ГОСТ 14048.3-78 Концентраты цинковые. Методы определения меди, свинца и кадмия

ГОСТ 14048.3—78

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНЦЕНТРАТЫ ЦИНКОВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ, СВИНЦА И КАДМИЯ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНЦЕНТРАТЫ ЦИНКОВЫЕ
Методы определения меди, свинца и кадмия

Zinc concentrates.

Methods for determination of copper, lead, cadmium

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.01.80

Настоящий стандарт распространяется на цинковые концентраты всех марок и устанавливает
полярографический и атомно-абсорбционный методы определения массовой доли меди — от 0,05 %
до 3,5 %, свинца — от 0,05 до 5 % и кадмия — от 0,1 до 1 %.

Полярографический метод основан на полярографировании меди, свинца и кадмия в кислой
натриево-хлоридной среде. При соотношении свинца к меди в концентрате более 5:1 медь (и кадмий)
определяют в аммонийно-аммиачной среде.

Атомно-абсорбционный метод основан на измерении поглощения резонансного излучения
линий меди, свинца, кадмия в пламени ацетилен-воздух при распылении в него анализируемых
растворов и растворов сравнения.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

(Измененная редакция, Изм. № 2).

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

1а. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

la.l. Требования безопасности — по ГОСТ 25363 с дополнениями:

(Измененная редакция, Изм. Ns 1, 2).

Издание официальное Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1978
© ИПК Издательство стандартов, 1999
Переиздание с Изменениями

Для проведения анализа применяют:

полярограф;

весы лабораторные рычажные по ГОСТ 24104;
весы настольные гирные или циферблатные по ГОСТ 8.453;
колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336;
приборы мерные лабораторные стеклянные;
бюретки и пипетки по НТД;

цилиндры и колбы мерные стеклянные по ГОСТ 1770;
кислоту азотную по ГОСТ 4461 и разбавленную 1:1 и 1:3;
кислоту бромистоводородную по ГОСТ 2062;
кислоту соляную по ГОСТ 3118, разбавленную 1:20;
кислоту серную по ГОСТ 4204, разбавленную 1:1;
аммиак водный по ГОСТ 3760;
аммоний хлористый по ГОСТ 3773;

гидразин дигидрохлорид по ГОСТ 22159 или натрий фосфорноватистокислый (гипофосфит
натрия) по ГОСТ 200;

железо треххлористое, 6-водное по ГОСТ 4147, раствор 50 г/дм3, готовят на разбавленной 1:20
соляной кислоте;

калий бромистый по ГОСТ 4160, раствор 40 г/дм3;
натрий сернистокислый по ГОСТ 195, насыщенный раствор;
натрий хлористый по ГОСТ 4233;

желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 20 г/дм3, свежеприготовленный;

кадмий марки КдО по ГОСТ 1467;

медь марки МО по ГОСТ 859;

свинец марки СО по ГОСТ 3778;

ртуть по ГОСТ 4658;

хлоридный раствор; готовят следующим образом: в склянку вместимостью 2 дм3 помещают
400 г хлористого натрия, 10 см3 соляной кислоты, доливают водой до объема 2 дм3 и перемешивают
до растворения соли;

электролит фоновый; готовят следующим образом:

для полярографирования в натриево-хлоридной среде в бутыль вместимостью 10 дм3 помещают
2 кг хлористого натрия, 100 г гидразина дигидрохлорида или 50 г гипофосфита натрия, 50 см3
соляной кислоты, доливают водой до объема 10 дм3 и перемешивают до растворения солей;

для полярографирования в аммонийно-аммиачной среде в бутыль вместимостью 10 дм3 поме-
щают 1 кг хлористого аммония, приливают 5 дм3 воды, 1000 см3 аммиака, 200 см3 раствора желати-
ны, доливают водой до объема 10 дм3 и перемешивают до растворения соли. Срок годности этого
электролита — 7 суток;

стандартные растворы меди, свинца и кадмия.

Раствор А меди и свинца; готовят следующим образом: навески массой 1,6000 г меди и 2,0000 г
свинца помещают в коническую колбу вместимостью 750 см3, растворяют при нагревании в 40 см3
разбавленной 1:3 азотной кислоты и выпаривают почти досуха. Приливают 10 см3 соляной кислоты
и выпаривают до влажного остатка. Операцию выпаривания с 10 см3 соляной кислоты повторяют
еще 2 раза. Далее приливают 500—600 см3 хлоридного р зствора, нагревают до растворения солей,
раствор охлаждают, количественно переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до
метки хлоридным раствором и перемешивают.

1 см3 раствора А содержит 1,6 мг меди и 2 мг свинца.

Раствор Б меди и свинца; готовят следующим образом: 20 см3 раствора А помещают в мерную
колбу вместимостью 200 см3, доливают до метки хлоридным раствором и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,16 мг меди и 0,2 мг свинца.

Раствор В кадмия; готовят следующим образом: навеску кадмия массой 1,0000 г помещают в
коническую колбу вместимостью 1 дм3, растворяют при нагревании в 50 см3, разбавленной 1:3
азотной кислоты и выпаривают досуха. Приливают 10 см3 соляной кислоты и выпаривают до
влажного остатка. Операцию выпаривания с 10 см3 соляной кислоты повторяют. Далее приливают
200—250 см3 хлоридного раствора, нагревают до растворения соли, раствор охлаждают, количест-
венно переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки хлоридным раствором
и перемешивают.

1 см3 раствора В содержит 1 мг кадмия.

Раствор Г меди; готовят следующим образом: навеску меди массой 2,0000 г помещают в
коническую колбу вместимостью 750 см3, приливают 30 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, и
выпаривают досуха. Приливают 10 см3 соляной кислоты и выпаривают до влажного остатка. Выпа-
ривание с 10 см3 соляной кислоты повторяют. К остатку приливают 50 см3 соляной кислоты,
200—250 см3 воды, перемешивают, охлаждают, количественно переливают в мерную колбу вмести-
мостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Г содержит 2 мг меди.

Раствор Д меди; готовят следующим образом: 20 см3 раствора Г помещают в мерную колбу
вместимостью 200 см3, доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 1:20, и перемешивают.

1 см3 раствора Д содержит 0,2 мг меди.

Раствор Е кадмия; готовят следующим образом: навеску кадмия массой 1,0000 г помещают в
коническую колбу вместимостью 750 см3, растворяют при нагревании в 20 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:3, и выпаривают досуха. Приливают 10 см3 соляной кислоты и выпаривают до
влажного остатка. Выпаривание с 10 см3 соляной кислоты повторяют. К остатку приливают 50 см3
соляной кислоты, 200—250 см3 воды, перемешивают, охлаждают, количественно переливают в
мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Е содержит 1 мг кадмия;

растворы с известными массовыми долями меди, свинца и кадмия для полярографирования в
натриево-хлоридной среде; готовят следующим образом: в мерные колбы вместимостью 1 дм3
отмеривают, согласно табл. 1, пипетками или бюреткой необходимые стандартные растворы А, Б и
В, доливают до метки фоновым электролитом и перемешивают.

Концентрация меди, свинца и кадмия в растворах указана в табл. 1.

Таблица 1

Растворы с известными массовыми далями меди и кадмия для полярографирования в аммо-
нийно-аммиачной среде; готовят следующим образом: в мерные колбы вместимостью 1 дм3 отме-
ривают, согласно табл. 2, пипетками или бюреткой необходимые стандартные растворы Г или Д
меди, Е кадмия, соляной кислоты, разбавленной 1:20, треххлористого железа, нагревают до темпе-
ратуры 75—80 "С, приливают в каждую колбу при энергичном перемешивании по 450—500 см3
соответствующего фонового электролита, 100 см3 раствора сернистокислого натрия, охлаждают,
разбавляют до метки этим же фоновым электролитом и перемешивают. Растворы переливают в
конические колбы вместимостью 1 дм3, выдерживают над осадком 35—40 мин. Затем растворы
осторожно сливают с осадков в чистые и сухие склянки вместимостью 1 дм3, притертыми пробками.
Концентрация меди и кадмия в растворах указана в табл. 2. Срок годности этих растворов с
известным содержанием — 7 суток.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

К остатку приливают 45—50 см3 фонового электролита, нагревают до кипения, кипятят 1—2 мин
(до обесцвечивания раствора), охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью
100 см3, разбавляют до метки фоновым электролитом и перемешивают. Часть раствора заливают в
электролизер и проводят полярографирование меди, свинца и кадмия на осциллографическом или
переменнотоковом полярографах соответственно при потенциалах пиков минус 0,26, 0,47 и 0,65 В по
отношению к насыщенному каломельному или хлорсеребряному электродам. В аналогичных условиях
проводят полярографирование соответствующих растворов с известной массовой долей меди, свинца и
кадмия. Полярографирование на осциллографическом полярографе проводят при таких диапазонах
тока, чтобы высоты волн были 40—60 мм. При записи подпрограмм на бумаге (ПГГГ-1 можно брать
пики до 120—180 мм). С целью уменьшения погрешности в анализе для расчета берут такие высоты
пиков меди, свинца и кадмия растворов с известной массовой долей, чтобы они (при соответствующих
диапазонах тока) совпадали с высотами пиков этих же элементов растворов проб в пределах (0±8) %.
Измерение пиков меди, свинца и кадмия проводят по их правым ветвям. При соотношении свинца к
меди в пробе больше 5:1 измерение пика меди проводят по левой ветви или же определяют медь (и
кадмий) из отдельной навески в аммонийно-аммиачной среде.

Таблица 2

К остатку приливают 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:20, нагревают до температуры
75—80 °С, приливают при энергичном перемешивании 45—50 см3 фонового электролита, охлажда-
ют, приливают 10 см3 раствора сернистокислого натрия, перемешивают, количественно переносят
в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют до метки фоновым электролитом, перемешивают
и оставляют на 35—40 мин.

Осветленный анализируемый раствор заливают в электролизер и проводят полярографирование
меди и кадмия соответственно при потенциалах полуволн минус 0,52 и 0,81 В по отношению к
насыщенному каломельному или хлорсеребряному электродам. В аналогичных условиях проводят
полярохрафирование соответствующих растворов с известной массовой долей меди и кадмия.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Н- V■ 100
К- т ■ 106 ’

где Н— высота волны меди, свинца или кадмия, полученная при полярографировании раствора
пробы, мм;

V — объем разведенного испытуемого раствора пробы, см3;

К — среднее значение отношений высот волн, полученных при полярографировании растворов
с известным содержанием меди, свинца или кадмия, к массовым концентрациям этих же
растворов, мм дм3/мг;

т — масса навески концентрата, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. № 2).

воздух, сжатый под давлением 2 • 105 — 6 • 105 Па (2—6 атм), в зависимости от используемой
аппаратуры;

ацетилен по ГОСТ 5457;

колбы конические или стаканы по ГОСТ 25336 вместимостью 250 см3;

колбы мерные с одной меткой не ниже 2-го класса точности по ГОСТ 1770 вместимостью 100,
200, 250, 500 и 1000 см3;

пипетки по НТД вместимостью 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 50,0 см3, не ниже 2-го класса
точности;

кислоту азотную по ГОСТ 4461, разбавленную 1:] и 1:3;
кислоту соляную по ГОСТ 3118, разбавленную 1:1;
кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484;

смесь фтористоводородной и соляной кислот в отношении 1:15;

бром по ГОСТ 4109;

медь марки МО по ГОСТ 859;

свинец марки СО по ГОСТ 3778;

кадмий марки КдО по ГОСТ 1467;

стандартный раствор А: 1,0000 г меди растворяют при нагревании в 40 см3 азотной кислоты,
разбавленной 1:1. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, разбавляют
водой до метки и перемешивают. 1 см3 раствора А содержит 1 мг меди;

стандартный раствор Б: 1,0000 г свинца в виде стружки растворяют при нагревании в 40 см3
азотной кислоты, разбавленной 1:3. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью
500 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают. 1 см3 раствора содержит 2 мг свинца;

стандартный раствор В: 1,0000 г кадмия растворяют при нагревании в 15 см3 азотной кислоты.
Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, разбавляют водой до метки
и перемешивают. 1 см3 раствора В содержит 1 мг кадмия;

стандартный раствор Г: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отмеривают пипеткой по
10,0 см3 растворов А, Б и В, разбавляют водой до метки и перемешивают. 1 см3 раствора Г содержит
200 мкг свинца, по 100 мкг меди и кадмия;

стандартный раствор Д: 10,0 см3 раствора Г переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
разбавляют водой до метки и перемешивают. 1 см3 раствора Д содержит 20 мкг свинца, по 10 мкг
меди и кадмия;

растворы сравнения меди, свинца и кадмия, содержащие от 0,5 до 200 мкг/см3 определяемых
элементов: в мерные колбы вместимостью 100, 200, 250 см3 отмеривают пипетками стандартные
растворы А, Б, В, Г и Д согласно табл. 4, приливают на каждые 100 см3 раствора по 7,5 см3 соляной
кислоты, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Таблица 4

Навеску цинкового концентрата массой 0,2000—1,0000 г (в зависимости от массовой доли
свинца, кадмия и меди) помещают в коническую колбу или стакан вместимостью 250 см3, приливают
30 см3 смеси кислот и нагревают в течение 10—15 мин. Затем прибавляют 10 см3 азотной кислоты.
Если в растворе образуются корольки элементарной серы, приливают 2—3 см3 брома, закрывают
колбу шариком или часовым стеклом и оставляют на теплом месте на 20—30 мин.

Раствор выпаривают досуха, добавляют 10 см3 соляной кислоты и выпаривание повторяют.
К сухому остатку приливают 40 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают в течение
5—10 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3, разбавляют водой
до метки и перемешивают.

Анализируемые растворы и растворы сравнения распыляют в пламя ацетилен-воздух и изме-
ряют атомную абсорбцию при дайнах волн:
свинца — 217,0 или 283,3 нм;
кадмия — 228,8 нм;
меди — 324,7 нм.

Условия измерения подбирают в зависимости от типа используемого прибора. На приборах,
имеющих режим работы «концентрация», работают в этом режиме, получая на табло результаты в
мкг/см3. Если приборы работают в режиме «поглощение», то дда определения концентрации свинца,
меди и кадмия используют градуировочный график дач метод «ограничивающих растворов». Метод

«ограничивающих растворов» заключается в получении отсчетов для раствора пробы и двух растворов
сравнения, один из которых дает меньший, другой больший отсчет по сравнению с отсчетом для
раствора пробы.

Если измерение проводят с записью на самопишущем потенциометре, то линейкой измеряют
длину пиков в миллиметрах и строят храдуировочный график в координатах: концентрация опреде-
ляемого элемента в растворе в мкг/см3 — длина пика в мм. При измерении величины поглощения
линии определяемого элемента по стрелочному прибору градуировочный график строят в коорди-
натах: концентрация определяемого элемента мкг/см3 — показания стрелочного прибора.

С У-100

Л т • 1000 • 1000 ’

где С — концентрация определяемого элемента в анализируемом растворе пробы, мкг/см3, найден-
ная по градуировочному графику или полученная другими способами по п. 5.2;

V — вместимость мерной колбы для разбавления раствора пробы, см3;

т — масса навески пробы, г.

Разд. 5. (Введен дополнительно, Изм. № 2).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ

М.Г. Саюн, К.Ф. Гладышева, В.И. Лысенко, Л.И. Максай, Н.А. Романенко, В .А. Колесникова

Редактор В.Н. Копысов
Технический редактор О.Н. Власова
Корректор Н.И. Гавршиук
Компьютерная верстка Л.Н. Золотаревой

Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 22.03.99. Подписано в печать 08.04.99. Усл.печл. 1,40. Уч.-издл. 1,0.

Тираж 124 экз. С 2534. Зак. 316.

ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14
Набрано в Издательстве на ПЭВМ

Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, Москва, Лялин пер., 6

Плр № 080102