопоглощение растворов пробы и контрольного опыта измеряют через 20 мин на спектрофотометре при длине волны 540 nm или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 500 до 560 nm. В качестве раствора сравнения используют дистиллированную воду и кюветы толщиной поглощающего слоя 5 cm. По значению светопоглощения раствора пробы находят массу висмута по градуировочному графику.

4.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю висмута в пробе X, %, вычисляют по формуле

, (1)

где M — масса висмута в растворе пробы, g;

М — масса висмута в растворе контрольного опыта, g;

М — масса навески пробы, g.

4.6 Контроль точности результатов 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. Таблица 1 — Нормативы контроля прецизионности (пределы повторяемости и воспроизводимости) и показатель контроля точности (расширенная неопределенность) результатов анализа при доверительной вероятности Р=0.95

В процентах

5 Атомно-абсорбционный метод с электротермической атомизацией (при массовой доле висмута от 0.0001% до 0.001%)

5.1 Метод анализа

Метод анализа основан на измерении поглощения при длине волны 223.1 nm резонансного излучения атомами висмута, 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 висмута. Аргон газообразный по ГОСТ 10157. Фильтры обеззоленные по [3] или другие фильтры средней плотности. Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1, 1:9. Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный образец состава никеля с предварительно установленной (аттестованной) массовой долей висмута не более 0.0001%. Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец состава кобальта с предварительно установленной (аттестованной) массовой долей висмута не более 0.0001%. Висмут по ГОСТ 10928. Растворы висмута известной концентрации. Раствор, А массовой концентрации висмута 0.001 g/cm³ по 4.2. Раствор Б массовой концентрации висмута 0.0001 g/cm³ по 4.2. Раствор В массовой концентрации висмута 0.00001 g/cm³ готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см³ переносят 10 смраствора Б, приливают 10 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, доводят до метки дистиллированной водой. Раствор Г массовой концентрации висмута 0.000001 g/cm³ готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см³ переносят 10 смраствора В, приливают 10 смазотной кислоты, разбавленной 1:1, доводят до метки дистиллированной водой.

5.3 Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика навеску никелевого порошка или кобальта либо стандартного образца состава никеля или кобальта массой 0.500 g помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см³. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт. Навеску никелевого порошка или кобальта либо стандартного образца состава никеля или кобальта растворяют при нагревании в 15–20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. При использовании никелевого порошка растворы фильтруют через фильтр (красная или белая лента), предварительно промытый два–три раза азотной кислотой, разбавленной 1:9. Фильтры промывают два–три раза горячей дистиллированной водой. Растворы упаривают до объема от 10 до 15 см³, приливают от 40 до 50 см³ дистиллированной воды, нагревают до кипения, охлаждают и переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³. В колбы приливают 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 и 5.0 см³ раствора Г. В колбу с раствором контрольного опыта раствор, содержащий висмут, не приливают, доводят до метки дистиллированной водой и измеряют абсорбцию в соответствии с 5.4. Масса висмута в градуировочных растворах составляет 0.0000005; 0.0000010; 0.0000020; 0.0000030; 0.0000040 и 0.0000050 g.

5.4 Проведение анализа

Навеску пробы массой 0.500 g 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 5 до 7 см³, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, охлаждают и доводят до метки дистиллированной водой. Абсорбцию раствора пробы и градуировочных растворов при длине волны 223.1 nm, ширине щели не более 0.5 nm с коррекцией неселективного поглощения в токе аргона измеряют не менее двух раз, последовательно распыляя их в атомиратор. В зависимости от типа спектрометра подбирают оптимальный объем раствора, вводимый в атомиратор, от 0.010 до 0.050 cm³ или оптимальное время аэрозольного распыления раствора 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 в соответствии с 5.3. Подбор оптимальных температурных режимов для атомизатора проводят индивидуально для применяемого спектрометра по градуировочным растворам. Рекомендуемые условия работы атомизатора приведены в таблице 2. Таблица 2 — Условия работы атомизатора

По значениям абсорбции градуировочных растворов и соответствующим им массам висмута строят градуировочный график. По значению абсорбции раствора пробы находят массу висмута по градуировочному графику.

5.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю висмута в пробе X, %, вычисляют по формуле

, (2)

где М — масса висмута в растворе пробы, g; М — масса навески пробы, g.

5.6 Контроль точности результатов 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. Таблица 3 — Нормативы контроля прецизионности (пределы повторяемости и воспроизводимости) и показатель контроля точности (расширенная неопределенность) результатов анализа при доверительной вероятности Р=0.95

В процентах

6 Атомно-абсорбционный метод с пламенной атомизацией (при массовой доле висмута от 0.002% до 0.010%)

6.1 Метод анализа

Метод основан на измерении поглощения при длине волны 223.1 nm резонансного излучения атомами висмута, образующимися в результате пламенной атомизации при распылении раствора анализируемой пробы в пламени ацетилен-воздух.

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

Атомно-абсорбционный спектрометр, обеспечивающий проведение измерений в пламени ацетилен-воздух. Лампа с полым катодом для возбуждения спектральной линии висмута. Ацетилен газообразный по ГОСТ 5457. Фильтры обеззоленные по [3] или другие фильтры средней плотности. Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1, 1:9. Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный образец состава никеля с предварительно установленной (аттестованной) массовой долей висмута не более 0.002%. Кобальт по ГОСТ 123 или стандартный образец состава кобальта с предварительно установленной (аттестованной) массовой долей висмута не более 0.002%. Висмут по ГОСТ 10928. Растворы висмута известной концентрации. Раствор, А массовой концентрации висмута 0.001 g/cm³ по 4.2. Раствор Б массовой концентрации висмута 0.0001 g/cm³ по 4.2.

6.3 Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика навеску никелевого порошка или кобальта либо стандартного образца состава никеля или кобальта массой 3.000 g помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см³. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт. Навеску никелевого порошка или кобальта либо стандартного образца состава никеля или кобальта растворяют при нагревании в 25–30 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. При использовании никелевого порошка раствор фильтруют через фильтр (красная или белая лента), предварительно промытый два–три раза азотной кислотой, разбавленной 1:9. Фильтры промывают два–три раза горячей дистиллированной водой. Растворы упаривают до объема от 10 до 15 см³, приливают от 40 до 50 см³ дистиллированной воды, нагревают до кипения, охлаждают и переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³. В колбы приливают 0.5; 1.0; 2.0; 3.0 и 4.0 см³ раствора Б. В колбу с раствором контрольного опыта раствор, содержащий висмут, не приливают, доводят до метки дистиллированной водой и измеряют абсорбцию в соответствии с 6.4. Масса висмута в градуировочных растворах составляет 0.00005; 0.00010; 0.00020; 0.00030 и 0.00040 g.

6.4 Проведение анализа

Навеску пробы массой 3.000 g помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см³, растворяют при нагревании в 25–30 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 2–3 мин, упаривают до объема от 10 до 15 см³, приливают от 40 до 50 см³ дистиллированной воды, нагревают до кипения и охлаждают. Раствор переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³ и доводят до метки дистиллированной водой. Абсорбцию раствора пробы и градуировочных растворов при длине волны 223.1 nm, ширине щели не более 0.3 nm измеряют не менее двух раз, последовательно распыляя их в пламени ацетилен-воздух, промывают распылительную систему дистиллированной водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика. Для проверки нулевой точки используют раствор контрольного опыта, подготовленный в соответствии с 6.3. По полученным значениям абсорбции градуировочных растворов и соответствующим им массам висмута строят градуировочный график. По значению абсорбции раствора пробы находят массу висмута по градуировочному графику.

6.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю висмута в пробе X, %, вычисляют по формуле (2).

6.6 Контроль точности результатов 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 4. Таблица 4 — Нормативы контроля прецизионности (пределы повторяемости и воспроизводимости) и показатель контроля точности (расширенная неопределенность) результатов анализа при доверительной вероятности Р=0.95

В процентах

Библиография

________________
*** Действует на территории Российской Федерации.