Определение массовых долей бора, марганца, молибдена

3.5. Определение массовых долей бора, марганца, молибдена

3.5.1. Общие требования

Для приготовления растворов и проведения анализов используют дистиллированную воду по ГОСТ 6709-72 и реактивы квалификации не ниже «чистый для анализа» («чистый», если нет квалификации выше), если нет других указаний.

3.5.2. Аппаратура

Мерные колбы и цилиндры по ГОСТ 1770-74.

Пипетки, бюретки по ГОСТ 20292-74.

Колбы конические и стаканы по ГОСТ 25336-82 (допускается применение импортной мерной посуды соответствующего класса точности).

Сосуды вместимостью 25 - 50 см³, изготовленные из кварцевого стекла или стекла, не содержащего бор (допускается использовать колбы типа Кн-2-25 (50)-ТХС по ГОСТ 25336-82).

Фильтры бумажные обеззоленные «белая лента» или «синяя лента».

Бумага индикаторная универсальная.

3.5.3. Для взвешивания навесок используют лабораторные весы по ГОСТ 24104-88 2-го и 4-го классов точности, набор гирь по ГОСТ 7328-82.

3.5.4. Для фотометрирования окрашенных растворов используют фотоэлектроколориметры типа ФЭК-56М, КФК-2 или спектрофотометры, обеспечивающие аналогичную точность измерения.

3.5.5. Определение массовой доли бора

3.5.5.1. Реактивы и растворы

Кислота борная по ГОСТ 9656-75.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор с массовой долей соляной кислоты 20 %.

Хинализарин (1, 2, 5, 8-тетраоксиантрахинон).

Раствор борной кислоты, содержащий 0,1 мг бора в 1 см³; готовят следующим образом: 0,5720 г борной кислоты растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 дм³, доводят объем раствора водой до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - не более 3 мес.

Раствор хинализарина готовят следующим образом: 0,020 г хинализарина растворяют в 1 дм³ концентрированной серной кислоты. Раствор тщательно перемешивают.

3.5.5.2. Проведение анализа

При определении бора в общей форме 1 г пробы удобрения взвешивают (результат записывают с точностью до третьего десятичного знака), помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 50 см³ раствора соляной кислоты, закрывают пробкой с обратным водяным холодильником и кипятят на электроплитке или колбонагревателе в течение 30 мин. Затем холодильник обмывают водой, раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, охлаждают, доводят водой до метки, перемешивают и фильтруют через сухой бумажный фильтр «белая лента», отбрасывая первые порции фильтрата.

При определении бора в водорастворимой форме 1 г пробы удобрения взвешивают (результат записывают с точностью до третьего десятичного знака), помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³, приливают 50 см³ воды, закрывают пробкой с обратным водяным холодильником и кипятят на электроплитке или колбонагревателе в течение 30 мин. Затем холодильник обмывают водой, раствор из колбы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, охлаждают, доводят до метки водой и фильтруют через фильтр, отбрасывая первые порции фильтрата.

Далее анализ бора в водорастворимой или общей форме проводят по способу добавок.

В три мерные колбы вместимостью 100 см³ пипеткой вместимостью 25 см³ помещают по 25 см³ фильтрата (при содержании бора 0,5 % - отбирают по 10 см³ фильтрата). Во вторую и третью колбы с помощью микробюретки вносят соответственно 1 и 2 см³ раствора, содержащего 0,1 мг/см³ бора, что составляет добавки 1 и 2 мкг/см³ бора. Растворы во всех трех колбах доводят водой до метки и перемешивают. С помощью пипетки вместимостью 1 см³ берут из каждой колбы по 1 см³ раствора и помещают в сухие сосуды вместимостью 25 - 50 см³. С помощью пипетки или бюретки приливают 10 см³ раствора хинализарина, закрывают сосуды пробками и содержимое их осторожно перемешивают круговыми движениями. Охлаждают на водяной бане до температуры (20 ± 2) °С и выдерживают 20 мин при этой же температуре. Затем растворы фотометрируют при длине волны 620 нм на спектрофотометре или на фотоэлектроколориметре с использованием светофильтра, соответствующего этой области спектра (для ФЭК-56М светофильтр № 8, l_mах = 597 нм) в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя раствора 20 мм, используя в качестве раствора сравнения раствор, содержащий 2 см³ воды и 20 см³ раствора хинализарина.

При смене растворов удобно и безопасно опорожнение кюветы с помощью водоструйного насоса, подключенного к колбе с тубусом (колба для фильтрования под вакуумом), в горло которой на пробке вставлена стеклянная трубка, изогнутая под углом 45° и оттянутая на конце в капилляр с отверстием диаметром 0,5 - 1,0 мм. В колбу предварительно помещают 150 - 200 см³ воды.

3.5.5.3. Обработка результатов

Массовую долю бора в водорастворимой или общей форме по каждой добавке (Х_n) в процентах вычисляют по формуле

где a_n - добавка бора, мкг/см³;

п - номер добавки;

В - оптическая плотность раствора без добавки бора;

А - оптическая плотность раствора с добавкой бора;

V - объем аликвотной части раствора, взятой для анализа, см³;

т - масса навески, г.

Массовую долю бора в навеске (X) вычисляют как среднее арифметическое результатов, полученных для двух добавок.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемого расхождения, равного 0,03 %, при доверительной вероятности Р = 0,95.

3.5.6. Определение массовой доли марганца

3.5.6.1. Реактивы и растворы

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, раствор, разбавленный 1 : 1.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.

Аммоний надсернокислый (персульфат аммония) по ГОСТ 20478-75, раствор с массовой долей (NH₄)₂S₂O₈ 20 %.

Калий йоднокислый мета (периодат калия).

Кобальт азотнокислый 6-водный по ГОСТ 4528-78.

Кобальт сернокислый 7-водный по ГОСТ 4462-78.

Никель сернокислый 7-водный по ГОСТ 4465-74.

Раствор, содержащий 1 мг/см³ Мn (II); готовят по ГОСТ 4212-76 (раствор А).

Раствор, содержащий 0,05 мг/см³ Мn; готовят разбавлением раствора В в 20 раз (раствор Б); срок хранения раствора Б - 1 месяц.

Раствор кобальтового катализатора (КК); готовят растворением 0,7 г азотнокислого или сернокислого кобальта и 2,0 г сернокислого никеля в 100 см³ воды.

Кислотная смесь; готовят следующим образом: к 200 см³ воды добавляют 50 см³ серной кислоты, после охлаждения раствора приливают 25 см³ фосфорной кислоты и 100 см³ азотной кислоты. Объем смеси доводят водой до 500 см³ и перемешивают.

3.5.6.2. Построение градуировочного графика

В стаканы вместимостью 200 см³ с помощью бюретки вместимостью 25 см³ вносят 0,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см³ раствора Б, что соответствует 0,0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 мг марганца. Объем растворов доводят водой до 10 см³, приливают по 30 см³ кислотной смеси, перемешивают и добавляют по 0,5 г кристаллического периодата калия. Растворы нагревают до кипения, кипятят 2 - 3 мин с момента появления окраски и выдерживают 10 - 15 мин при температуре, близкой к температуре кипения.

В случае отсутствия периодата калия окисление ионов марганца проводят персульфатом аммония в присутствии раствора кобальтового катализатора (КК). Для этого в стаканы с аликвотными частями раствора Б приливают по 10 см³ кислотной смеси, 10 см³ раствора КК, нагревают до кипения и в кипящий раствор приливают 25 см³ раствора персульфата аммония. Растворы вновь доводят до кипения и выдерживают при этой температуре до полного развития окраски (~ 5 мин). В обоих случаях после развития окраски растворы охлаждают, переносят в мерные колбы вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность при длине волны 525 нм на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре с соответствующим этой области спектра светофильтром (для ФЭК-56М светофильтр № 6, l_max = 540 нм) в кюветах с толщиной поглощающего свет слоя раствора 30 мм, используя в качестве раствора сравнения «нулевой» раствор, содержащий все реактивы, кроме марганца. Растворы устойчивы длительное время (не менее 12 ч). По полученным данным строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс содержащуюся в образцовых растворах массу марганца в миллиграммах, а по оси ординат - соответствующие ей значения оптических плотностей.

3.5.6.3. Проведение анализа

При определении марганца в общей форме 1 г пробы удобрения взвешивают (результат записывают с точностью до четвертого десятичного знака), помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают 30 см³ раствора азотной кислоты и кипятят под стеклом 20 - 25 мин. После охлаждения раствор количественно переносят вместе с осадком в мерную колбу вместимостью 250 см³, доводят водой до метки, перемешивают и фильтруют через сухой бумажный фильтр «белая лента», отбрасывая первые порции фильтрата.

При определении марганца в водорастворимой форме 1 г пробы удобрения взвешивают (результат взвешивания записывают с точностью до четвертого десятичного знака), переносят при помощи воронки в мерную колбу вместимостью 250 см³ и наливают 200 см³ воды. Колбу взбалтывают в течение 30 мин на механическом встряхивателе. Затем объем раствора доводят водой до метки, тщательно перемешивают и фильтруют, отбрасывая первые порции фильтрата.

Пипеткой вместимостью 5 см³ отбирают 5 см³ фильтрата от общей или водорастворимой вытяжки, помещают в стакан вместимостью 100 см³, доводят объем раствора водой до 10 см³ и далее проводят анализ так же, как при построении градуировочного графика (п. 3.5.6.2).

3.5.6.4. Обработка результатов

Массовую долю марганца в водорастворимой или общей форме (X₁) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса марганца, найденная по градуировочному графику, мг;

т - масса навески, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемого расхождения, равного 0,1 %, при доверительной вероятности Р = 0,95.

3.5.7. Определение массовой доли молибдена

3.5.7.1. Реактивы и растворы

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор, разбавленный 1 : 1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор, разбавленный 1 : 1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, раствор, разбавленный 1 : 1.

Медь сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165-78, раствор с массовой долей CuSO₄ × 5H₂O 2 %, подкисленный несколькими каплями H₂SO₄.

Аммоний железо (III) сульфат (1 : 1 : 2) 12-водный (квасцы железоаммонийные) по ТУ 6-09-5359-88; раствор, содержащий 1 мг/см³ Fe, готовят по ГОСТ 4212-76.

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067-86, раствор с массовой долей NH₄CNS 25 %.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765-78.

Раствор, содержащий 1 мг/см³ Мо; готовят по ГОСТ 4212-76 (раствор А); раствор, содержащий 0,050 мг/см³ Мо, готовят разбавлением раствора А в 20 раз (раствор Б); срок хранения раствора Б не более 1 мес.

Тиомочевина по ГОСТ 6344-73, раствор с массовой долей тиомочевины 5 %.

Источник: ГОСТ 5956-78: Суперфосфат гранулированный из апатитового концентрата без добавок и с добавками микроэлементов. Технические условия оригинал документа