ГОСТ 19251.2-79 Цинк. Метод определения свинца и кадмия

ЦИНК

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА И
КАДМИЯ

ГОСТ 19251.2-79
(ИСО 713-75, ИСО 1054-75)

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Екатеринбург

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.01.80

Настоящий стандарт устанавливает полярографический метод определения свинца
(при массовой доле свинца от 0,001 до 2,5 %) и кадмия (при массовой доле кадмия
от 0,0005 до 0,3 %).

Метод основан на
одновременном полярографическом определении свинца и кадмия в кислом
натриево-хлоридном растворе соответственно при потенциалах полуволн минус 0,47
и минус 0,67 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.

Чувствительность метода
определения свинца на осциллографическом полярографе 0,08 мг/дм³, на
переменно-токовом — 0,04 мг/дм³, чувствительность определения кадмия
на осциллографическом полярографе 0,05 мг/дм³, на переменно-токовом
— 0,02 мг/дм³.

При массовой доле кадмия
свыше 0,01 % допускается полярографирование кадмия на хлоридно-аммиачном фоне
при потенциале полуволны минус 0,85 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.

Стандарт полностью
соответствует стандартам ИСО 713-75 и ИСО 1054-75.

(Измененная редакция, Изм. №
2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.
Общие требования к методу анализа и требования безопасности — по ГОСТ 19251.0.

(Измененная редакция, Изм. №
1).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Полярограф
осциллографический или полярограф переменного тока.

Кислота азотная по ГОСТ 4461,
разбавленная 1:3.

Кислота соляная по ГОСТ
3118 и разбавленная 2:1.

Водорода пероксид по ГОСТ
10929.

Гидразин дигидрохлорид по ГОСТ 22159
или натрий фосфорноватистокислый по ГОСТ 200.

Натрий хлористый по ГОСТ
4233, не содержащий свинца, и раствор 200 г/дм³, в склянку
вместимостью 2 дм³ помещают 400 г хлористого натрия, прибавляют 10
см³ соляной кислоты, доводят до объема 2 дм³ водой и
перемешивают.

Фоновый электролит: в
склянку вместимостью 2 дм³ помещают 400 г хлористого натрия, 10 г
дигидрохлорида гидразина, приливают 10 см³ соляной кислоты,
разбавляют водой до объема 2 дм³ и перемешивают.

Допускается применение
фонового электролита следующего состава: в склянку вместимостью 2 дм³
помещают 500 г хлористого натрия, 10 г фосфорноватистокислого натрия, приливают
7 см³ соляной кислоты, разбавляют водой до объема 2 дм³ и
перемешивают.

Свинец марки С1 по ГОСТ 3778.

Кадмий марки Кд0 по ГОСТ 1467.

Стандартные растворы свинца
и кадмия.

Раствор А: навески мелко
нарезанного свинца массой 1,0000 г и кадмия 0,2000 г помещают в стакан
вместимостью 1 дм³, растворяют при нагревании в 30 см³
азотной кислоты, разбавленной 1:3, и выпаривают досуха; приливают 10 см³
соляной кислоты и выпаривают досуха. Выпаривание с 10 см³ соляной
кислоты повторяют еще два раза. К остатку прибавляют 600 см³
раствора хлористого натрия, нагревают до растворения соли, охлаждают, переводят
в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доводят до метки этим же
раствором и перемешивают.

1 см³
стандартного раствора А содержит 1 мг свинца и 0,2 мг кадмия.

Раствор Б: навески мелко
нарезанного свинца массой 0,1000 г и 0,0500 г кадмия помещают в стакан
вместимостью 1 дм³, растворяют при нагревании в 30 см³
азотной кислоты, разбавленной 1:3, и далее анализ проводят как указано в
методике приготовления стандартного раствора А.

1 см³
стандартного раствора Б содержит 0,1 мг свинца и 0,05 мг кадмия.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Натрий сернистокислый по ГОСТ
195.

Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 5
г/дм³.

Стандартный раствор кадмия:
навеску кадмия массой 0,2500 г растворяют в 20 см³ азотной кислоты
1:3. Переводят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доводят водой до
метки и перемешивают.

1 см³
стандартного раствора кадмия содержит 0,5 мг кадмия.

Градуировочные растворы
кадмия: в шесть конических колб вместимостью 100 см³ помещают по 2,5
см³ раствора хлористого цинка, 0; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0 и 3,0 см³
стандартного раствора кадмия, по 20 см³ соляной кислоты и 0,5 см³
азотной кислоты, нагревают, добавляют по 15 см³ воды и кипятят до удаления
окислов азота. Охлаждают и переводят в мерные колбы вместимостью 100 см³.
Прибавляют по 40 см³ аммиака, 0,5 г сульфита натрия, 2,5 см³
раствора желатина. Доводят до метки водой и перемешивают.

Градуировочные растворы кадмия
содержат 0; 1,0; 2,5; 5; 10 и 15 мг/дм³ кадмия.

Цинк хлористый по ГОСТ 4529
безводный.

Цинк чистотой 99,99 %,
металлический порошок или тонкая стружка.

Раствор соли хлористого
цинка с содержанием 200 г/дм³ цинка: готовят из хлористого цинка или
из цинка.

Приготовление раствора
хлористого цинка из соли: 800 г хлористого цинка помещают в колбу вместимостью
3 дм³ и растворяют при перемешивании в 500 см³ воды,
соблюдая осторожность (раствор сильно разогревается). Прибавляют 20 см³
соляной кислоты, 35-40 г металлического цинка и перемешивают в течение 30 мин
(очистка от примесей свинца и кадмия). Раствор фильтруют через стеклянный
фильтр № 2 (на фильтр добавляют около 2 г порошка цинка) без создания
разряжения. Фильтрат собирают в склянку вместимостью 1 дм³. 5 см³
фильтрата выпаривают и определяют свинец и кадмий. При наличии этих элементов в
растворе фильтрат переливают в колбу, в которой проводили очистку от примесей,
прибавляют 10 см³ соляной кислоты и очистку цинком повторяют. После
очистки и фильтрования цинковый раствор разбавляют водой до объема 2 дм³
и перемешивают.

Приготовление раствора
хлористого цинка из металлического цинка: 400 г цинка в виде порошка (стружки)
помещают в колбу вместимостью 3 дм³ и растворяют в 50 см³
соляной кислоты, разбавленной 2:1, а затем (по мере снижения скорости
растворения цинка) добавляют порциями по 25 — 30 см³
концентрированную соляную кислоту при частом перемешивании. На растворение
цинка расходуется около 1,2 дм³ соляной кислоты. После того как на
дне колбы останется около 25 — 30 г цинка, прибавляют 25 — 30 г порошка цинка,
20 см³ соляной кислоты и продолжают очистку до растворения,
примерно, половины порошка цинка. Раствор фильтруют и проверяют на чистоту, как
указано выше. Фильтрат разбавляют до объема 2 дм³ водой.

Градуировочные растворы
свинца и кадмия: в 13 конических колб вместимостью по 100 см³ отмеривают
в соответствии с табл. 1 стандартные растворы А или Б, раствор хлористого
цинка и выпаривают до влажного остатка. Приливают по 45 — 50 см³
фонового электролита, нагревают до растворения солей, охлаждают, переводят в
мерные колбы вместимостью 200 см³, разбавляют до метки фоновым
электролитом и перемешивают.

Содержание свинца и кадмия в
градуировочных растворах указано в табл. 1.

Таблица
1

Растворы 1 — 7 применяют при анализе цинка, содержащего 0,02 % и меньше
свинца, 0,01 % и меньше кадмия, а растворы 8 — 13 — для анализа цинка с большим
содержанием этих примесей. Градуировочные растворы 1, 4 и 8 являются
контрольными опытами с реактивами.

(Измененная редакция, Изм. №
2, 3).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску цинка,
отобранную в зависимости от массовой доли свинца и кадмия, по табл. 2,
помещают в коническую колбу вместимостью 100 — 250 см³, прибавляют
небольшими порциями соответствующий объем соляной кислоты, разбавленной 2:1, и
ведут растворение вначале без нагревания, а затем при нагревании. После
растворения пробы прибавляют около 0,5 см³ пероксида водорода и
выпаривают до влажного остатка.

Таблица
2

К остатку приливают 25 или 50 см³ фонового электролита,
нагревают до растворения солей, охлаждают, переводят в мерную колбу
вместимостью 50 или 100 см³ (табл. 2), доводят до метки фоновым электролитом
и перемешивают.

Одновременно с этим проводят
контрольные пробы на применяемые реактивы: в конические колбы вместимостью 100
см³ помещают по 12,5 см³ раствора хлористого цинка (для
навески 2,5000 г), 5 см³ (для навески 1,0000 г) или 2,5 см³
(для навески 0,5000 г), приливают соответственно 60; 20 и 15 см³
соляной кислоты, разбавленной 2:1, затем 0,5 см³ пероксида водорода
и выпаривают до начала кристаллизации хлористого цинка. К остатку приливают 25
или 50 см³ фонового электролита; нагревают до растворения солей,
охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 или 100 см³, как
указано выше.

Часть раствора пробы
(аналогично — контрольного опыта) заливают в полярографическую ячейку и
проводят полярографирование свинца и кадмия соответственно при потенциалах
полуволн минус 0,47 и минус 0,67 В относительно насыщенного каломельного
электрода и оптимальных значениях диапазона тока. В аналогичных условиях
полярографируют соответствующие градуировочные растворы. Полярографирование с
применением полярографа переменного тока проводят при периоде капания ртути из
капилляра 1 — 2,5 с и оптимальных значениях диапазона тока.

Из значений высот волн
определяемого элемента вычитают значения высот волн контрольного опыта и
рассчитывают содержание свинца и кадмия.

(Измененная редакция, Изм. № 2,
3).

3.2. При массовой доле
кадмия более 0,01 % допускается полярографирование кадмия на хлоридно-аммиачном
фоне. Навеску цинка массой 0,5000 г помещают в коническую колбу вместимостью
100 см³, осторожно, небольшими порциями, прибавляют 20 см³
соляной кислоты и 0,5 см³ азотной кислоты и ведут растворение
сначала без нагревания, а затем при нагревании. После полного растворения пробы
добавляют 15 см³ воды и кипятят до удаления оксидов азота. Охлаждают
и переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³. Прибавляют 40 см³
аммиака, 0,5 г сульфита натрия, 2,5 см³ раствора желатина. Доводят
до метки водой и перемешивают. Полученному раствору дают отстояться до
осаждения гидроксида.

Часть раствора пробы (контрольного
опыта) заливают в полярографическую ячейку и полярографируют кадмий при
потенциале полуволны минус 0,85 В относительно насыщенного каломельного
электрода при оптимальных значениях диапазона тока. В аналогичных условиях
полярографируют соответствующие градуировочные растворы кадмия.
Полярографирование с применением полярографа переменного тока проводят при
периоде капания ртути из капилляра 1 — 2,5 с и оптимальных значениях диапазона
тока.

Из значений высот волн
кадмия вычитают значения высот волн контрольного опыта и вычисляют содержание
кадмия.

(Введен дополнительно, Изм.
№ 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю свинца
или кадмия (X), %, вычисляют по формуле

где Н — высота волны определяемого элемента в
растворе пробы, мм;

V
— объем
мерной колбы, см³;

С —
концентрация определяемого элемента в градуировочном растворе, мг/дм³;

h
— высота
волны определяемого элемента в градуировочном растворе, мм;

т — масса навески, г.

4.2. Абсолютные значения
разностей результатов двух параллельных определений (показатель сходимости) и
результатов анализов (показатель воспроизводимости) с доверительной
вероятностью Р = 0,95 не должны превышать значений допускаемых расхождений,
указанных в табл. 3.

Таблица
3

(Измененная редакция, Изм. № 2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной
металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В.И. Лысенко, Л.И. Максай, Р.Д. Коган, В.А.
Колесникова, Н.А. Романенко, Р.А. Пестова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением
Государственного комитета СССР по стандартам от 09.08.79 № 3077

3. Изменение № 3 принято Межгосударственным Советом
по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 7 от 26.04.95)

За принятие проголосовали:

4. Стандарт
полностью соответствует стандартам ИСО 713-75, ИСО 1054-75

5. ВЗАМЕН ГОСТ 19251.2-73

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

7. Ограничение
срока действия снято по протоколу № 4-93 Межгосударственного Совета по
стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

8. ПЕРЕИЗДАНИЕ
(февраль 1998 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, утвержденными в октябре 1984 г.,
апреле 1989 г., июне 1996 г. (ИУС 1-85, 7-89, 9-96)

СОДЕРЖАНИЕ