32. KVANTITATIVNÍ STANOVENÍ ROZPUSTNÉHO BARYA A STRONCIA V PIGMENTECH VE FORMĚ SOLÍ NEBO KOMPLEXŮ
A. Kvantitativní stanovení rozpustného barya
1. Rozsah a oblast použití
V této metodě je popsán postup extrakce a kvantitativního stanovení rozpustného barya z pigmentů ve formě solí nebo komplexů.
2. Princip
Pigment se extrahuje 0,07M roztokem kyseliny chlorovodíkové za definovaných podmínek a množství barya v extraktu se stanoví atomovou absorpční spektrometrií.
3. POUŽITÉ CHEMIKÁLIE
Všechny použité chemikálie musí být čistoty p.a. nebo vyšší
3.1 Ethanol, absolutní
3.2 Kyselina chlorovodíková, 0,07 mol/l roztok
3.3 Kyselina chlorovodíková, 0,5 mol/l roztok
3.4 Chlorid draselný, 8% (m/V) roztok: 16 g chloridu draselného se rozpustí ve 200 ml 0,07M roztoku kyseliny chlorovodíkové (3.2).
3.5 Standardní roztoky barya
3.5.1 Zásobní standardní roztok barya, 1 000 μg/ml v 0,5 mol/l roztoku kyseliny dusičné („SpectrosoL“ nebo ekvivalentní)
3.5.2 Standardní roztok barya, 200 μg/ml: 20,0 ml zásobního standardního roztoku barya (3.5.1) se odpipetuje do odměrné baňky na 100 ml. Doplní se po rysku 0,07 mol/l roztokem kyseliny chlorovodíkové (3.2) a promíchá.
4. Přístroje a pomůcky
4.1 Obvyklé laboratorní vybavení
4.2 pH-metr s přesností ±0,02
4.3 Třepačka s krouživým pohybem
4.4 Membránový filtr s velikostí pórů 0,45 μm
4.5 Atomový absorpční spektrofotometr vybavený baryovou výbojkou s dutou katodou
5. Postup
5.1 Příprava vzorku
5.1.1 Do Erlenmeyerovy baňky se odváží asi 0,5 g pigmentu přesně (m gramů). Pro účinné promíchání je vhodné použít baňku o minimálním objemu 150 ml.
5.1.2 Pipetou se přidá 1,0 ml ethanolu (3.1) a baňkou se krouží tak, aby se pigment důkladně smočil. Z byrety se přidá přesně takové množství 0,07 mol/l roztoku kyseliny chlorovodíkové (3.2), které je nezbytné k tomu, aby byl dosažen poměr objemu kyseliny k hmotnosti pigmentu přesně 50 mililitrů na gram. Celkový objem extraktu včetně ethanolu se označí „V ml“. Pro dosažení důkladného promíchání se obsahem baňky 5 sekund krouží.
5.1.3 pH-metrem (4.2) se změří pH výsledné suspenze a je-li nad hodnotu 1,5, přidá se po kapkách 0,5 mol/l roztok kyseliny chlorovodíkové (3.3), dokud se nedosáhne hodnoty 1,4 až 1,5.
5.1.4 Baňka se zazátkuje a ihned se 60 minut třepe v třepačce s krouživým pohybem (4.3). Třepačka musí mít dostatečnou rychlost, aby vznikla pěna. Zfiltruje se přes membránový filtr 0,45 μm (4.4) a filtrát se jímá. Extrakt se nesmí odstředit před zfiltrováním. 5,0 ml filtrátu se odpipetuje do odměrné baňky na 50 ml; doplní se po rysku 0,07 mol/l kyselinou chlorovodíkovou (3.2) a promíchá. Tento roztok se také používá ke stanovení obsahu stroncia (část B).
5.1.5 Do odměrné baňky na 100 ml se odpipetuje 5,0 ml roztoku chloridu draselného (3.4) a alikvotní podíl („WBa ml“) zředěného filtrátu (5.1.4), tak aby očekávaná koncentrace byla 3 až 10 μg barya na mililitr. (Alikvotní podíl 10 ml by měl být vhodným výchozím množstvím.) Doplní se po rysku 0,07 mol/l roztokem kyseliny chlorovodíkové (3.2) a promíchá se.
5.1.6 Koncentrace barya v roztoku (5.1.5) se stanoví atomovou absorpční spektrometrií tentýž den.
5.2 Podmínky pro atomovou absorpční spektrometrii
Plamen: oxid dusný-acetylen
Vlnová délka: 553,5 nm
Korekce pozadí: ne
Podmínka paliva: chudé; pro maximální absorbanci je nutná optimalizace výšky hořáku a palivových podmínek.
5.3 Kalibrace
5.3.1 Do série odměrných baněk na 100 ml se odpipetuje 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 a 5,0 ml standardního roztoku barya (3.5.2). Do každé baňky se odpipetuje 5,0 ml roztoku chloridu draselného (3.4). Doplní se po rysku 0,07 mol/l roztokem kyseliny chlorovodíkové (3.2) a obsah se promíchá. Tyto roztoky obsahují 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 a 10,0 μg barya na mililitr.
Obdobně se provede slepý pokus s tím, že se vynechá standardní roztok barya.
5.3.2 Změří se absorbance slepého pokusu (5.3.1) a takto získaná hodnota se použije jako nulová koncentrace barya pro kalibrační křivku. Změří se absorbance každého standardního roztoku barya (5.3.1). Sestrojí se kalibrační křivka vynesením závislosti hodnot absorbance na koncentraci barya.
5.4 Stanovení
Změří se absorbance roztoku vzorku (5.1.5). Z kalibrační křivky se odečte koncentrace barya odpovídající hodnotě absorbance naměřené pro roztok vzorku.
6. Výpočet
Obsah rozpustného barya (% m/m) v pigmentu se vypočítá podle vzorce
kde
| m = | hmotnost analyzovaného vzorku (5.1.1) v g, |
| c = | koncentrace barya v roztoku vzorku (5.1.5) odečtená z kalibrační křivky v μg/ml, |
| V = | celkový objem extraktu (5.1.2) v ml, |
| WBa = | objem extraktu odebraného podle bodu 5.1.5 v ml. |
7. Opakovatelnost
Pro výrobky obsahující asi 2 % (m/m) rozpustného barya je pro tuto metodu nejlepším odhadem opakovatelnosti 0,3 %.
8. Poznámky
8.1 Za určitých podmínek může být absorbance barya zvýšena přítomností vápníku. Tomu lze zabránit přidáním iontů hořčíku v koncentraci 5 g/l (viz. „Magnesium as modifier for the determination of barium by flame atomic emission spectrometry“. Jerrow, M. et al., Analytical Proceedings, 1991, 28, 40.).
8.2 Použití metody spektrometrie s indukčně vázanou plazmou - optická emisní spektrometrie je povoleno jako alternativa plamenové atomové absorpční spektrometrie.
B. Kvantitativní stanovení rozpustného stroncia
1. Rozsah a oblast použití
V této metodě je popsán postup extrakce a kvantitativního stanovení rozpustného stroncia z pigmentů ve formě solí nebo komplexů.
2. Princip
Pigment se extrahuje 0,07M roztokem kyseliny chlorovodíkové za definovaných podmínek a množství stroncia v extraktu se stanoví atomovou absorpční spektrometrií.
3. POUŽITÉ CHEMIKÁLIE
Všechny použité chemikálie musí být čistoty p.a. nebo vyšší
3.1 Etanol, absolutní
3.2 Kyselina chlorovodíková, 0,07 mol/l roztok
3.3 Chlorid draselný, 8% (m/V) roztok: 16 g chloridu draselného se rozpustí ve 200 ml 0,07 mol/l roztoku kyseliny chlorovodíkové (3.2).
3.4 Standardní roztoky stroncia
3.4.1 Zásobní standardní roztok stroncia, 1 000 μg/ml v 0,5 mol/l roztoku kyseliny dusičné („SpectrosoL“ nebo ekvivalentní)
3.4.2 Standardní roztok stroncia, 100 μg/ml: 10,0 ml zásobního standardního roztoku barya (3.4.1) se odpipetuje do odměrné baňky na 100 ml. Doplní se po rysku 0,07 mol/l roztokem kyseliny chlorovodíkové (3.2) a promíchá.
4. Přístroje a pomůcky
4.1 Obvyklé laboratorní vybavení
4.2 Membránový filtr s velikostí pórů 0,45 μm
4.3 Atomový absorpční spektrofotometr vybavený stronciovou výbojkou s dutou katodou
5. Postup
5.1 Příprava vzorku
Pro kvantitativní stanovení rozpustného stroncia se použije roztok připravený v oddíle A 5.1.4.
5.1.1 Do odměrné baňky na 100 ml se odpipetuje 5,0 ml roztoku chloridu draselného (3.3) a alikvotní podíl („WSr ml“) zředěného filtrátu (A 5.1.4), aby byla předpokládaná koncentrace stroncia 2 až 5 μg/ml. (Alikvotní podíl 10 ml by měl být vhodným výchozím množstvím.) Doplní se po rysku 0,07 mol/l roztokem kyseliny chlorovodíkové (3.2) a promíchá.
5.1.2 Koncentrace stroncia v roztoku (5.1.1) se stanoví atomovou absorpční spektrometrií tentýž den.
5.2 Podmínky pro atomovou absorpční spektrometrii
Plamen: oxid dusný-acetylen
Vlnová délka: 460,7 nm
Korekce pozadí: ne
Podmínka paliva: chudé; pro maximální absorbanci je nutná optimalizace výšky hořáku a palivových podmínek.
5.3 Kalibrace
5.3.1 Do série odměrných baněk na 100 ml se odpipetuje 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 a 5,0 ml standardního roztoku stroncia (3.4.2). Do každé baňky se odpipetuje 5,0 ml roztoku chloridu draselného (3.3). Doplní se po rysku 0,07 mol/l roztokem kyseliny chlorovodíkové (3.2) a obsah se promíchá. Tyto roztoky obsahují 1,0; 2,0; 4,0 a 5,0 μg stroncia na mililitr.
Obdobně se provede slepý pokus s tím, že se vynechá standardní roztok stroncia.
5.3.2 Změří se absorbance slepého pokusu (5.3.1) a takto získaná hodnota se použije jako nulová koncentrace stroncia pro kalibrační křivku. Změří se absorbance každého kalibračního standardu stroncia (5.3.1). Sestrojí se kalibrační křivka vynesením závislosti hodnot absorbance na koncentraci stroncia.
5.4 Stanovení
Změří se absorbance roztoku vzorku (5.1.1). Z kalibrační křivky se odečte koncentrace stroncia odpovídající hodnotě absorbance naměřené pro roztok vzorku.
6. Výpočet
Obsah rozpustného stroncia (% m/m) v pigmentu se vypočítá podle vzorce
kde
| m = | hmotnost analyzovaného vzorku (A 5.1.1) v g, |
| c = | koncentrace stroncia v roztoku vzorku (5.1.1) odečtená z kalibrační křivky v μg/ml, |
| V = | celkový objem extraktu (A 5.1.2) v ml, |
| WSr = | objem extraktu odebraného podle bodu 5.1.1 v ml. |
7. Opakovatelnost
Pro výrobky obsahující asi 0,6 % (m/m) rozpustného barya je pro tuto metodu nejlepším odhadem opakovatelnosti 0,09 %.
8. Poznámka
Použití metody spektrometrie s indukčně vázanou plazmou - optická emisní spektrometrie je povoleno jako alternativa plamenové atomové absorpční spektrometrie.