МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Методы определения кобальта в кобальте

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

Предисловие

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 (Росстан-

дарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 20 октября 2014 г. № 71 -П)

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 июня 2015 г. № 816-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.3-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.

5    ВЗАМЕН ГОСТ 13047.3-2002

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

© Стандартинформ, 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ Методы определения кобальта в кобальте

Nickel. Cobalt. Methods for determination of cobalt in cobalt

Дата введения — 2016—01—01

1    Область применения

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

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 123-2008 Кобальт. Технические условия

ГОСТ 199-78 Реактивы. Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3760-79 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 3769-78 Реактивы. Аммоний сернокислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия ГОСТ 5841-74 Реактивы. Гидразин сернокислый

ГОСТ 6563-75 Изделия технические из благородных металлов и сплавов. Технические условия

ГОСТ 8776-2010 Кобальт. Методы химико-атомно-эмиссионного спектрального анализа

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

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

ГОСТ 13047.5-2014 Никель. Кобальт. Методы определения никеля в кобальте

ГОСТ 13047.6-2014 Никель. Кобальт. Методы определения углерода

ГОСТ 13047.7-2014 Никель. Кобальт. Методы определения серы

ГОСТ 13047.8-2014 Никель. Кобальт. Метод определения кремния

ГОСТ 13047.9-2014 Никель. Кобальт. Метод определения фосфора

ГОСТ 13047.10-2014 Никель. Кобальт. Методы определения меди

ГОСТ 13047.11-2014 Никель. Кобальт. Метод определения цинка

ГОСТ 13047.12-2014 Никель. Кобальт. Методы определения сурьмы

ГОСТ 13047.13-2014 Никель. Кобальт. Методы определения свинца

ГОСТ 13047.14-2014 Никель. Кобальт. Методы определения висмута

ГОСТ 13047.15-2014 Никель. Кобальт. Метод определения олова

ГОСТ 13047.16-2014 Никель. Кобальт. Методы определения кадмия

ГОСТ 13047.17-2014 Никель. Кобальт. Методы определения железа

ГОСТ 13047.18-2014 Никель. Кобальт. Методы определения мышьяка

Издание официальное

ГОСТ 13047.19-2014 Никель. Кобальт. Метод определения алюминия

ГОСТ 13047.20-2014 Никель. Кобальт. Метод определения магния

ГОСТ 13047.21-2014 Никель. Кобальт. Методы определения марганца

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 24147-80 Аммиак водный особой чистоты. 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    Электрогравиметрический метод

4.1    Метод анализа

Метод основан на взвешивании кобальта, никеля, меди и цинка, выделяемых электролизом на платиновом катоде из аммиачной среды, и определении массы кобальта, оставшегося в растворе после проведения электролиза, спектрофотометрическим или атомно-абсорбционным методом. Массовые доли кобальта, никеля, меди и цинка определяют по ГОСТ 13047.5, ГОСТ 13047.10, ГОСТ 13047.11 или по ГОСТ 8776 и учитывают при обработке результатов анализа.

Спектрофотометрический метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 500 нм раствора 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 пламенной атомизации при распылении раствора пробы в пламени ацетилен-воздух.

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

Установка для электролиза с амперметром, вольтметром и реостатом, обеспечивающая проведение электролиза при перемешивании раствора при силе тока от 3 до 4А и напряжении от 2 до 3 В.

Атомно-абсорбционный спектрометр, обеспечивающий проведение измерений в пламени ацетилен-воздух.

Лампа с полым катодом для возбуждения спектральной линии кобальта.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн от 490 до 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, при необходимости очищенный, 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/см³.

Нитрозо-Р-соль по [1], раствор массовой концентрации 0,001 г/см³.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Универсальная индикаторная бумага по [2].

Фильтры обеззоленные по [3] или другие фильтры средней плотности.

Кобальт по ГОСТ 123 с массовой долей кобальта не более 99,25 %.

Растворы кобальта известной концентрации. ¹

ГОСТ 13047.3-2014

Раствор А массовой концентрации кобальта 0,001 г/см² готовят следующим образом: навеску кобальта массой 1,0000 г помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см², приливают от 25 до 30 см² азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 3—5 мин, приливают 20 см² серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают раствор до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают от 80 до 100 см² дистиллированной воды, растворяют соли при нагревании и охлаждают. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см² и доводят до метки дистиллированной водой.

Раствор Б массовой концентрации кобальта 0,0001 г/см² готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см² переносят 10 см² раствора А, приливают 10 см² серной кислоты, разбавленной 1 : 1, доводят до метки дистиллированной водой.

Раствор В массовой концентрации кобальта 0,00001 г/см² готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см² переносят 10 см² раствора Б, приливают 5 см² серной кислоты, разбавленной 1:9, доводят до метки дистиллированной водой.

4.3    Подготовка к анализу

4.3.1    Для построения градуировочного графика при определении массы кобальта спектрофотометрическим методом в мерные колбы вместимостью 100 см² переносят 1,2,4,6,8 и 10 см² раствора В, приливают дистиллированной воды до объема 15 см², добавляют одну-две капли серной кислоты, разбавленной 1:1, приливают 5 см² уксуснокислого натрия и далее проводят анализ в соответствии с 4.4.4.

Масса кобальта в градуировочных растворах составляет 0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008 и 0,00010 г.

По значениям светопоглощения градуировочных растворов и соответствующим им массам кобальта строят градуировочный графике учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора, содержащего кобальт.

4.3.2    Для построения градуировочного графика при определении массы кобальта атомно-абсорбционным методом в мерные колбы вместимостью 250 см² переносят 1, 2, 4, 6, 8 и 10 см² раствора Б, доводят до метки дистиллированной водой и измеряют абсорбцию в соответствии с 4.4.5.

Масса кобальта в градуировочных растворах составляет 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,0008 и 0,0010 г.

4.4    Проведение анализа

4.4.1    Навеску пробы массой 1,000 г помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см², приливают от 15 до 20 см² азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, кипятят 2—3 мин, охлаждают, приливают 15 см² серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают раствор до выделения паров серной кислоты и охлаждают.

Приливают от 50 до 60 см² дистиллированной воды, добавляют от 3 до 4 г сернокислого аммония, растворяют соли при нагревании и охлаждают. Приливают при перемешивании аммиак до появления его запаха и еще 80 см².

Раствор с осадком выдерживают в теплом месте 25—30 мин, отфильтровывают через фильтр (красная или белая лента), собирая фильтрат в стакан вместимостью 250 см², фильтр с осадком промывают два-три раза аммиаком, разбавленным 1:9, фильтрат используют в соответствии с 4.4.2.

Осадок на фильтре растворяют в объеме от 10 до 15 см² горячей соляной кислоты, разбавленной 1:1, фильтр промывают три-четыре раза горячей водой, собирая фильтрат в стакан, в котором проводилось осаждение. Краствору приливают 10 см² серной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до выделения паров серной кислоты, охлаждают, приливают от 20 до 30 см² дистиллированной воды и растворяют соли при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см² и используют в соответствии с 4.4.3.

4.4.2    К фильтрату добавляют 2,0 г гидразина, доливают дистиллированной воды до объема 200 см² и проводят электролиз в течение 1—1,5 ч при перемешивании раствора, используя предварительно взвешенные платиновые электроды, при силе тока от 3 до 4 А и напряжении от 2 до 3 В. После обесцвечивания раствора стенки стакана и выступающие части электродов обмывают дистиллированной водой, приливают от 15 до 20 см² дистиллированной воды и продолжают электролиз 10—15 мин.

Электроды вынимают из раствора, промывают дистиллированной водой и выключают ток. Электроды промывают этиловым спиртом, высушивают при температуре от 95 °С до 105 °С в течение 15—20 мин, охлаждают и взвешивают.

4.4.3    После проведения электролиза раствор упаривают до объема от 40 до 50 см² и приливают серную кислоту, разбавленную 1 : 1,дорН 1—2 по универсальной индикаторной бумаге. Раствор присоединяют к раствору в мерной колбе вместимостью 250 см², доводят до метки дистиллированной водой и определяют массу кобальта спектрофотометрическим методом в соответствии с 4.4.4 или атомно-абсорбционным методом в соответствии с 4.4.5.

4.4.4    При использовании спектрофотометрического метода в мерную колбу вместимостью 100 см³ переносят аликвотную часть раствора по 4.4.3, приливают аммиак до появления осадка гидроксида железа и растворяют его в двух-трех каплях серной кислоты, разбавленной 1:1.

К раствору приливают 5 см³ уксуснокислого натрия, кипятят 2—3 мин, приливают 10 см³ раствора нитрозо-Р-соли, кипятят 2—3 мин, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 1 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят до метки дистиллированной водой.

Через 5—7 мин измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 500 нм или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн от 490 до 540 нм. В качестве раствора сравнения используют градуировочный раствор, подготовленный без введения раствора, содержащего кобальт.

По значению светопоглощения раствора пробы находят массу кобальта по градуировочному графику, построенному по 4.3.1, с учетом коэффициента разбавления раствора.

4.4.5    При использовании атомно-абсорбционного метода абсорбцию раствора пробы по 4.4.3 и градуировочных растворов по4.3.2 при длине волны 240,7 нм, ширине щели не более 1,0 нм измеряют не менее двух раз, последовательно распыляя их в пламени ацетилен-воздух, промывают распылительную систему дистиллированной водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика.

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

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

Входе одного анализа проводят два или три параллельных определения.

4.5    Обработка результатов анализа

Массовую долю кобальта X, %, вычисляют по формуле

у, Рг^м2)-(Ц-Ч)+Ц]Ю0 /у -ь у -ь у \    (1)

м    ^v

где Ц — масса катода после электролиза, г;

М₂ — масса катода до электролиза, г;

М₃ — масса анода до электролиза, г;

М₄ — масса анода после электролиза, г;

М₅ — масса кобальта в растворе пробы, г;

М — масса навески пробы, г;

Х₁ — массовая доля никеля в пробе, %;

Х₂ — массовая доля меди в пробе, %;

Х₃ — массовая доля цинка в пробе, %.

4.6    Контроль точности анализа

Контроль точности результатов анализа осуществляют по ГОСТ 13047.1.

Расширенная неопределенность результатов анализа U составляет 0,3 %.

Нормативы контроля прецизионности — пределы повторяемости г результатов двух или трех параллельных определений составляют соответственно 0,2 % и 0,3 %; предел воспроизводимости R для двух результатов анализа составляет 0,4 % при доверительной вероятности Р = 0,95.

5 Расчетный метод

Массовую долю кобальта (при массовой доле кобальта свыше 98,8 %) определяют расчетным методом. Для этого находят сумму массовых долей примесей, нормируемых в ГОСТ 123, а также массо-выхдолей кремния и алюминия, определенных по ГОСТ 13047.5—ГОСТ 13047.21 или по ГОСТ8776, взятых без округления, и вычитают из 100 %.

Полученный результат округляют до числа значащих цифр, указанных в таблицах химического состава по ГОСТ 123. ³

ГОСТ 13047.3-2014 ^{4 5}

УДК 669.24/.25:543.06:006.354    МКС    77.120.40

Ключевые слова: кобальт, химический анализ, массовая доля, средства измерений, раствор, реактив, проба, градуировочный график, результат анализа, погрешность, нормативы контроля

Редактор Г.В. Зотова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор Ю.М. Прокофьева Компьютерная верстка И.А. Налейкиной

Сдано в набор 17.09.2015. Подписано в печать 02.10.2015. Формат 60x84)^. Гарнитура Ариал. Уел. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,65. Тираж 34 экз. Зак. 3193.

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.ru    info@gostinfo.ru

1

2

3

4

Действует на территории Российской Федерации.

5