Приложение. Методика определения массовой доли свинца

Приложение

Обязательное

Методика определения массовой доли свинца

Настоящая методика распространяется на сталь, легированную свинцом, и устанавливает полярографический метод определения массовой доли свинца (при массовой доле свинца от 0,05 до 0,50%).

1. Сущность метода

Метод основан на полярографировании свинца в молярной концентрации эквивалента соляной кислоты 3 моль/ при потенциале полуволны от минус 0,43 до минус 0,45 В по отношению к анодной ртути. Присутствие в растворе более 1 мг хрома, молибдена и никеля делает полярографическую волну менее четкой и удобной для измерений. Для устранения влияния хрома последний окисляется до шестивалентного хлорной кислотой, а свинец осаждается на гидроокиси железа аммиаком. Молибден, никель и шестивалентный хром остаются в фильтрате.

2. Общие требования

2.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 28473.

3. Аппаратура, реактивы и растворы

Полярограф электронный.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:10.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота хлорная, раствор с массовой концентрацией 0,57 г/.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Железо, восстановленное водородом, не содержащее свинец.

Желатин по ГОСТ 11293, свежеприготовленный раствор с массовой концентрацией 0,005 .

Стандартные растворы свинца.

Раствор А; готовят следующим образом: 1 г сп. ч. металлического свинца помещают в стакан и растворяют в 25-30 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Окислы азота удаляют кипячением раствора. Приливают 5-10 соляной кислоты и раствор выпаривают до получения влажных солей. Операцию выпаривания повторяют дважды, каждый раз приливая 5-10 соляной кислоты. Соли растворяют в 200-300 горячей воды до полного растворения, охлаждают, разбавляют раствор в мерной колбе до 1 водой и перемешивают. 1 раствора А содержит 1 мг свинца.

Раствор Б; готовят следующим образом: 10 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 , доливают до метки водой и перемешивают. 1 раствора Б содержит 0,1 мг свинца.

4. Проведение анализа

Навеску стали массой 1 г, при массовой доле свинца до 0,3% и 0,5 г при массовой доле свыше 0,3% помещают в коническую колбу вместимостью 250 , приливают соответственно 30-15 соляной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают до полного растворения навески и окисляют несколькими каплями азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора.

Затем приливают 50 раствора с массовой концентрацией 0,57 и раствор выпаривают до появления паров хлорной кислоты, которым дают выделяться 2-3 мин. Колбу снимают с плиты, охлаждают, растворяют соли в воде и вливают тонкой струей в другую коническую колбу вместимостью 500 , куда предварительно налито 100 воды и 80 раствора аммиака с массовой концентрацией 0,25 . Раствор с осадком гидроокиси металлов нагревают до кипения и фильтруют через фильтр средней плотности. Осадок промывают 8-10 раз горячей водой с аммиаком и, если хрома присутствует более 2 мг, делают переосаждение. Для этого осадок с фильтра смывают водой в колбу, где производилось осаждение, растворяют в 50 раствор с массовой концентрацией 0,57 и снова выпаривают до появления паров хлорной кислоты. Колбу снимают с плиты, охлаждают, растворяют соли в воде и снова осаждают гидроокиси металлов с аммиаком, как описано выше. Промытый осадок гидроокисей металлов смывают с фильтра водой в колбу, где производилось осаждение, и растворяют в соляной кислоте плотностью 1:1. Фильтр обмывают соляной кислотой, разбавленной 1:10, и промывают водой. При массовой доле в навеске анализируемого образца стали хрома, никеля (до 1 мг каждого), молибдена (до 0,5 мг) навеску, указанную выше, растворяют в 30 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и окисляют несколькими каплями перекиси водорода. Далее при любом методе разложения растворы выпаривают 5-7 и переливают в мерную колбу вместимостью 100 .

Обмывают коническую колбу 50 воды и доливают раствор в мерной колбе до метки соляной кислотой, разбавленной 1:1. Раствор перемешивают и часть его (20-30 ) переливают в сухой стаканчик вместимостью 100 . В стакан вносят на кончике шпателя железо, восстановленное водородом, и перемешивают до обесцвечивания (восстановление железа трехвалентного до двухвалентного). Раствор пропускают через сухой быстро фильтрующий фильтр в стаканчик вместимостью 50 , приливают 3-4 капли раствора желатина с массовой концентрацией 0,005 , перемешивают, помещают в электролизер и полярографируют при приложенном напряжении минус 0,43-0,45 В (относительно анодной ртути).

Расчет массовой доли свинца производят методом сравнения с соответствующим количеством стандартного раствора Б, в который добавлен 1 г железа, не содержащего свинца, проведенным через все стадии анализа, как указано выше.

Расхождение между высотами полярографических волн испытуемого и данного стандартного раствора, измеренными при одинаковой чувствительности гальванометра, не должно быть более мм.

5. Обработка результатов

5.1. Массовую долю свинца (X) в процентах вычисляют по формуле

,

где - высота волны анализируемой пробы, мм;

- высота волны стандартного раствора, мм;

С - количество стандартного раствора, мг;

- чувствительность гальванометра при полярографировании стандартного раствора;

- чувствительность гальванометра при полярографировании анализируемой пробы;

G - навеска, г.

Массовую долю свинца рассчитывают с точностью до двух значащих цифр после запятой.

5.2. Допустимые расхождения результатов анализа не должны превышать величин, указанных в таблице.

Массовая доля свинца, %	Допустимые расхождения между крайними результатами анализа, %
От 0,05 до 0,10 Св. 0,10 " 0,30 " 0,30 " 0,50	0,020 0,030 0,040