ГОСТ Р 59015-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Топливо твердое минеральное. Метод определения содержания мышьяка

8 Подготовка к проведению испытаний

 

8.1 Подготовка посуды

Перед использованием всю посуду тщательно моют, обрабатывают теплой концентрированной серной кислотой, тщательно споласкивают сначала водопроводной водой, а затем 2 - 3 раза - водой по 6.11.

Вымытые и пронумерованные фарфоровые (5.10) или кварцевые (5.11) тигли прокаливают в муфельной печи при температуре не менее 800 °C в течение 2 - 3 ч, остужают на воздухе 5-7 мин и помещают в эксикатор.

8.2 Приготовление реактивов

Для приготовления растворов используют воду по 6.11.

8.2.1 Приготовление смеси Эшка

Прокаленный при температуре 700 °C оксид магния (6.9) смешивают с высушенным при температуре 105 °C карбонатом натрия (6.10) в отношении 2:1 по массе. Смесь тщательно перемешивают и хранят в герметично закрытой банке при комнатной температуре.

Смесь должна полностью проходить через сито (5.26).

8.2.2 Водный раствор молибденовокислого аммония массовой концентрацией 0,01 г/см³

Перед приготовлением раствора проводят перекристаллизацию молибденовокислого аммония. Для этого 200 г соли (6.2) растворяют при нагревании в 300 см³ воды. Горячий раствор фильтруют через фильтр ФС-I, к фильтрату добавляют 1/3 по объему этилового спирта (6.1). Раствор охлаждают. Выпавший мелкокристаллический осадок фильтруют на воронке Бюхнера под вакуумом. Осадок трижды промывают этиловым спиртом под вакуумом и высушивают на воздухе между листами фильтровальной бумаги марки ФБ II. Полученный реактив помещают в сухую полимерную банку с плотно закрывающейся крышкой и хранят в эксикаторе с осушающим веществом. Перекристаллизованный реактив годен к употреблению в течение 3 мес.

(1,000 +/- 0,001) г перекристаллизованного молибденовокислого аммония количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ (5.13), растворяют в воде и доводят водой до метки. Раствор тщательно перемешивают и переливают в непрозрачную полимерную банку с плотно закрывающейся крышкой. Раствор хранят в темном месте при комнатной температуре в течение не более двух недель.

8.2.3 Водный раствор сернокислого гидразина массовой концентрации 0,0015 г/см³

(0,150 +/- 0,001) г сернокислого гидразина (6.3) количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, растворяют в воде и доводят водой до метки. Раствор тщательно перемешивают и переливают в непрозрачную полимерную тару. Раствор хранят в темном месте при комнатной температуре в течение не более 1 мес.

8.2.4 Раствор серной кислоты молярной концентрации эквивалента 5 моль-экв/дм³

Раствор серной кислоты молярной концентрации эквивалента 5 моль-экв/дм³ готовят из концентрированной серной кислоты (6.6).

Примечание - При использовании концентрированной серной кислоты, отличной от указанной, необходимо установить ее плотность и вычислить объем, необходимый для приготовления раствора требуемой концентрации, в соответствии с приложением Б.

 

В термостойкий химический стакан вместимостью 1000 см³ (5.15) наливают от 600 до 700 см³ воды и помещают его в водяную баню с холодной водой. Небольшими порциями медленно и осторожно, при перемешивании, не допуская перегрева раствора, приливают в воду 145 см³ концентрированной серной кислоты плотностью 1,83 г/см³.

Когда раствор остынет, количественно переносят его в мерную колбу вместимостью 1000 см³ (5.13), доливают водой до метки и тщательно перемешивают. Раствор переливают в емкость из полипропилена с плотно закрывающейся крышкой.

8.2.5 Раствор серной кислоты, разбавленный в соотношении 1:4 (по объему)

В термостойкий химический стакан вместимостью 1000 см³ (5.15) наливают 800 см³ воды и помещают его в водяную баню с холодной водой. Небольшими порциями медленно и осторожно, при перемешивании, приливают в воду 200 см³ концентрированной серной кислоты (6.6), не допуская сильного разогрева раствора. Когда раствор остынет, его переливают в емкость из полипропилена с плотно закрывающейся крышкой.

8.2.6 Стандартный раствор мышьяка концентрацией 0,01 мг/см³

В мерную колбу вместимостью 50 см³ (5.13) наливают 5 - 10 см³ воды, с помощью пипетки (5.16) добавляют 5 см³ раствора ГСО мышьяка (III) концентрацией 0,1 г/дм³ (6.12). Доливают колбу водой до метки и тщательно перемешивают.

При использовании ГСО другой концентрации объем ГСО V_ГСО, см³, необходимый для приготовления стандартного раствора мышьяка концентрацией 0,01 мг/см³, вычисляют по формуле

 

, (1)

 

где C - заданная концентрация стандартного раствора мышьяка, 0,01 мг/см³;

V_к - объем мерной колбы, используемой для приготовления раствора, см³;

C_ГСО - концентрация ионов мышьяка (III) в ГСО согласно паспорту, г/дм³ или мг/см³.

Из колбы стандартный раствор переносят в полимерную банку подходящей вместимости с плотно закрывающейся крышкой. Раствор используют свежеприготовленным.

8.3 Подготовка средств измерений, испытательного и вспомогательного оборудования

8.3.1 Для муфельной печи устанавливают программу температурного режима таким образом, чтобы в течение часа температура в печи поднялась до (800 +/- 25) °C, в этом случае нагрев происходит со скоростью 13 °C/мин. Продолжительность поддержания температуры (800 +/- 25) °C устанавливают равной 3 ч.

8.3.2 Фотометр подготавливают к работе в соответствии с руководством по эксплуатации прибора.

8.3.3 Собирают установку для отгонки мышьяка в соответствии с рисунком А.1 (приложение А).

8.4 Проведение градуировки фотометра

8.4.1 В шесть пронумерованных стаканов вместимостью 50 см³ (5.15) помещают по 5 см³ концентрированной азотной кислоты квалификации "особо чистая" (6.8).

Примечание - Стаканы вместимостью 50 см³ для определения мышьяка предпочтительно использовать только для данного анализа и хранить отдельно от прочей посуды.

 

8.4.2 Последовательно в каждый стакан помещают стандартный раствор мышьяка, приготовленный по 8.2.6, в количествах, указанных в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Растворы для построения градуировочного графика

 

Номер раствора	Объем аликвоты стандартного раствора мышьяка массовой концентрацией 0,01 мг/см3, см3	Масса мышьяка в градуировочном растворе, мг
1	0	0
2	0,5	0,0050
3	1	0,0100
4	2	0,0200
5	3	0,0300
6	4	0,0400

 

8.4.3 Стаканы переносят на песчаную баню и осторожно выпаривают их содержимое досуха, избегая разбрызгивания.

8.4.4 Затем стаканы переносят в предварительно нагретый до температуры (125 +/- 10) °C сушильный шкаф, где их выдерживают в течение 10 мин.

8.4.5 Вынимают стаканы из сушильного шкафа, охлаждают 5 - 7 мин на воздухе.

8.4.6 В каждый стакан приливают пипеткой по 0,8 см³ серной кислоты концентрацией 5 моль-экв/дм³ (8.2.4) и слегка нагревают стаканы на песчаной или водяной бане, чтобы ускорить растворение осадка.

8.4.7 Содержимое стаканов переносят в градуированные пробирки (5.27) с одноименной нумерацией. Стаканы трижды ополаскивают небольшими порциями (приблизительно по 2 см³) горячей воды (6.11), сливая промывные воды в пробирки.

8.4.8 Пробирки охлаждают до комнатной температуры, закрывают пробками и тщательно перемешивают их содержимое. Каждой пробирке должна соответствовать своя пронумерованная пробка. Затем в пробирки добавляют по 0,6 см³ раствора молибденовокислого аммония (8.2.2), закрывают пробирки пробками и перемешивают содержимое.

8.4.9 Добавляют в пробирки по 0,6 см³ раствора сернокислого гидразина (8.2.3), закрывают пробирки пробками и перемешивают содержимое.

8.4.10 Растворы в пробирках доводят до отметки 10 см³ водой (6.11), закрывают пробирки пробками и перемешивают содержимое.

8.4.11 В термостойком стакане вместимостью 400 см³ (5.15) доводят до кипения воду (6.11).

8.4.12 Пробирки с градуировочными растворами (8.4.10) открывают и помещают в стакан с кипящей водой так, чтобы уровень воды в стакане был выше уровня растворов в пробирках приблизительно на 0,5 см. По истечении 10 мин пробирки вынимают, закрывают пробками и охлаждают проточной водой до комнатной температуры.

8.4.13 Измеряют оптическую плотность растворов на фотометре в соответствии с инструкцией к нему.

На фотоэлектроколориметре измерения проводят в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 20 мм при длине волны в интервале от 625 до 750 нм, на спектрофотометре - в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 10 мм при длине волны от 800 до 850 нм.

В качестве раствора сравнения используют воду (6.11).

8.4.14 Для построения градуировочного графика готовят четыре серии градуировочных растворов. За оптическую плотность раствора каждой концентрации принимают среднеарифметическое значение результатов измерения оптической плотности четырех градуировочных растворов данной концентрации.

Примечание - При проведении градуировки в течение одного рабочего дня для приготовления четырех серий градуировочных растворов может быть использован один стандартный раствор мышьяка, приготовленный по 8.2.6.

 

8.4.15 Строят градуировочный график. На оси ординат откладывают среднеарифметическое значение оптической плотности растворов, а на оси абсцисс - соответствующую ему массу мышьяка в миллиграммах.

Некоторые модели фотометров снабжены программой, автоматически строящей градуировочные графики и/или устанавливающей зависимость оптической плотности от концентрации растворов в виде уравнения. При использовании таких приборов результат измерения получают сразу в виде концентрации мышьяка в измеряемом растворе.

8.4.16 При постоянной и стабильной работе прибора градуировку проводят один раз в квартал. Градуировочный график строят заново при большом перерыве в работе прибора, замене реактивов или при замеченных сбоях в работе прибора.