ГОСТ 13047.4-2014

ГОСТ 13047.4−2014 Никель. Кобальт. Методы определения кобальта в никеле

ГОСТ 13047.4−2014

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Методы определения кобальта в никеле

Nickel. Cobalt. Methods for determination of cobalt in nickel

МКС 77.120.40

Дата введения 2016−01−01

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 (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 20 октября 2014 г. N 71-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004−97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004−97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Азербайджан	AZ	アズスタンダルト (Азстандарт)
Армения	AM	アルメニア共和国経済省
Беларусь	BY	ベラルーシ共和国国家標準局
Грузия	GE	グルスタンダルト (Грузстандарт)
Казахстан	KZ	カザフスタン共和国国家標準局
Киргизия	KG	キルギス標準局 (Кыргызстандарт)
Россия	RU	ロススタンダルト (Росстандарт)
Таджикистан	TJ	タジクスタンダルト (Таджикстандарт)
Узбекистан	UZ	ウズスタンダルト (Узстандарт)

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 июня 2015 г. N 816-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.4−2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 13047.4−2002


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

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения кобальта (при массовой доле кобальта от 0,0010% до 1,0%) в первичном никеле по ГОСТ 849 и никелевом порошке по ГОСТ 9722. В качестве арбитражного метода используется атомно-абсорбционный метод.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 61−75 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 123−2008 Кобальт. Технические условия

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

ГОСТ 849−2008 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 3118−77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4461−77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия

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

ГОСТ 9722−97 Порошок никелевый. Технические условия

ГОСТ 11125−84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

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

ГОСТ 14261−77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 20015−88 Хлороформ. Технические условия

ГОСТ 27067−86 Реактивы. Аммоний роданистый. 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 Спектрофотометрический метод

4.1 Метод анализа

Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 500 нм раствора комплексного соединения кобальта с нитрозо-Р-солью после предварительной экстракции его соединений с роданидом аммония и диантипирилметаном.

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

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн от 490 до 540 нм.

рН-метр (иономер), обеспечивающий проведение измерений в диапазоне рН 5−6.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 14261, раствор молярной концентрации 5 моль/дм³.

Кислота аскорбиновая фармакопейная по [1]*, раствор массовой концентрации 0,1 г/см³.
________________
* См. раздел Библиография. — Примечание изготовителя базы данных.


Кислота уксусная по ГОСТ 61, разбавленная 1:1, и раствор молярной концентрации 0,2 моль/дм³.

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор массовой концентрации 0,4 г/см³.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199, раствор массовой концентрации 0,5 г/см³ и раствор молярной концентрации 0,2 моль/дм³.

Буферный раствор готовят следующим образом: смешивают 150 см³ раствора уксусной кислоты молярной концентрации 0,2 моль/дм³ и 850 см³ раствора уксуснокислого натрия молярной концентрации 0,2 моль/дм³, приливают уксусную кислоту, разбавленную 1:1, или раствор уксуснокислого натрия массовой концентрации 0,5 г/см³ до получения рН раствора в диапазоне 5,2−5,4.

Диантипирилметан по [2], раствор массовой концентрации 0,02 г/см³ в хлороформе.

Хлороформ по ГОСТ 20015 или [3].

Нитрозо-Р-соль по [4], раствор массовой концентрации 0,001 г/см³.

Кобальт по ГОСТ 123.

Растворы кобальта известной концентрации.

Раствор, А массовой концентрации кобальта 0,001 г/см³ готовят следующим образом: навеску кобальта массой 1,000 г помещают в стакан или колбу вместимостью 250 см³, приливают от 25 до 30 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, упаривают раствор до объема от 7 до 10 см³, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, охлаждают, приливают 50 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят до метки дистиллированной водой.

Раствор Б массовой концентрации кобальта 0,0001 г/см³ готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см³ переносят 10 см³ раствора A, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят до метки дистиллированной водой. Раствор В массовой концентрации кобальта 0,00001 г/см³ готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см³ переносят 10 см³ раствора Б, приливают 5 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доводят до метки дистиллированной водой. 4.3 Подготовка к анализу 校正曲線を作成するために、100 cm³ 容量のビーカーまたはフラスコに、溶液Вをそれぞれ 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0 および 10.0 cm³ 移し、1:1 に希釈した酢酸（0.5 cm³）を加え、続いて 4.4.2 に従って分析を行う。 校正用溶液中のコバルト質量はそれぞれ 0.00001; 0.00002; 0.00004; 0.00006; 0.00008 および 0.00010 g である。 校正用溶液の吸光度とそれに対応するコバルト質量から、コバルトを含まない溶液で調製した試験液（ブランク）の吸光度を考慮して校正曲線を作成する。 4.4 実施 4.4.1 試料の秤量はコバルトの質量分率に応じ表1に従い、秤量した試料を 250 cm³ 容量のビーカーまたはフラスコに入れる。15～20 cm³ の 1:1 に希釈した硝酸を加え、加熱して溶解し、溶液を 7～10 cm³ まで蒸発濃縮する。 表1 — 試料溶液調製条件 - コバルト質量分率の範囲, % - 試料秤量質量, g - 試料溶液の分取アリコート量, cm³ 1) 0.001 ～ 0.010（含む）: 試料 1.000 g — 全溶液 2) >0.01 ～ 0.10: 試料 1.000 g — 10 cm³ 3) >0.1 ～ 1.0: 試料 0.200 g — 5 cm³ コバルト質量分率が 0.01% を超える場合、溶液を 100 cm³ のメスフラスコに移し、蒸留水でメスアップし、表1 に従って 100 もしくは 150 cm³ のビーカーに必要なアリコート量を移す。 溶液またはそのアリコートに 10 cm³ 塩酸を加え、完全に乾燥するまで加熱して蒸発する。塩酸処理をもう一度繰り返す。乾いた残渣に 5 cm³、濃度 5 mol/dm³ の塩酸を加え、5 cm³ 蒸留水を加えて塩類を溶解するまで加熱し、冷却する。 溶液を 100 cm³ の分液ロートに移し、10 cm³ のアスコルビン酸溶液を加えて 1〜2 分間放置し、続けて 10 cm³ のチオシアン化アンモニウム溶液を加え、蒸留水で体積を 50 cm³ にし、10 cm³ のジアンチピリルメタン溶液を加え、1 分間抽出する。層が分離したら有機相を別の 100 cm³ 分液ロートに移し、水相にはさらに 10 cm³ のジアンチピリルメタン溶液を加えて同様に 1 分間抽出する。水相は破棄し、有機相を合せる。 有機相に 15 cm³ の緩衝液を加えて 1 分間振とうする。次に有機相を別の分液ロートに移し、水相は 100 cm³ のビーカーまたはフラスコに移す。有機相に再び 15 cm³ の緩衝液を加えて 1 分間振とうし、有機相を破棄し、水相を合める。 水相に 0.5 cm³ の 1:1 に希釈した酢酸を加え、10～15 cm³ まで蒸発濃縮する。 4.4.2 試料溶液に 5 cm³、質量濃度 0.5 g/cm³ の酢酸ナトリウム溶液を加え 2–3 分沸騰させ、続けて 10 cm³ のニトロソ‑R 塩溶液を加え 2–3 分沸騰させ、さらに 10 cm³ の 1:1 希釈硝酸を加え 1 分沸騰させる。溶液を冷却し、100 cm³ のメスフラスコに移して蒸留水でメスアップする。 試料溶液および対照試験溶液の吸光度は、25–30 分後に分光光度計で波長 500 nm にて、またはフォト電気比色計で 490–540 nm の範囲にて測定する。比較用溶液には 4.3 に従いコバルトを加えないで調製した溶液（ブランク）を用いる。 得られた試料溶液の吸光度により、校正曲線からコバルト質量を求める。 4.5 結果の処理 試料中のコバルト質量分率 X（%）は次式により算出する。 式 (1) X = ((m_sample − m_blank) × K × 100) / M ここで m_sample — 試料溶液中のコバルト質量, g m_blank — 対照試験溶液中のコバルト質量, g K — 試料溶液の希釈係数 M — 試料の秤量質量, g （注: 原文の式画像に基づき上式とする） 4.6 精度管理 分析結果の精度管理は ГОСТ 13047.1 に従って行う。 精度管理の規範（再現性・再現限界）および精度管理指標（拡張不確かさ）は表2 に示す（信頼度 P = 0.95）。 （表2 はパーセント表示で、コバルト質量分率ごとの r, R, U（k=2）などが列挙されている。原表の数値を保持する。） 5 原子吸光法 5.1 分析法の原理 本法は、試料溶液をアセチレン–空気炎に噴霧して金属原子を原子化し、コバルト原子によって波長 240.7 nm の共鳴線が吸収される量を測定する原理に基づく。 5.2 計測機器、補助装置、材料、試薬および標準溶液 - アセチレン–空気炎条件で測定可能な原子吸光分光計（AAS）。 - コバルトのスペクトル線を励起する中空陰極ランプ。 - ГОСТ 5457 に準拠した気体アセチレン。 - 脱灰フィルター（参照文献 [5]）または中密度の他フィルター。 - ГОСТ 4461 または 必要に応じ蒸留精製した酸、もしくは ГОСТ 11125 に準拠した硝酸（希釈 1:1、1:9、1:19）。 - ГОСТ 9722 に準拠したニッケル粉末、またはコバルト質量分率が予め証明（アテステート）されたニッケル組成の標準試料（コバルト質量分率 ≤ 0.001%）。 - ГОСТ 123 に準拠したコバルト。 - 既知濃度のコバルト溶液。 - 4.2 によるコバルト質量濃度 0.001 g/cm³ の溶液 A。 - 4.2 によるコバルト質量濃度 0.0001 g/cm³ の溶液 B。 5.3 分析の準備 5.3.1 校正曲線1（コバルト質量分率 ≤ 0.010% の場合） ニッケル粉末またはニッケル組成標準試料を 5.000 g 秤量し、250 cm³ 容量のビーカーまたはフラスコに入れる。校正点の数（対照試験を含む）に応じた秤量を行う。 秤量試料を 50–60 cm³ の 1:1 希釈硝酸で加熱溶解する。ニッケル粉末を用いる場合は、ろ過を行い（赤または白のリボンフィルター）、事前に 1:9 に希釈した硝酸で2–3回洗浄する。フィルターを 2–3 回熱い蒸留水で洗浄する。溶液を 10–15 cm³ まで蒸発濃縮し、40–50 cm³ の蒸留水を加えて沸騰させ、冷却して 100 cm³ メスフラスコに移す。 フラスコに溶液 B を 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm³ それぞれ移す。対照試験用フラスコにはコバルト含有溶液を加えず、蒸留水でメスアップして 5.4.2 に従い吸光度を測定する。 校正溶液中のコバルト質量は 0.00005; 0.00010; 0.00020; 0.00030; 0.00040; 0.00050 g である。 5.3.2 校正曲線2（コバルト質量分率 0.01–0.05% の場合） ニッケル粉末または標準試料を 1.000 g 秤量して 250 cm³ 容量のビーカーに入れる。調製手順は 5.3.1 に従う（溶解は 15–20 cm³ の 1:1 希釈硝酸で行う）。 校正溶液中のコバルト質量は 5.3.1 に示した値を用いる。 5.3.3 校正曲線3（コバルト質量分率 > 0.05% の場合） 100 cm³ メスフラスコに 5.3.2 に準じて調製した対照試験溶液を各 10 cm³ 移し、それぞれに 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm³ の溶液 B を加える。対照試験用の一瓶にはコバルト溶液を加えず蒸留水でメスアップし、5.4.2 に従い吸光度を測定する。 校正溶液中のコバルト質量は 5.3.1 と同じである。 5.4 測定 5.4.1 試料の秤量はコバルト質量分率に応じ表3 に従い、秤量した試料を 250 cm³ のビーカーまたはフラスコに入れる。 表3 — 試料溶液調製条件（AAS 用） - コバルト質量分率の範囲, % | 試料秤量質量, g | 試料溶液の分取アリコート量, cm³ | 校正曲線番号 1) 0.001 ～ 0.010（含む）: 5.000 g — 全溶液 — 1 2) >0.001 ～ 0.05: 1.000 g — 同上 — 2 3) >0.05 ～ 0.50: 1.000 g — 10 cm³ — 3 4) >0.5 ～ 1.0: 0.500 g — 5 cm³ — 3 5.4.1 の続き: 5.000 g を秤量した試料は 50–60 cm³ の 1:1 希釈硝酸で加熱溶解する。0.500 g または 1.000 g の秤量は 15–20 cm³ の 1:1 希釈硝酸で溶解し、溶液を 15–20 cm³ または 5–7 cm³ に蒸発濃縮してから 40–50 cm³ 蒸留水を加えて沸騰させ、冷却後 100 cm³ メスフラスコに移して蒸留水でメスアップする。 コバルト質量分率が 0.05% を超える場合は、100 cm³ メスフラスコに表3 に従った分取アリコート量を移し、1:19 に希釈した硝酸でメスアップする。 5.4.2 試料溶液および校正溶液の吸光度を波長 240.7 nm、スリット幅 ≤ 1.0 nm で少なくとも 2 回測定する。各溶液をアセチレン–空気炎に順次噴霧する。噴霧系を蒸留水で洗浄し、ゼロ点と校正曲線の安定性を確認する。ゼロ点確認には 5.3 に従って調製した対照試験溶液（ブランク）を使用する。 得られた校正溶液の吸光度とそれに対応するコバルト質量から校正曲線を作成する。試料溶液の吸光度から対応する校正曲線でコバルト質量を求める。 5.5 結果の処理 試料中のコバルト質量分率 X（%）は次式により算出する。 式 (2) X = (m_sample × K × 100) / M ここで m_sample — 試料溶液中のコバルト質量, g K — 試料溶液の希釈係数 M — 試料の秤量質量, g （原文の式画像に基づき上式とする） 5.6 精度管理 分析結果の精度管理は ГОСТ 13047.1 に従って行う。精度管理の規範および拡張不確かさは表2 を参照のこと。 参考文献 [1] ФС 42−2662−89*（ロシア薬局方登録、モスクワ 1993、Инфармхим） — アスコルビン酸（薬局方品） （注: 文献は掲示されていない。追加情報はリンクを参照。データベース作成者注記） [2] ТУ 6−09−57−33−89** — ジアンチピリルメタン（diantripyrilmethane） （注: 記載された技術条件（TU）は本文中に提示されていない。追加情報はリンクを参照。） [3] ГФ Х, статья 160 — クロロホルム（薬局方品） [4] ТУ 6−09−5320−86 — ニトロソ‑R 塩 [5] ТУ 6−09−1678−95*** — 脱灰フィルター（白・赤・青リボン） （*** ロシア連邦内で有効） 分類コード等 UDC 669.24/.25:543.06:006.354 ICS 77.120.40 キーワード: ニッケル, コバルト, 化学分析, 質量分率, 計測機器, 溶液, 試薬, 試料, 校正曲線, 分析結果, 管理規範 （注: 化学薬品名および特殊試薬名は原語に依存する部分があるため、一部はローマ字併記または慣用訳で記載しています。）