Методы контроля эмалевых покрытий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Ответьте на вопрос. Какой ценный дар дает нам природа от самого рождения? Чего у нас так избыточно и много в молодости, и чего нам так не хватает, когда мы подходим к черте преклонных лет? Ответ прост - это здоровье. Ради того чтобы сохранить его на долгие годы, мы занимаемся спортом, делаем зарядку, покупаем одежду и мебель из экологически чистых материалов, стараемся питаться правильной пищей. И во многом хорошее состояние нашего организма зависит не только от того какую еду мы потребляем, но и от того как и в чем мы её готовим. И здесь перед нами потребителями встает огромный ассортимент кухонной посуды. Разнообразие материалов, из которых она изготавливается, просто поражает. Однако, основными считаются чугун, эмалированная или нержавеющая сталь, алюминий, жаропрочное стекло, керамика и пластик. Чтобы уберечь пищу от вредного выделения ионов металлов, была придумана эмалированная посуда. Особенность стальной эмалированной посуды - это сочетание прочности металла со свойствами стекла, которое невозможно воспроизвести при использовании других материалов. Эмалевое покрытие превосходит нержавеющую сталь и алюминий по показателям безопасности влияния на человека, санитарным свойствам и простоте ухода. Гладкая стекловидная поверхность препятствует размножению бактерий, запах пищевых продуктов не задерживается на поверхности посуды. Покрытие нейтрально к любой химической среде, обеспечивает высокую коррозийную стойкость изделий, не искажает вкусовые свойства продуктов. Прочный корпус высококачественной стали обеспечивает эффективную тепловую обработку пищи и при эксплуатации не деформируется. [3]

Эмалированная посуда находит широкое применение в быту. В производстве стальной эмалированной посуды применяют титановые эмали, в состав которых входят соединения бора, фтора, кобальта, никеля, титана, натрия, калия и т.д. Учитывая рецептуру титановых эмалей, а также токсичность отдельных ингредиентов, входящих в их состав, основным лимитирующим показателем при санитарно-химической оценке стальной эмалированной посуды является миграция соединений бора, фтора, кобальта и никеля, а также мышьяка, свинца, меди и цинка, которые могут загрязнять исходное сырье.[2]

По стандарту в состав внутренней эмали нельзя включать некоторые виды металлов, которые вполне допустимы для внешнего покрытия. Изнутри посуда может покрываться эмалью только определенных цветов - черная, белая, кремовая, серо-голубая или синяя. Все остальные из красящих добавок в большом количестве содержат соединения марганца, соли кадмия или другие вредные металлы. Эти металлы при контакте с продуктами и нагревании могут переходить в пищу и приводить к негативным последствиям для жизни. В последние годы рынок эмалированной посуды заполонил несертифицированный товар, сомнительного производства и качества. В погоне за прибылью многие производители лукавят, выпуская посуду с покрытиями из вредных видов эмали, чтобы снижать издержки при производстве. [4] В связи с этим с целью предупреждения возможного неблагоприятного влияния изделий, изготовленных с применением современных марок эмалей, на качество пищевых продуктов и здоровье людей целесообразно разрабатывать новые методы для санитарно-гигиенического контроля за выпускаемой стальной эмалированной посудой.

В большинстве случаев в основе методик, используемых для контроля за миграцией токсических элементов в эмалевых покрытиях, лежат фотометрические и атомно-абсорбционные методы анализа. В данной работе мы изучим возможность применения атомно-эмисионной спектроскопии для этих же целей, т.к. дуга переменного тока остаётся самым доступным и простым в обращении источником возбуждения спектров при минимальной стоимости анализа.

Литературный обзор

Преимущества эмалевых покрытий и народнохозяйственное значение эмалирования определяются возможностью обеспечения химической и термической защиты металла от коррозии, повышения его износостойкости и качества поверхности, а также улучшения эстетических цветовых свойств изделий. Поэтому область применения эмалей распространяется от предметов домашнего обихода до изделий, используемых в промышленности, строительстве и на транспорте.

1. Общие положения

1.1 Терминология. Типы эмалей

Эмаль

Эмальтонкое и прочное стеклообразное покрытие, наплавленное на поверхность металла. В качестве металла обычно используется сталь или чугун; медь, бронза, золото и серебро чаще покрываются художественной эмалью. Эмалевое покрытие на поверхности металла имеет свойства стекла, защищая металл от коррозии . [5]

Эмали, 1) Тонкие стеклообразные покрытия (финифть, стеклоэмаль), наносимые на изделия из металлов и их сплавов и закрепляемые обжигом. Характеризуются высокой твердостью, коррозионной стойкостью, износо- и жаростойкостью. По назначению Э. подразделяют на техн. и художественные, по внешнему виду - на прозрачные и непрозрачные (тушеные), белые и цветные. Технические Э. наносят на изделия из чугуна, стали, алюминия и сплавов легких металлов. [6]

Общепринятым является следующее понятие: эмалью называется преимущественно стекловидно застывающая масса, образованная за счет расплава или фриттирования, состоящая из неорганических веществ, в основном из окислов кремния, которую наплавляют (или расплавляют на поверхности металла) в один или несколько слоев.

Таким образом, эмаль представляет собой, как правило, стекловидный продукт сплавления, имеющий неорганический состав. Слой эмали, нанесенный на металл, представляет собой, следовательно, стекловидное покрытие. В особых случаях с помощью направленной кристаллизации можно получить эмалевый слой, имеющий кристаллическую структуру (стеклокристаллические эмали). Эмаль всегда следует рассматривать в комплексе с покрываемым металлом. Глазури в виде стеклообразных покрытий на керамических материалах или органические лаки не относятся к эмалям.

Эмаль не является самостоятельным материалом, поэтому в комбинации ее с металлом понятие «эмаль» не корректно (хотя на практике зачастую используется, что неправильно). Эту комбинацию следует правильно называть «эмалированным металлом» (чугун, сталь, алюминий и т. д.).

Классификация

Силикатные эмали классифицируются по назначению на:

Грунтовые (ЭСГ), предназначенные для на нанесения непосредственно на стальную поверхность;

Покровные (ЭСП), предназначенные для на нанесения на поверхность, покрытую грунтовой эмалью;

Бортовые (ЭСБ), предназначенные для нанесения на поверхность, покрытую грунтовой эмалью, с радиусом закругления менее 10 мм. [1]

по типу покрываемого металла -- для стального листа, чугуна, специальных материалов и сталей, алюминия, драгоценных металлов;

Свойства эмалей должны соответствовать, во-первых, металлам, на которые они наносятся, и, во-вторых, условиям нагружения в практических условиях.

1.2 Процесс эмалирования

Процесс эмалирования, в настоящее время используемый большинством заводов, можно разбить на три этапа:

1).Подготовка поверхности покрываемого металла к эмалированию (придание формы, очистка, в особых случаях специальная обработка);

2).Изготовление эмали и шликера или порошка, необходимого для нанесения эмали на металл; нанесение эмали на металлическую подложку (окунанием, распылением, напудриванием)

3).Сушка и обжиг покрытия.

Процесс эмалирования схематически представлен на рис.1

Рис. 1 Технологический процесс эмалирования чугуна

Изготовление эмали посредством сплавления кварца, соды, полевого шпата, буры и т. д. в настоящее время производится на специальных предприятиях. На эмалировочном заводе гранулы эмали только измельчают в шликер или порошок, который наносят на металл и обжигают.

На сталь и чугун сначала наносят и обжигают слой грунтовой эмали, на который затем наносят слой (или несколько слоев) покровной эмали. В последнее время все большее значение приобретает однослойное эмалирование, при котором покровную эмаль наносят непосредственно на металл. На алюминий и легированные стали специальные грунтовые эмали не наносят.

1.3 Назначение и применение эмалей

Эмалированное изделие является композиционным, выполненным из совершенно различных компонентов: металла и стекла. Это объясняет очень различные свойства такого изделия, имеющего большое практическое значение.

Наряду с высокой электро- и теплопроводностью металлы обладают большой прочностью и могут испытывать упругие и пластические деформации. Но при этом они, как правило (если речь не идет о высоколегированных материалах), обладают низкой коррозионной стойкостью к агрессивным средам и атмосферным влияниям. Эмаль обладает всеми свойствами типичного силикатного стекла: твердостью и стойкостью к истиранию, электроизоляционной способностью, стойкостью к кислотам и щелочам, блеском и способностью окрашиваться в различные цвета, а также, частично, высокой термостойкостью. Однако эмаль чрезвычайно хрупка, имеет относительно низкую механическую прочность и как следствие (а также в результате большого термического расширения и низкой теплопроводности) низкую устойчивость к изменению температуры.

Комбинация таких различных материалов обусловливает образование новых свойств композиционного материала и, следовательно, возможность использования его для различных целей. Наряду с многообразным применением эмалированных изделий в быту они широко используются прежде всего в промышленности и технике, например при изготовлении силосных сооружений, резервуаров, трубопроводов, аппаратов, устойчивых к кислотам и щелочам, котлов, автоклавов, вывесок.

Для защиты от высокотемпературной коррозии металлов оправдали себя жаропрочные покрытия. В строительстве используют как эмалированные стальные листы, так и эмалированный алюминий в виде листов и фольги. Такого типа архитектурные эмалированные детали находят применение при оформлении фасадов и интерьеров.

1.4 Характеристика эмалей

В большинстве случаев эмали относят к категории плавящихся при низких температурах боросиликатных стекол, в которых доля В₂0₃ может быть значительной по сравнению с техническими стеклами. Эмаль, как и стекло, не может иметь стехиометрического состава и, следовательно, химической формулы. Возможны любые варианты ее состава.

Эмаль должна быть расплавлена при температурах ниже температур размягчения покрываемого материала, поэтому температуры ее размягчения должны быть низкими при соответственно низкой вязкости. Составы эмалей для стали и чугуна должны быть такими, чтобы их можно было обжигать в основном при температурах ниже 900 °С; в последнее время эти температуры даже не превышают 780 °С. Для эмалей, предназначенных для покрытия алюминия, верхний предел составляет около 550 °С. Эмали на легированных сталях (защита от высокотемпературной коррозии) обжигают при температурах более 1000 °С.

Эмали должны отвечать следующему важному условию: их тепловое расширение должно быть несколько меньше, чем тепловое расширение у покрываемого материала. Если а_Fе < а_э, то затвердевание эмалевого слоя сопровождается растягивающими напряжениями, приводящими к образованию трещин. При а_Fе>а_э в эмали, напротив, развиваются напряжения сжатия, которые могут вызвать ее отслаивание только при больших значениях напряжений или на изделиях с малым радиусом кривизны.

Различают эмали главным образом двух типов: грунтовые и покровные. При новой же технологии однослойного безгрунтового эмалирования стали или алюминия один слой эмали выполняет функции одновременно и грунта, и покрытия.

Грунтовая эмаль равномерно распределяется непосредственно на поверхности металла и обеспечивает сцепление между покровной эмалью и металлом. Для достижения хорошего сцепления, особенно для грунтовых эмалей, наносимых на листовой материал, необходима добавка окислов сцепления. Кроме того, грунтовая эмаль играет роль буфера для реакций, протекающих во время ее обжига (образование окиси углерода, пузырей, окалины, а также растворение окалины). Как правило, эти реакции заканчиваются, когда заканчивается обжиг грунта, благодаря чему покровный эмалевый слой не имеет пороков.

Грунтовые эмали обычно плавят и обжигают при более высоких температурах, чем покровные. Правда, в настоящее время существует большое число технологий, при которых грунтовую и покровную эмали обжигают при одной температуре.

Собственно покровная эмаль определяет потребительские свойства изделия. Соответственно назначению чрезвычайно разнообразны составы эмалей. Цветные эмали содержат краситель, который входит или в структуру стекла (прозрачные цветные эмали) или тонко диспергирован в стекле. Для получения пастельных тонов комбинируют краситель и белый глушитель. В качестве красителя используют окись кобальта (голубой цвет), окись хрома (зеленый), сульфид кадмия (желтый), окись железа (коричневые тона), сульфид кадмия + селенид кадмия (красный), смесь окисей хрома, кобальта, марганца, железа и меди (черный).

В качестве глушителя для белых эмалей в настоящее время используют почти исключительно окись титана. Механизм глушения заключается в том, что ТiO₂, расплавляемый при расплаве эмали, при обжиге эмалевого слоя в диапазоне температур от 600 до 700 °С снова теряет кристаллическую структуру (дисперсионное или кристаллизационное глушение).

Кислотостойкие эмали должны иметь повышенное содержание кремниевой кислоты и пониженное содержание щелочи. Повышенную устойчивость к щелочам можно получить за счет введения дополнительного количества щелочноземельных металлов и специальных добавок, таких как Zr0₂ или ТiO₂ .

Эмали, предназначенные для нанесения на чугун (мокрым или сухим способом), имеют состав, подобный составу эмалей для листов. Но эмали, наносимые сухим способом, содержат повышенную долю флюсов, облегчающих их растекание при плавлении.

2. Изготовление эмалей

Эмали, сырьем для которых служат кварц, полевой шпат, поташ, бура, известняк, сурик, а в случае необходимости -- красители и глушители и т. д., варят, как правило, во вращающихся барабанных или в ванных печах при соответствующих температурах (от 1100 до 1300 °С). Расплав в определенном состоянии быстро охлаждают, выпуская его в воду и обдувая струей сжатого воздуха между охлаждаемыми валками. При этом образуются гранулы или крошка (эмалевая фритта), которые легко измельчаются при помоле в шликер или порошок. В такой форме эмаль поступает на эмалировочные заводы.

2.1 Нанесение эмали

Существует несколько способов нанесения эмали на металлическую поверхность: окунание, пульверизация, полив, электростатический и электрофоретический методы при нанесении мокрым способом, а также напудривание при нанесении сухим способом. Выбор соответствующего способа определяется как типом материала, конструкцией и требованиями к эмалированной поверхности, так и экономическими соображениями.

2.2 Нанесение мокрым способом

Грунтовые эмали наносят в основном мокрым способом. Простейший из мокрых способов -- окунание, преимуществами которого являются высокая производительность и малые потери материалов. Окунание вручную все больше заменяется механизированным с помощью специальных машин. Количество шликера, оставшегося на изделии после подъема из ванны, и толщина слоя зависят от его консистенции, плотности и температуры. Температура шликера в ванне должна быть 18--22 °С. Толщина слоя обычно составляет 0,12--0,2 мм (что соответствует 5--8 г сухой эмали на 1 дм²).

Нанесение шликера на изделие распылением производится с помощью пульверизатора. Хотя в настоящее время нанесение распылением производится в основном вручную, применение находят также автоматические пульверизационные установки, которые при покрытии плоских изделий работают по методу непрерывного действия, а при покрытии полых сосудов -- при вращении изделия. В большинстве случаев пульверизация дает более равномерное покрытие, чем нанесение шликера окунанием. Но при слишком малом расстоянии между пульверизатором и изделием поверхность эмали часто приобретает вид кожуры апельсина. Правда, пульверизация всегда сопровождается потерями шликера, которые составляют от 30 до 60 % и могут быть регенерированы лишь частично. Самые современные установки оснащены программирующими устройствами (роботы -- пульверизаторы с электронным управлением).

В последнее время все шире применяют нанесение эмали с помощью электричества. При этом тоже используют обычный шликер. По сравнению с до сих пор применяющимися способами этот имеет то преимущество, что позволяет механизировать и автоматизировать процесс нанесения эмали.

При электростатическом нанесении эмали изделие вводят в электростатическое поле. При использовании этого метода отходы очень малы, производительность очень высока.

При нанесении эмали методом электрофореза покрываемое изделие играет роль анода в специально приготовленном шликере, катодом при этом являются коррозионностойкие электроды. Обычно при напряжении 75 В и плотности тока 20 мА^.см^{- 2}через 30 с получают слой эмали, толщина которого после обжига составляет 0,1 мм. Возможно осаждение слоев толщиной до 2 мм. Потери материала низки, затраты рабочего времени минимальны.

Метод полива пригоден для машинного нанесения эмали на плоские и вращательно-симметричные изделия. При этом в ходе непрерывного процесса горизонтально расположенные плоские заготовки или вращающиеся полые изделия проходят через широкую струю льющегося сверху шликера.

Изделия, покрытие эмалью мокрым способом, перед обжигом должны быть высушены максимально быстро, равномерно и полностью. Это необходимо делать не на открытом воздухе (из-за опасности загрязнения), а в сушильных камерах, канальных и конвейерных сушилках. В некоторых конструкциях печей непрерывного действия их входная часть является сушильным агрегатом.

2.3 Нанесение сухим способом

При использовании этого способа порошок эмали напудривается на холодное или подогретое металлическое изделие после нанесения грунтовой эмали. При напудривании листов (вывесок) подогрев их не производят, литые изделия (ванны, аппараты и др.) подогревают почти всегда. При горячем напудривании технически особо важных покрытий эмалевый порошок чаще всего наносят вручную на подогретую до 900--1000 °С деталь с помощью вибрационного сита до тех пор, пока порошок не перестанет удерживаться на ней. Тогда деталь нагревают сильнее, одновременно выравнивая поверхность эмали, и напудривают порошком еще раз и так до тех пор, пока не будет наращен требуемый слой. Его толщина может составлять до 1,5 мм. Этот способ дорог. Правда, самые последние установки для напудривания полностью механизированы и работают автоматически.

2.4 Декорирование

Существуют следующие способы нанесения декоративных изображений на эмалированные изделия: штемпелевание; пульверизация или нанесение кистью по трафаретам; снятие лишней эмали по трафарету; продавливание через сетку; декалькомания. Декорированию подвергают наружную поверхность посуды. Декорирование внутренней поверхности посуды, за исключением внутренней поверхности блюд, мисок, тазов, тарелок в области, прилегающей к бортам изделий, не допускается. На декорированной посуде допускаются дефекты рисунка (нечеткость контура, мелкие волосяные линии и разрывы, незначительное выгорание), не ухудшающие вид изделий. [7]

2.5 Химическая стойкость

По отношению к воде (кроме насыщенного водяного пара) эмали можно считать почти устойчивыми. Так называемые пищевые кислоты оказывают слабое агрессивное воздействие. Их агрессивность возрастает в последовательности: уксусная кислота, молочная кислота, лимонная кислота. Эмали также относительно высокоустойчивы к минеральным кислотам; для промышленных целей разработаны специальные кислото- и высококислотостойкие эмали. Кислотостойкость эмали зависит от содержания в ней Si0₂. Стеклокристаллические эмали более устойчивы к кислотам, чем чисто стеклообразные.

Эмалевый слой обычно постоянно подвергается воздействию щелочей и в результате этого разрушается. Устойчивость к щелочам возможна только в определенных пределах. Степень же воздействия щелочей зависит от их концентрации и температуры.

3. Методы контроля

1. Внешний вид, качество сборки, дефекты эмалевого покрытия и декоративной отделки проверяют визуально при естественном или комбинированном освещении. Осмотр проводят на расстоянии 300- 400мм.

2. Размеры посуды проверяют универсальным измерительным инструментом. [8]

3. Вместимость посуды проверяют, наливая воду из мерной посуды по ГОСТ 1770, до переливания через сливное устройство или через борт.

4. Выбор модельных сред, условий подготовки вытяжек и проведение органолептической оценки водных вытяжек осуществляется по [9, 10 ,11]. Контролируемые санитарно- химические показатели, а именно количества анализируемых токсичных веществ (элементов), способных переходить из посуды в контактирующие продукты питания, определяют, исходя из рецептуры внутреннего эмалевого покрытия. Содержание вредных для здоровья веществ определяют по [12]. При анализе вытяжек допускается применять другие методы, обладающие необходимой селективностью и чувствительностью, утвержденные национальными органами здравоохранения.

5. Коррозионную стойкость эмалевого покрытия на внутренней поверхности посуды определяют кипячением в растворе уксусной кислоты массовой доли 4,0%.

6. Стойкость против адсорбции красящих веществ проверяют 10 - минутным кипячением воды с добавление чая (15 г на 1 дм³ воды), налитой до половины вместимости изделия, устанавливая изделие на предварительно нагретую электрическую плитку. После ополаскивания посуды теплой водой и обтирания её салфеткой или бумажным фильтром эмалевое покрытие не должно иметь видимого изменения цвета, а белое эмалевое покрытие не должно изменять коэффициент яркости.

3.1 Подготовка проб (вытяжек)

Для определения содержания бора, кобальта, никеля, хрома, меди, цинка, железа, свинца, марганца и мышьяка готовят уксуснокислую вытяжку, для определения фтора - водную. Образец эмалированной посуды тщательно моют горячей водопроводной водой, ополаскивают дистиллированной водой, измеряют вместимость образца. 1.В подготовленный образец эмалированной посуды, предварительно нагретый не выше чем до 100 °С, наливают нагретый до 90 °С 4%-ный раствор уксусной кислоты или дистиллированной воды по ГОСТ 6709 (модельные растворы). 2.Объем наливаемой жидкости должен составлять 2/3 объема испытуемого изделия. Уровень раствора в посуде отмечают карандашом или полоской бумаги. 3. Образец посуды с модельным раствором накрывают крышкой, нагревают до кипения на предварительно нагретой до постоянного режима электрической плитке или плите мощностью не менее 600 Вт и кипятят раствор в течение 30 мин. По мере выкипания добавляют горячий модельный раствор до первоначального объема. Если в изделиях крышка не предусмотрена, то образец посуды с модельным раствором не накрывают крышкой. Для блюд, тарелок, лотков всех размеров налитый горячий модельный раствор без кипячения выдерживают в изделии в течение 2 ч при комнатной температуре. По окончании кипячения или выдержки вытяжку доводят до первоначального объема, переливают в стеклянную посуду, охлаждают.

3.2 Химические исследования модельного раствора, полученного после контакта с исследуемым изделием

Проводят определение бора, никеля, кобальта, фтора, свинца, мышьяка, меди и цинка в водной и уксуснокислой вытяжках.

3.3 Определение борсодержащих веществ

Принцип метода

Метод основан на реакции бора с кармином в среде концентрированной серной кислоты с образованием окрашенного комплекса. При этом красная окраска реагента переходит в синюю.

Предел обнаружения - 0,5 мг/л.

Ошибка определения составляет +/- 20%.

Посуда, приборы и реактивы

Посуда должна быть изготовлена из стекла, не содержащего бор: марки ББ (безборное), N 2 (безборное), белое, кварцевое, N 112 (баритовое) и др.

1. Пробирки колориметрические на 10 мл, ГОСТ 1770-64.

2. Колбы мерные объем 100 мл, ГОСТ 1770-64.

3. Пипетки объемом 10 мл, ГОСТ 1770-64.

4. Фотоэлектроколориметр с кюветой толщиной слоя = 20 мм.

5. Кислота серная, ГОСТ 4204-66, х.ч.

6. Кармин.

7. Кислота борная, ГОСТ 9656-61, х.ч.

Подготовка к анализу

1. Стандартный раствор готовят из борной кислоты, ГОСТ 9656-61:

0,0572 г борной кислоты помещают в мерную колбу объемом 100 мл, растворяют в дистиллированной воде и доводят до метки дистиллированной водой (раствор А).

10 мл раствора А, содержащего 0,1 мг бора/мл, переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят до метки дистиллированной водой (раствор Б), 1 мл этого раствора содержит 0,01 мг бора в мл.

2. 0,03-процентный раствор кармина в концентрированной серной кислоте:

0,03 г кармина отвешивают в стаканчик, растворяют в небольшом количестве серной кислоты (концентрированной), перемешивая стеклянной палочкой. Раствор переносят в мерную колбу объемом 100 мл, смывают остатки раствора кармина со стакана небольшими порциями серной кислоты, доводят объем до метки той же кислотой и хорошо перемешивают.

Ход определения бора

В колориметрическую пробирку с притертой пробкой вносят 1 мл исследуемого раствора, добавляют 9 мл раствора кармина в концентрированной серной кислоте, хорошо перемешивают и через 1 час измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 585 нм (желтый светофильтр), применяя в качестве эталона сравнения соответствующий раствор холостого опыта, полученного в аналогичных условиях.

Содержание бора в растворе определяют по калибровочному графику.

Количество борсодержащих веществ в пересчете на бор в анализируемом растворе рассчитывают по формуле:

Х = (а x 1000) / (б x 1000) = а/б,

где: Х - количество бора в мг/л вытяжки;

а - количество бора, найденное в анализируемой пробе по калибровочному графику, в мкг;

б - объем анализируемого раствора, взятого на определение, в мл.

Построение калибровочного графика

В колориметрическую пробирку вносят 0,05; 0,10; 0,30; 0,50; 0,70; 1,0 мл стандартного раствора, содержащего 10 мкг бора/мл, что соответствует 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10,0 мкг бора. Доводят объем до 1 мл соответствующим модельным раствором, добавляют по 9 мл кармина во все пробирки и проводят определение бора, как описано в разделе "Ход определения бора".

Калибровочный график строят, откладывают на оси абсцисс содержание бора в мкг, а на оси ординат - оптическую плотность растворов.

Для построения графика используют средние величины оптических плотностей из четырех параллельных определений для каждой из концентраций.

Допустимые количества миграций бора в вытяжки из стальной эмалированной посуды - 2,5 мг/л.

3.4 Определение фтора

Принцип метода

Метод основан на способности фтор-иона разрушать окрашенное соединение циркония с ализариновым красным. При этом красная окраска, свойственная ализарин-циркониевому лаку, переходит в желтую. Предел обнаружения - 0,1 мг/л. Ошибка определения составляет +/- 20%.

Посуда, приборы и реактивы

1. Колбы мерные объемом 100 мл, ГОСТ 1770-64.

2. Пипетки мерные объемом 5 мл, 1 мл с делением 0,1 мл, ГОСТ 1770-64.

3. Стаканы химические, ГОСТ 10394-72.

4. Фотоэлектроколориметр с кюветами толщиной слоя = 5 мм.

5. Натрий фтористый, ГОСТ 4463-66.

6. Кислота серная, ГОСТ 4204-66.

7. Кислота соляная, ГОСТ 3118-67.

8. Ализариновый красный С.

9. Цирконил хлорид (оксихлорид циркония).

10. Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

Все реактивы должны быть квалификации ч.д.а.

Подготовка к анализу

1. Стандартный раствор фтора:

0,0221 г фтористого натрия растворяют в дистиллированной воде и переносят в мерную колбу на 100 мл, доводят объем до метки дистиллированной водой (раствор А, содержащий 0,1 мг/мл). 10 мл раствора А переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят до метки дистиллированной водой (раствор Б, содержащий 0,01 мг/мл). Раствор готовят в день проведения анализа.

2. Раствор ализаринового красного С:

0,75 г ализаринового красного С (C14H7O7SNa x 5H2O) растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 1 литра.

3. Раствор хлорида цирконила:

0,354 г ZrOCl2 x 8H2O растворяют в 600 - 800 мл дистиллированной воды, добавляют 33,3 мл концентрированной серной кислоты, перемешивают, добавляют 100 мл концентрированной соляной кислоты и снова перемешивают. После охлаждения объем доводят дистиллированной водой до 1 литра и перемешивают. Раствор хранят в склянке из темного стекла.

Ход определения фтора

В химический стакан емкостью 150 мл помещают 100 мл анализируемого раствора, вносят точно 5 мл раствора ализаринового красного С и 5 мл раствора хлорида цирконила. После добавления каждого реактива раствор тщательно перемешивают и оставляют на 1 час при комнатной температуре. Затем измеряют оптическую плотность полученного раствора на фотоэлектроколориметре при длине волны 520 - 550 нм (зеленый светофильтр), применяя в качестве эталона сравнения соответствующий раствор холостого опыта. Содержание фтора находят по калибровочному графику.

Количество фтора в анализируемом растворе рассчитывают по формуле:

Х = (а x 1000) / (в x 1000) = а/в

где: Х - количество фтора в мг/л вытяжки;

а - количество фтора, найденное по калибровочному графику, в мкг;

в - объем анализируемого раствора, взятого на определение, в мл.

Построение калибровочного графика

В химические стаканы емкостью 150 - 200 мл вносят 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мл стандартного раствора фтора, содержащего 10 мкг фтора в мл, что соответствует 10; 20; 30; 40; 50 мкг фтора, и доводят объем до 100 мл соответствующим модельным раствором, перемешивают и далее проводят определение фтора, как это описано в разделе "Ход определения фтора". Калибровочный график строят, откладывая на оси абсцисс содержание фтора в мкг, а на оси ординат - оптическую плотность раствора.

Для построения графика используют средние величины оптических плотностей из 4-х параллельных определений для каждой из концентраций. Для каждой новой партии растворов строят новый калибровочный график.

ДКМ фтора в вытяжки - 0,5 мг/л.

3.5 Определение кобальта

Принцип метода

Метод основан на реакции кобальта с нитрозо-R-солью с образованием окрашенного комплекса. При этом желтая окраска реагента переходит в красную.

Чувствительность метода - 0,05 мг/л. Ошибка определения составляет +/- 12%.

Посуда, приборы и реактивы

1. Пробирки колориметрические на 10 мл, ГОСТ 1770-64.

2. Колбы мерные объемом 100 мл, ГОСТ 1770-64.

3. Пипетки объемом 10 мл, 1 мл с делениями 0,01 мл, ГОСТ 1770-64.

4. Фотоэлектроколориметр с кюветами на 20 мм.

5. Нитрозо-R-соль, ГОСТ 10553-63.

6. Натрий уксуснокислый, ГОСТ 199-68.

7. Кислота азотная концентрированная, ГОСТ 4461-67.

Все реактивы должны быть квалификации ч.д.а.

Подготовка к анализу

1. Стандартный раствор кобальта:

0,0403 г соли хлористого кобальта (CoCl2 x 6H2O) растворяют в дистиллированной воде и переносят в мерную колбу на 100 мл, добавляют 1 мл соляной кислоты (уд. вес 1,19) и доводят дистиллированной водой до метки (раствор А, содержащий 0,1 мг/мл).

10 мл раствора А переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят до метки дистиллированной водой (раствор Б, содержащий 0,01 мг/мл).

2. 0,1% водный раствор нитрозо-R-соли свежеприготовленный.

3. Насыщенный раствор ацетата натрия.

Ход определения кобальта

В колориметрические пробирки с притертой пробкой вносят 10 мл исследуемого раствора, приливают 1 мл насыщенного раствора ацетата натрия и 0,5 мл раствора нитрозо-R-соли. Содержимое пробирки перемешивают. Затем прибавляют 0,5 мл концентрированной азотной кислоты и снова перемешивают. Пробирки, закрытые притертой пробкой, помещают в кипящую водяную баню на 5 минут. После охлаждения измеряют оптическую плотность полученного раствора нафотоэлектроколориметре при длине волны 420 нм (синий светофильтр), применяя в качестве эталона сравнения соответствующий раствор холостого опыта.

Содержание кобальта в растворе определяют по калибровочному графику.

Количество кобальта в анализируемом растворе рассчитывают по формуле:

Х = (а x 1000) / (в x 1000) = а/в

где Х - количество кобальта в мг/л вытяжки;

а - количество кобальта, найденного в анализируемой пробе по калибровочному графику, в мкг;

в - объем анализируемого раствора, взятого на определение, в мл.

Построение калибровочного графика

В колориметрические пробирки вносят соответственно 0,05; 0,10; 0,30; 0,50; 0,70; 1,0 мл стандартного раствора кобальта, содержащего 10 мкг кобальта в мл, что соответствует 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 10 мкг кобальта. Доводят объем до 10 мл соответствующим модельным раствором и далее проводят определение кобальта, как это описано в разделе "Ход определения кобальта". Калибровочный график строят, откладывая на оси абсцисс содержание кобальта в мкг, а на оси ординат - оптическую плотность растворов.

Для построения графика используют средние величины средних плотностей из 4-х параллельных определений для каждой из концентраций.

ДКМ кобальта в вытяжки - 1 мл/л.

3.6 Определение никеля

Принцип метода

Метод основан на реакции никеля с диметилглиоксимом в слабоаммиачной среде с образованием комплекса коричнево-красного цвета.

Предел обнаружения - 0,02 мг/л. Ошибка определения составляет +/- 10%.

Посуда, приборы и реактивы

1. Пробирки колориметрические на 10 мл, ГОСТ 10515-75.

2. Колбы мерные объемом 100 мл, ГОСТ 1770-64.

3. Пипетки объемом 1 мл, 5 мл с делениями на 0,1 мл и 50 мл без делений.

4. Воронки делительные объемом 250 мл, ГОСТ 8613-75.

5. Фотоэлектроколориметр с кюветой толщиной слоя = 20 мм.

6. Никель сернокислый, ГОСТ 4465-61.

7. Кислота винная, ГОСТ 5817-69 или натрий лимоннокислый, ГОСТ 3161-57.

8. Диметилглиоксим, ГОСТ 5828-67.

9. Аммиак водный, ГОСТ 3760-64.

10. Хлороформ, ГОСТ 3160-51.

11. Кислота соляная, ГОСТ 3118-67.

12. Натр едкий, ГОСТ 4328-66.

13. Йод кристаллический, ГОСТ 4159-64.

14. Спирт этиловый, 96%, ГОСТ 5962-67.

15. Чашки фарфоровые диаметром 5 - 6 см, ГОСТ 9147-73.

16. Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

17. Все реактивы должны быть квалификации ч.д.а.

Подготовка к анализу

1. Стандартный раствор никеля:

0,4786 г перекристаллизованного сернокислого никеля помещают в мерную колбу объемом 100 мл, растворяют в дистиллированной воде и добавляют 0,1 мл концентрированной азотной кислоты. Доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают (раствор А, содержащий 1 мг/л).

1 мл раствора А переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят до метки дистиллированной водой (раствор А, содержащий 0,01 мг никеля в 1 мл).

2. Винная кислота или лимоннокислый натрий 3-замещенный, 20-процентный раствор.

3. Диметилглиоксим, 1-процентный раствор в 5-процентном растворе едкого натра.

4. Едкий натр, 5-процентный раствор.

5. Аммиак, 1:1.

6. Соляная кислота, 0,5 н.

7. Йод кристаллический, 1-процентный раствор в этиловом спирте.

8. Азотная кислота концентрированная.

Ход определения никеля в присутствии кобальта, железа и меди

В делительную воронку помещают 50 мл исследуемого раствора, 2 мл раствора винной кислоты или лимоннокислого натрия, 0,5 мл раствора диметилглиоксима, 2 мл аммиака и 5 мл хлороформа. Содержимое воронки встряхивают в течение 1 минуты. Экстрагирование повторяют еще раз новой порцией (5 мл) хлороформа, экстракты объединяют. К объединенному экстракту добавляют 5 мл 0,5 н соляной кислоты и снова встряхивают. Водный слой сливают в фарфоровую чашку. Содержимое чашки выпаривают на кипящей водяной бане в течение 40 - 60 минут досуха.

Сухой остаток обрабатывают дистиллированной водой и переносят в колориметрическую пробирку. Обмывают стенки чашек дистиллированной водой. Полученный раствор также переносят в пробирку. Объем раствора в колориметрической пробирке доводят до 5 мл. Далее к полученному раствору добавляют 0,1 мл раствора диметилглиоксима, 0,1 мл спиртового раствора йода и 1 мл разбавленного аммиака. После прибавления каждого реактива содержимое пробирки хорошо перемешивают. Через 15 минут измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 445 нм (синий светофильтр), применяя в качестве эталона сравнения соответствующий раствор холостого опыта, полученного в аналогичных условиях. Необходимо строгое соблюдение прибавления реактивов в указанном порядке.

Содержание никеля в растворе определяют по калибровочному графику.

Количество никеля в анализируемом растворе рассчитывают по формуле:

Х = (а x 1000) / (в x 1000) = а/в

где Х - количество никеля в мг/л вытяжки;

а - количество никеля, найденного в анализируемой пробе по калибровочному графику, в мкг;

в - объем анализируемого раствора, взятого на определение, в мл.

Построение калибровочного графика

В делительные воронки вносят 50 мл модельного раствора и 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,0 мл стандартного раствора, содержащего 10 мкг никеля в мл, что соответствует 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 9,0; 10,0 мкг никеля, и далее проводят определение никеля, как это описано в разделе "Ход определения никеля". Калибровочный график строят, откладывая на оси абсцисс содержание никеля в мкг, а на оси ординат - оптическую плотность растворов.

Для построения графика используют средние величины оптических плотностей из 4-х параллельных определений для каждой из концентраций.

Ход определения никеля в отсутствие кобальта и меди

50 мл исследуемого раствора помещают в фарфоровую чашку и выпаривают на кипящей водяной бане в течение 40 - 60 минут досуха. Остаток обрабатывают 0,5 мл концентрированной азотной кислоты и дистиллированной водой, обмывая при этом стенки чашек. Полученный раствор переносят в колориметрическую пробирку, доводят объем до 5 мл. Далее прибавляют 1 мл винной кислоты, 0,1 мл раствора диметилглиоксима, 0,1 мл спиртового раствора йода и 1 мл разбавленного аммиака. После прибавления каждого реактива содержимое пробирки хорошо перемешивают. Через 15 минут измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 445 нм (синий светофильтр), применяя в качестве эталона сравнения соответствующий раствор холостого опыта, полученного в аналогичных условиях. Необходимо строгое соблюдение прибавления реактивов в указанном порядке. Содержание никеля в растворе определяют по калибровочному графику. Количество никеля в анализируемом растворе рассчитывают по формуле:

Х = (а x 1000) / (в x 1000) = а/в

где Х - количество никеля в мг/л вытяжки;

а - количество никеля, найденного по калибровочному графику, в мкг;

в - объем анализируемого раствора, взятого на определение, в мл.

Построение калибровочного графика

В колориметрические пробирки вносят 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,0 мл стандартного раствора, содержащего 10 мкг в мл, что соответствует 1,0; 3,0; 5,0; 7,0; 9,0; 10,0 мкг никеля. Доводят объем до 5 мл соответствующим модельным раствором и далее проводят определение никеля, как это описано в разделе "Ход определения никеля в отсутствие кобальта и меди". Калибровочный график строят, откладывая на оси абсцисс содержание никеля в мкг, а на оси ординат - оптическую плотность растворов.

Для построения графика используют средние величины оптических плотностей из 4-х параллельных определений для каждой из концентраций.

ДКМ никеля в вытяжки - 1 мг/л.

3.7 Определение мышьяка

Посуда, приборы и реактивы

1. Колбы конические объемом 100 мл.

2. Трубки стеклянные диаметром 6 - 7 мм.

3. Вата гигроскопическая медицинская, ГОСТ 5556-75.

4. Бумага фильтровальная лабораторная, ГОСТ 12026-66.

5. Чашки фарфоровые диаметром 5 - 6 см, ГОСТ 9147-73.

6. Стекло часовое.

7. Баня песчаная.

8. Полоски бромнортутной бумаги.

9. Свинец уксуснокислый, ГОСТ 1027-67.

10. Серебро азотнокислое, ГОСТ 1277-75.

11. Кислота серная, ГОСТ 4204-66.

12. Олово хлористое, ГОСТ 36-68.

13. Цинк металлический гранулированный без мышьяка, ГОСТ 989-75.

14. Спирт этиловый, 96%, ГОСТ 5962-67.

15. Ртуть бромная или хлорная (сулема).

Все реактивы, используемые в анализе, должны быть квалификации: чистые для анализа (ч.д.а.) и не содержать примесей мышьяка.

Подготовка к анализу

1. Свинец уксуснокислый, 5% раствор.

2. Ртуть бромная, 5-процентный раствор в этиловом спирте:

Продажный препарат бромной ртути помещают в фарфоровую чашку, накрывают часовым стеклом и нагревают на песчаной бане. Бромная ртуть возгоняется в виде белых игл, особенно на часовом стекле, а в чашке остается черный остаток. Работа ведется в вытяжном шкафу. Из полученного препарата готовят 5-процентный спиртовой раствор.

3. Полоски бромнортутной бумаги:

Нарезают полоски чистой фильтровальной бумаги шириной 2 - 2,5 мм. Перед употреблением полоску погружают в 5-процентный спиртовой раствор бромной ртути. По пропитывании ее вынимают из последнего, удаляя избыток раствора из бумаги путем быстрых движений ею в воздухе. Бромнортутную бумагу высушивают затем в горизонтальном положении на стеклянных палочках при комнатной температуре.

Ход определения мышьяка 50 мл уксуснокислой вытяжки переносят в коническую колбу объемом около 100 мл с хорошо пригнанной каучуковой пробкой, имеющей по середине отверстие, через которое проходит стеклянная трубка диаметром 6 - 7 мм, выступающая под пробкой на 1 см и выходящая сверху из пробки на 6 - 7 см. В нижний конец трубки вкладывают рыхлый комочек ваты, пропитанный 5-процентным раствором уксуснокислого свинца и просушенный между фильтровальной бумагой. В верхний конец вкладывают рыхлый комочек ваты и помещают сверху 1 - 2 кристаллика азотнокислого серебра. В колбу с испытуемой жидкостью приливают 5 - 6 мл серной кислоты, не содержащей мышьяка, 0,2 г хлористого олова и 2 - 3 кусочка безмышьякового цинка, колбу быстро закрывают пробкой, сверху трубку покрывают бумажным колпачком и ставят в темное место.

В случае сильной реакции колбу опускают в холодную воду. Спустя 15 - 30 минут и 1 час отмечают изменение цвета кристаллика азотнокислого серебра; при наличии мышьяка кристаллик желтеет, а затем чернеет.

Вместо азотнокислого серебра можно пользоваться полосками бумаги, пропитанной 5-процентным спиртовым раствором бромной или хлорной ртути. Чувствительность реакции от этого не изменяется.

3.8 Определение свинца

Посуда, приборы и реактивы

1. Стаканы химические объемом 100 мл, ГОСТ 10394-72.

2. Пробирки центрифужные объемом 10 мл.

3. Баня песчаная.

4. Центрифуга.

5. Стекло предметное.

6. Перекись водорода (пергидроль), ГОСТ 10929-76.

7. Кислота соляная концентрированная, ГОСТ 3118-67.

8. Аммоний хлористый.

9. Кальций хлористый, ГОСТ 4141-66.

10. Метиловый оранжевый, ГОСТ 10816-64.

11. Аммиак водный, ГОСТ 3760-64.

12. Натрий углекислый, ГОСТ 83-63.

13. Натрий уксуснокислый, ГОСТ 199-68.

14. Калий двуххромовокислый, ГОСТ 4220-75.

15. Кислота азотная концентрированная, ГОСТ 4461-67.

16. Аммоний уксуснокислый.

17. Медь уксуснокислая.

18. Калий азотистокислый.

19. Уксусная кислота, ГОСТ 61-75.

Все реактивы должны быть квалификации ч.д.а.

Подготовка к анализу

1. Пергидроль конц., ГОСТ 10929-76.

2. Аммоний хлористый, 25-процентный раствор.

3. Кислота соляная, 10-процентный раствор.

4. Кальций хлористый, 10-процентный раствор.

5. Аммиак водный, 25-процентный раствор.

6. Натрий углекислый, 15-процентный раствор.

7. Метиловый оранжевый, 0,1-процентный раствор.

8. Натрий уксуснокислый, насыщенный раствор.

9. Калий двуххромовокислый, 1-процентный раствор.

10. Медь уксуснокислая, 1-процентный раствор.

11. Калий азотистокислый, насыщенный раствор.

12. Уксусная кислота, 80-процентный раствор.

13. Аммоний уксуснокислый: смешивают 30 мл аммиака, уд. вес 0,9, 25 мл уксусной кислоты 80% и 15 мл дистиллированной воды. Через 2 - 3 дня раствор готов к употреблению.

Ход определения свинца

50 мл уксуснокислой вытяжки переносят в стакан объемом 60 мл, добавляют 1 каплю пергидроля, 10 капель соляной кислоты (10%) и выпаривают до 5 мл на песчаной бане. Раствор из стаканчика переливают в центрифужную пробирку емкостью 10 мл, добавляют туда же 0,2 мл 25-процентного хлористого аммония, 0,2 мл 10-процентного хлористого кальция, 1 каплю метилоранжа и 25-процентного аммиака по каплям до изменения цвета жидкости из оранжевого в желтый. К содержимому пробирки приливают избыток аммиака в количестве 1 мл и перемешивают, затем добавляют 0,5 мл углекислого натрия и снова хорошо перемешивают. Через 10 минут осадок отделяют центрифугированием (в течение 10 минут), прозрачный раствор сливают. К полученному осадку добавляют 1 каплю метилоранжа и 10-процентную соляную кислоту по каплям до розового окрашивания. Затем добавляют избыток соляной кислоты в количестве 5 капель и слегка подогревают до растворения осадка. Добавляют 2 мл дистиллированной воды, а если раствор мутноватый, центрифугируют. К прозрачному раствору добавляют насыщенного уксуснокислого натрия до перехода розового цвета в желтый, затем 0,5 мл 1-процентного двуххромовокислого калия, жидкости энергично взбалтывают и дают стоять 10 минут. После этого содержимое пробирки центрифугируют (в течение 10 минут) и прозрачный раствор сливают (опрокидывая вверх дном). При наличии свинца на дне пробирки образуется слабый желтый налет или желтый осадок (PbClO4) в зависимости от количества свинца.

Если на дне пробирки имеется желтый налет или незначительный желтый осадок, внушающий сомнения, для доказательства присутствия свинца проводят микрореакцию на свинец.

Выполнение микрореакции.

В пробирку с осадком добавляют: каплю азотной кислоты и слабо подогревают до растворения осадка. Полученный раствор частями переносят на предметное стекло и осторожно выпаривают на маленьком пламени горелки, причем каждая последующая часть раствора наносится на высушенную каплю и выпаривается досуха. К полученному сухому остатку прибавляют 1 каплю уксуснокислого аммония, смешивают (палочкой) с сухим остатком, и если последний плохо растворяется, слегка его подогревают. Далее прибавляют каплю уксуснокислой меди, хорошо перемешивают оплавленной палочкой и осторожно выпаривают на маленьком пламени горелки досуха (не перегревать!).

После полного охлаждения стекла рядом с полученным остатком наносят капельку азотистокислого калия и соединяют каплю с остатком в виде штриха с помощью тонкооттянутой стеклянной палочки. При наличии свинца постепенно по краям жидкости образуются кристаллы азотистокислой соли калия-меди-свинца K2CuPb(NO2) в виде черных, иногда черно-бурых кубиков, прямоугольников и шестиугольников, характерных для свинца. Просмотр препарата производят через 5 - 10 минут.

Этим методом можно обнаружить 0,33 мг свинца в 50 мл испытуемого раствора (0,6 мг свинца в литре).

3.9 Определение меди и цинка

Посуда, приборы и реактивы

1. Стаканы химические объемом 100 мл, ГОСТ 10394-72.

2. Стекло часовое.

3. Баня песчаная.

4. Пробирки центрифужные.

5. Пробирки с притертой пробкой.

6. Центрифуга.

7. Пергидроль, ГОСТ 10929-76.

8. Кислота серная конц., ГОСТ 4204-66

9. Натрий серноватистокислый, ГОСТ 4215-66.

10. Кислота азотная конц., ГОСТ 4461-67.

11. Аммиак водный, ГОСТ 3760-64.

12. Калий ртутно-роданистый.

13. Кислота соляная конц., ГОСТ 3118-67.

14. Кислота уксусная, ГОСТ 61-75.

Все реактивы должны быть квалификации ч.д.а.

Подготовка к анализу

1. Натрий серноватистокислый, насыщенный раствор.

2. Аммиак, 25-процентный раствор.

3. Калий ртутно-роданистый:

Смешивают 6 г двуххлористой ртути (сулемы), 6,6 г роданистого калия и 6 мл дистиллированной воды и оставляют стоять до следующего дня, время от времени взбалтывают.

4. Кислота уксусная, 1:50.

Ход определения меди и цинка

50 мл уксуснокислой вытяжки переносят в стакан объемом около 50 мл, добавляют 1 каплю пергидроля и выпаривают на песчаной бане до 10 мл и охлаждают. Затем прибавляют 0,2 мл концентрированной серной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и жидкость нагревают до кипения (если выпадает осадок, центрифугируют, собирая прозрачную жидкость в тот же стакан). К кипящему раствору добавляют 1 - 3 капли серноватистокислого натрия (насыщенного), взбалтывают и кипятят 10 минут. В присутствии меди раствор быстро темнеет, а затем выпадает темно-серый или черный хлопьевидный осадок. При отсутствии меди раствор вначале молочно-белый, затем в нем выпадает желтовато-белый осадок.

При наличии осадка последний отделяют от жидкости центрифугированием. Прозрачную жидкость собирают в тот же стакан и сохраняют для определения цинка (раствор А).

Если осадок темно-серый или черный хлопьевидный, то к нему добавляют по 3 капли серной и азотной кислоты (концентрированной) и нагревают пробирку на слабом пламени горелки до появления белых паров серного ангидрида. После охлаждения в пробирку добавляют 3 капли дистиллированной воды и аммиак (25%) до щелочной реакции (сильного запаха аммиака). При наличии меди раствор окрашивается в зеленовато-голубой или синий цвет в зависимости от количества меди.

К раствору А добавляют 4 капли пергидроля, 5 мл дистиллированной воды, закрывают стакан часовым стеклом и кипятят 10 минут.

После охлаждения переносят раствор в пробирку с притертой пробкой (если раствор мутный, фильтруют), добавляют 0,3 - 0,4 мл ртутно-роданистого калия, энергично взбалтывают около 1 минуты и оставляют в покое на 30 минут. Если через 30 минут на дне пробирки осадка не образуется, считают, что цинк отсутствует. В случае выпадания осадка содержимое пробирки центрифугируют и прозрачный раствор сливают. К осадку добавляют 1 - 2 капли концентрированной соляной кислоты и слегка подогревают до растворения осадка. С полученным раствором проводят микрореакцию на цинк.

Выполнение микрореакции. Часть или весь раствор (в зависимости от величины осадка) переносят на предметное стекло и осторожно выпаривают на маленьком пламени горелки досуха (не перегревать!). К осадку добавляют 1 каплю уксусной кислоты (1:50) и смешивают с осадком. Если осадок полностью не растворяется, добавляют каплю соляной кислоты (10%) и осторожно выпаривают досуха. Остаток растворяют в 1 капле уксусной кислоты (1:50), добавляют каплю ртутно-роданистого калия и без перемешивания переносят стекло под микроскоп. Почти моментально по краям капли выпадает белый или слегка фиолетовый осадок, состоящий из перистых крестов и разветвленных групп, напоминающих папоротник.

Этим методом можно обнаружить 0,1 мг меди и 0,1 мг цинка в 50 мл испытуемого раствора (2 мг цинка или меди в литре).

Примечание. Мышьяк, свинец, медь и цинк не должны обнаруживаться вышеуказанными методами. [2]

эмаль покрытие металлический

4. Спектральные методы анализа эмалей

Анализ эмали проводят на лабораторной пробе, отобранной по ГОСТ 24405. Пробу готовят в виде порошка размером частиц не более 0,16 мм, высушенного при температуре 105- 110 ^? С в течение 1 ч. Для спектрального анализа пробу измельчают до размера частиц не более 0,04 мм.

4.1 Спектральный метод одновременного определения оксидов кальция, магния, алюминия, железа, натрия, калия, марганца, никеля, кобальта

Метод основан на сжигании эмали с буферной смесью в дуге переменного тока из кратера угольного электрода, возбуждении и регистрации спектра определяемых элементов.

Аппаратура, реактивы, материалы.

Спектрограф с обратной линейной дисперсией не менее 0,7 нм/мм в области спектра 260- 420 нм или прибор с фотоэлектрической регистрацией спектра.

...