GOST 13047.14-2002

NICKEL. COBALT

MÉTHODES DE DOSAGE DU BISMUTH

CONSEIL INTER-ÉTATS
SUR LA NORMALISATION, LA MÉTROLOGIE ET LA CERTIFICATION

Minsk

Avant-propos

1 DÉVELOPPÉ par les comités techniques inter-États pour la normalisation MTK 501 Nickel et MTK 502 Cobalt, JSC Gipronickel Institute

INTRODUIT par Gosstandart de Russie

2 ADOPTÉ par le Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (procès-verbal n° 21 du 30 mai 2002)

A voté pour accepter :

3 Par le décret du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 17 septembre 2002 n ° 334-st, la norme interétatique GOST 13047 .14−2002 a été mise en vigueur directement en tant que norme d'État de la Fédération de Russie à partir de 1er juillet 2003.

4 AU LIEU DE GOST 13047 .11-81, GOST 741 .17-80

GOST 13047.14−2002

NORME INTER-ÉTATS

NICKEL. COBALT

Méthodes de détermination du bismuth

Nickel. Cobalt.
Méthodes de dosage du bismuth

Date de lancement 2003-07-01

1 domaine d'utilisation

Cette norme établit des méthodes spectrophotométriques et d'absorption atomique pour la détermination du bismuth à une fraction massique de 0,0001% à 0,010% dans le nickel primaire selon GOST 849 , la poudre de nickel selon GOST 9722 et le cobalt selon GOST 123 .

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 123–98 Cobalt. Caractéristiques

GOST 849–97 Nickel primaire. Caractéristiques

GOST 4232–74 Iodure de potassium. Caractéristiques

GOST 4461–77 Acide nitrique. Caractéristiques

GOST 5457–75 Acétylène technique dissous et gazeux. Caractéristiques

GOST 9722–97 Poudre de nickel. Caractéristiques

GOST 10157–79 Argon gazeux et liquide. Caractéristiques

GOST 10928–90 Bismuth. Caractéristiques

GOST 11125–84 Acide nitrique de haute pureté. Caractéristiques

GOST 13047.1-2002 Nickel. Cobalt. Exigences générales pour les méthodes d'analyse

3 Exigences générales et de sécurité

Exigences générales pour les méthodes d'analyse et les exigences de sécurité lors de l'exécution de travaux - selon GOST 13047 .1.

4 Méthode spectrophotométrique (pour les fractions massiques de bismuth de 0,0002 % à 0,001 %)

4.1 Méthode d'analyse

La méthode est basée sur la mesure de l'absorption lumineuse à une longueur d'onde de 540 nm d'une solution d'un composé complexe de bismuth avec du xylénol orange après extraction préalable du bismuth sous forme d'un composé complexe d'iodure avec de l'acétate d'isoamyle.

4.2 Instruments de mesure, dispositifs auxiliaires, matériaux, réactifs, solutions

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique, qui fournit des mesures dans la gamme de longueurs d'onde de 500 à 560 nm.

pH-mètre (ionomère), fournissant des mesures dans la plage de pH 1,4 - 1,5.

Acide nitrique selon GOST 4461 , si nécessaire, purifié par distillation, ou selon GOST 11125 , dilué 1:1, solutions d'une concentration molaire de 1 mol / dm ³ et 0,03 mol / dm ³ .

Solution de décapage : une solution d'acide nitrique de concentration molaire de 1 mol/dm ³ est ajoutée goutte à goutte à une solution d'acide nitrique de concentration molaire de 0,03 mol/dm ³ jusqu'à ce qu'un pH de 1,4 à 1,5 soit atteint par un pH mètre.

Acide ascorbique de la pharmacopée selon [1], solution de concentration massique 0,05 g/cm ³ .

Iodure de potassium selon GOST 4232 , solution de concentration massique 0,02 g/cm ³ .

Bismuth selon GOST 10928 .

Xylénol orange, solution de concentration massique 0,001 g/cm ³ .

Ester isoamylique d'acide acétique (acétate d'isoamyle) selon [2].

Solutions de bismuth de concentration connue.

Solution, Et la concentration massique de bismuth est de 0,001 g/cm ³ : un échantillon de bismuth pesant 0,5 g est placé dans un verre d'une contenance de 250 cm ³ , 30 - 40 cm ^{3 d'} acide nitrique dilué 1 : 1 sont ajoutés, dissous lorsqu'il est chauffé, bouilli pendant 2 à 3 minutes , refroidir, la solution est transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 500 cm ³ , 50 cm ^{3 d'} acide nitrique dilué 1: 1 sont versés, complétés jusqu'au trait avec de l'eau .

Solution B concentration massique de bismuth 0,0001 g/cm ³ : 10 cm ³ de solution A sont prélevés dans une fiole jaugée de 100 cm ³ , 10 cm ^{3 d'} acide nitrique dilué 1 : 1 sont ajoutés, complétés à la marque avec de l'eau.

Solution Dans une concentration massique de bismuth 0,000005 g/dm ³ : 5 cm ³ de solution B sont prélevés dans une fiole jaugée de 100 cm ³ et complétée jusqu'au trait de jauge par une solution d'acide nitrique 1 mol/dm ³ .

4.3 Préparation de l'analyse

Pour la courbe d'étalonnage, 0,5 est prélevé dans des ampoules à décanter d'une contenance de 100 cm ³ ; 1,0 ; 2.0 ; 4.0 ; 6,0 cm ³ de solution B, compléter à 40 cm ³ avec une solution d'acide nitrique 1 mol/dm ³ , ajouter 1,0 cm ³ de solution d'iodure de potassium puis procéder comme indiqué en 4.4.

La masse de bismuth dans les solutions pour la courbe d'étalonnage est de 0,0000025 ; 0,0000050 ; 0,0000100 ; 0,0000200 ; 0,0000300g

En fonction des valeurs d'absorption lumineuse des solutions et des masses de bismuth correspondantes, une courbe d'étalonnage est construite en tenant compte de la valeur d'absorption lumineuse de la solution préparée sans introduction d'une solution de bismuth.

4.4 Conduite d'une analyse

Un échantillon pesant 3.000 g est placé dans un verre d'une capacité de 250 cm ³ , 30 - 40 cm ^{3 d'} acide nitrique dilué 1: 1 est ajouté, dissous lorsqu'il est chauffé, évaporé à un volume de 5 - 10 cm ³ , 15 cm ^{3 3 d'} eau sont ajoutés et la solution est transférée dans une ampoule à décanter d'une capacité de 100 cm ³ . On verse de l'eau jusqu'à 40 cm ³ , 1,0 cm ³ d'une solution d'iodure de potassium, 10 cm ³ d'acétate d'isoamyle sont ajoutés et l'entonnoir est agité pendant 1 min. La phase inférieure aqueuse est transférée dans une autre ampoule à décanter d'une capacité de 100 cm ³ , 5 cm ³ d'acétate d'isoamyle sont ajoutés et l'extraction est répétée pendant 1 min. La phase aqueuse est écartée et les phases organiques sont réunies.

20 cm ^{3 d'} acide nitrique 1 mol/cm ³ , 0,5 cm ³ de solution d'acide ascorbique, 0,5 cm ³ de solution d'iodure de potassium sont ajoutés à la solution combinée et, en tournant prudemment l'entonnoir 5-6 fois, la phase organique est lavée. La phase aqueuse est jetée, le lavage de la phase organique est répété. A la phase organique lavée, ajouter 15 cm ³ de solution de décapage, 0,2 cm ^{3 de} xylénol orange, et agiter l'entonnoir pendant 1 min. La phase aqueuse est transférée dans une fiole jaugée d'une contenance de 25 cm ³ en la filtrant sur un entonnoir avec un coton-tige, solution prélavée pour le décapage. Après filtration, l'écouvillon est lavé avec une solution de réextraction et la même solution est ajoutée dans le flacon jusqu'au trait.

L'absorption lumineuse de la solution est mesurée après 20 minutes sur un spectrophotomètre à une longueur d'onde de 540 nm ou sur un colorimètre photoélectrique dans la gamme de longueurs d'onde de 500-560 nm, en utilisant de l'eau comme solution de référence et une cuvette avec une épaisseur de couche absorbante de 5 cm.

La masse de bismuth dans la solution d'échantillon est trouvée selon la courbe d'étalonnage.

4.5 Traitement des résultats d'analyse

La fraction massique de bismuth dans l'échantillon X, %, est calculée par la formule

(une)

où M _x est la masse de bismuth dans la solution échantillon, g ;

Mk _est la masse de bismuth dans la solution de l'expérience témoin, g ;

M est le poids de l'échantillon, g.

4.6 Contrôle de la précision de l'analyse

Le contrôle des caractéristiques métrologiques des résultats d'analyse est effectué selon GOST 13047.1 . Les normes de contrôle et l'erreur de la méthode d'analyse sont données dans le tableau 1.

Tableau 1 - Normes de contrôle et d'erreur de la méthode d'analyse

En pourcentage

5 Méthode d'absorption atomique avec atomisation électrothermique (pour des fractions massiques de bismuth de 0,0001 % à 0,001 %)

5.1 Méthode d'analyse

La méthode est basée sur la mesure de l'absorption à une longueur d'onde de 223,1 nm du rayonnement résonnant par les atomes de bismuth formés à la suite de l'atomisation électrothermique de la solution échantillon.

5.2 Instruments de mesure, dispositifs auxiliaires, matériaux, réactifs, solutions

Spectrophotomètre d'absorption atomique qui fournit des mesures avec atomisation électrothermique, correction de l'absorption non sélective et alimentation automatisée de la solution à l'atomiseur.

Lampe à cathode creuse pour l'excitation de la raie spectrale du bismuth.

Argon gazeux selon GOST 10157 .

Filtres sans cendre selon [3] ou autres de densité moyenne.

Acide nitrique selon GOST 4461 , si nécessaire, purifié par distillation, ou selon GOST 11125 , dilué 1:1, 1:9.

Poudre de nickel selon GOST 9722 ou un échantillon standard de composition de nickel avec une fraction massique spécifiée de bismuth ne dépassant pas 0,0001%.

Cobalt selon GOST 123 ou un échantillon standard de composition de cobalt avec une proportion spécifiée de bismuth ne dépassant pas 0,0001%.

Bismuth selon GOST 10928 .

Solutions de bismuth de concentration connue.

La solution A, concentration massique en bismuth 0,001 g/cm ³ est préparée comme indiqué en 4.2.

La solution B de concentration massique en bismuth 0,0001 g/cm ³ est préparée comme indiqué en 4.2.

Solution Dans une concentration massique de bismuth 0,00001 g/cm ³ : 10 cm ³ de solution B sont prélevés dans une fiole jaugée de 100 cm ³ , 10 cm ^{3 d'} acide nitrique dilué 1 : 1 sont ajoutés, complétés à la marque avec de l'eau.

Solution D concentration massique de bismuth 0,000001 g/cm ³ : 10 cm ³ de solution C sont prélevés dans une fiole jaugée de 100 cm ³ , 10 cm ^{3 d'} acide nitrique dilué 1 : 1 sont ajoutés, complétés jusqu'au trait avec de l'eau.

5.3 Préparation de l'analyse

Pour une courbe d'étalonnage, peser 0,500 g d'échantillons de poudre de nickel ou de cobalt ou un échantillon standard de la composition de nickel ou de cobalt avec une fraction massique déterminée de bismuth est placé dans des verres ou des flacons d'une capacité de 250 cm ³ . Le nombre de poids correspond au nombre de points de la courbe d'étalonnage, y compris l'expérience de contrôle.

15 - 20 cm ^{3 d'} acide nitrique, dilué 1: 1, sont ajoutés aux échantillons, dissous par chauffage. Lors de l'utilisation de poudre de nickel, les solutions sont filtrées à travers des filtres (ruban rouge ou blanc), préalablement lavés 2-3 fois avec de l'acide nitrique dilué 1:9, les filtres sont lavés 2-3 fois avec de l'eau chaude. Les solutions sont évaporées jusqu'à un volume de 10 - 15 cm ³ , 40 - 50 cm ^{3 d'} eau sont ajoutés, portées à ébullition, refroidies, transvasées dans des fioles jaugées d'une capacité de 100 cm ³ .

0,5 est prélevé dans les flacons ; 1,0 ; 2.0 ; 3.0 ; 4.0 ; 5,0 cm ³ de solution G, ne pas ajouter une solution de bismuth dans le ballon avec une solution d'une expérience témoin, ajouter de l'eau jusqu'au trait puis mesurer l'absorption, comme indiqué en 5.4.

La masse de bismuth dans les solutions pour construire un graphe d'étalonnage est de 0,0000005 ; 0,0000010 ; 0,0000020 ; 0,0000030 ; 0,0000040 ; 0,0000050g

5.4 Conduite de l'analyse

Un échantillon pesant 0,500 g est placé dans un bécher ou un ballon d'une capacité de 250 cm ³ , 15-20 cm ^{3 d'} acide nitrique dilué 1: 1 sont ajoutés, dissous par chauffage, évaporés jusqu'à un volume de 5-7 cm ³ , transvaser dans une fiole jaugée de 100 cm ³ , refroidir et compléter au trait avec de l'eau.

Mesurer l'absorption de la solution d'échantillon et des solutions d'étalonnage à une longueur d'onde de 223,1 nm, une largeur de fente ne dépassant pas 0,5 nm avec correction de l'absorption non sélective dans un flux d'argon au moins deux fois, en les introduisant séquentiellement dans l'atomiseur. Selon le type de spectrophotomètre, le volume optimal de la solution introduite dans l'atomiseur est choisi, de 0,010 à 0,050 cm ³ ou le temps optimal de pulvérisation d'aérosol est de 5 à 20 s. Rincer le système à l'eau, vérifier le point zéro et la stabilité de la courbe d'étalonnage. Pour vérifier le point zéro, utilisez la solution à blanc appropriée préparée comme décrit en 5.3.

La sélection des conditions de température optimales pour l'atomiseur est effectuée individuellement pour le spectrophotomètre utilisé, en fonction des solutions d'étalonnage.

Les conditions de fonctionnement recommandées de l'atomiseur sont indiquées dans le tableau 2.

Tableau 2 - Conditions de fonctionnement du pulvérisateur

En fonction des valeurs d'absorption des solutions d'étalonnage et des masses de bismuth correspondantes, un graphique d'étalonnage est construit.

La masse de bismuth dans la solution d'échantillon est trouvée selon la courbe d'étalonnage.

5.5 Traitement des résultats d'analyse

La fraction massique de bismuth dans l'échantillon, X, %, est calculée par la formule

(2)

où M _x est la masse de bismuth dans la solution échantillon, g ;

M est le poids de l'échantillon, g.

5.6 Contrôle de l'exactitude de l'analyse

Le contrôle des caractéristiques métrologiques des résultats d'analyse est effectué selon GOST 13047.1 . Les normes de contrôle et l'erreur de la méthode d'analyse sont données dans le tableau 3.

Tableau 3 - Normes de contrôle et d'erreur de la méthode d'analyse

En pourcentage

6 Méthode d'absorption atomique avec atomisation à la flamme (pour des fractions massiques de bismuth de 0,002 % à 0,010 %)

6.1 Méthode d'analyse

La méthode est basée sur la mesure de l'absorption à une longueur d'onde de 223,1 nm du rayonnement résonnant par les atomes de bismuth formés à la suite de l'atomisation lorsqu'une solution échantillon est introduite dans une flamme acétylène-air.

6.2 Instruments de mesure, dispositifs auxiliaires, matériaux, réactifs, solutions

Spectrophotomètre d'absorption atomique pour mesures dans une flamme acétylène-air.

Lampe à cathode creuse pour l'excitation de la raie spectrale du bismuth.

Acétylène gazeux selon GOST 5457 .

Filtres sans cendre selon [3] ou autres de densité moyenne.

Acide nitrique selon GOST 4461 , si nécessaire, purifié par distillation, ou selon GOST 11125 , dilué 1:1, 1:9.

Poudre de nickel selon GOST 9722 ou un échantillon standard de composition de nickel avec une fraction massique spécifiée de bismuth ne dépassant pas 0,002%.

Cobalt selon GOST 123 ou un échantillon standard de composition de cobalt avec une fraction massique spécifiée de bismuth ne dépassant pas 0,002%.

Bismuth selon GOST 10928 .

Solutions de bismuth de concentration connue.

La solution A, concentration massique en bismuth 0,001 g/cm ³ est préparée comme indiqué en 4.2.

La solution B de concentration massique en bismuth 0,0001 g/cm ³ est préparée comme indiqué en 4.2.

6.3 Préparation de l'analyse

Pour le graphique d'étalonnage, peser 3.000 g d'échantillons de poudre de nickel ou de cobalt ou un échantillon standard de la composition de nickel ou de cobalt avec une fraction massique spécifiée de bismuth est placé dans des béchers ou des flacons d'une capacité de 250 cm ³ . Le nombre de poids doit correspondre au nombre de points sur la courbe d'étalonnage, y compris l'expérience de contrôle.

25 - 30 cm ^{3 d'} acide nitrique, dilué 1: 1, sont ajoutés aux échantillons, dissous par chauffage. Lors de l'utilisation de poudre de nickel, les solutions sont filtrées à travers des filtres (ruban rouge ou blanc), préalablement lavés 2-3 fois avec de l'acide nitrique dilué 1:9, les filtres sont lavés 2-3 fois avec de l'eau chaude. Les solutions sont évaporées jusqu'à un volume de 10 - 15 cm ³ , 40 - 50 cm ^{3 d'} eau sont ajoutés, portées à ébullition, refroidies, transvasées dans des fioles jaugées d'une capacité de 100 cm ³ .

0,5 est prélevé dans les flacons ; 1,0 ; 2.0 ; 3.0 ; 4,0 cm ³ de solution B, ne pas ajouter une solution de bismuth dans le ballon avec une solution d'une expérience témoin, ajouter de l'eau jusqu'au trait puis mesurer l'absorption, comme indiqué en 6.4. La masse de bismuth dans les solutions d'étalonnage est de 0,00005 ; 0,00010 ; 0,00020 ; 0,00030 ; 0,00040g

6.4 Conduite de l'analyse

Un échantillon pesant 3 000 g est placé dans un bécher ou un flacon d'une capacité de 250 cm ³ , 25 à 30 cm ^{3 d'} acide nitrique dilué 1: 1 sont ajoutés, dissous lorsqu'ils sont chauffés, bouillis pendant 2 à 3 minutes, évaporés à un volume de 10 - 15 cm ³ , verser 40 - 50 cm ^{3 d'} eau, porter à ébullition, refroidir, transvaser dans des fioles jaugées d'une capacité de 100 cm ³ .

Mesurer l'absorption de la solution d'échantillon et des solutions d'étalonnage à une longueur d'onde de 223,1 nm, une largeur de fente ne dépassant pas 0,3 nm au moins deux fois, en les introduisant séquentiellement dans la flamme, en rinçant le système avec de l'eau, en vérifiant le point zéro et le stabilité du graphique d'étalonnage. Pour vérifier le point zéro, utiliser la solution à blanc préparée comme décrit en 6.3.

En fonction des valeurs d'absorption des solutions d'étalonnage et des masses de bismuth correspondantes, un graphique d'étalonnage est construit.

La masse de bismuth dans la solution d'échantillon est trouvée selon la courbe d'étalonnage.

6.5 Traitement des résultats d'analyse

La fraction massique de bismuth dans l'échantillon X, %, est calculée par la formule

(3)

où M _x est la masse de bismuth dans la solution échantillon, g ;

M est le poids de l'échantillon, g.

6.6 Vérification de l'exactitude de l'analyse

Le contrôle des caractéristiques métrologiques des résultats d'analyse est effectué selon GOST 13047.1 . Les normes de contrôle et l'erreur de la méthode d'analyse sont données dans le tableau 4.

Tableau 4 - Normes de contrôle et d'erreur de la méthode d'analyse

En pourcentage