B. Kvantitativní stanovení zirkonia

1. Rozsah a oblast použití
Tato metoda je vhodná pro kvantitativní stanovení zirkonia v chloro(hydroxo)komplexech hliníku a zirkonu až do maximální koncentrace zirkonu 5,4 % (m/m) v neaerosolových antiperspirantech.

2. Princip
Zirkonium se extrahuje z prostředku v kyselém prostředí a kvantitativní stanovení se provede plamenovou atomovou absorpční spektrometrií.

3. POUŽITÉ CHEMIKÁLIE
Všechny použité chemikálie musí být čistoty p.a. nebo vyšší

3.1 Kyselina chlorovodíková, koncentrovaná (d₂₀ =1,18 g/ml)

3.2 Roztok kyseliny chlorovodíkové, 10% (V/V): k 500 ml vody v kádince se za stálého míchání přidá 100 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové (3.1). Tento roztok se převede do odměrné baňky na 1 litr a doplní se po rysku vodou.

3.3 Zásobní standardní roztok zirkonia, 1000 μg/ml v 0,5 mol/l roztoku kyseliny chlorovodíkové („SpectrosoL“ nebo ekvivalentní)

3.4 Chlorid hlinitý (hydratovaný) [AlCl₃·6H₂O]: činidlo: 22,6 g hexahydrátu chloridu hlinitého se rozpustí ve 250 ml 10% (V/V) roztoku kyseliny chlorovodíkové (3.2).

3.5 Chlorid amonný: činidlo: 5,0 g chloridu amonného se rozpustí ve 250 ml 10% (V/V) roztoku kyseliny chlorovodíkové (3.2).

4. Přístroje a pomůcky

4.1 Obvyklé laboratorní vybavení

4.2 Topná deska s magnetickým míchadlem

4.3 Filtrační papír (Whatman č. 41 nebo ekvivalentní)

4.4 Atomový absorpční spektrofotometr vybavený zirkoniovou výbojkou s dutou katodou

5. Postup

5.1 Příprava vzorku

5.1.1 Do kádinky na 150 ml se naváží asi 1,0 g (m gramů) homogenního vzorku prostředku přesně. Přidá se 40 ml vody a 10 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové (3.1).

5.1.2 Kádinka se umístí na topnou desku s magnetickým míchadlem (4.2). Zapne se míchání a zahřeje se až k varu. Aby se zabránilo rychlému odpaření, umístí se na kádinku hodinové sklo. Vaří se 5 minut, kádinka se sejme z topné desky a ochladí se na laboratorní teplotu.

5.1.3 Za použití filtračního papíru (4.3) se obsah kádinky zfiltruje do odměrné baňky na 100 ml. Kádinka se dvakrát vypláchne vždy 10 ml vody a oplachová voda se po zfiltrování přidá do baňky. Doplní se po rysku vodou a promíchá se. Tento roztok se také použije ke kvantitativnímu stanovení hliníku (část C).

5.1.4 Do odměrné baňky na 50 ml se odpipetuje 20,00 ml roztoku vzorku (5.1.1), 5,00 ml činidla chloridu hlinitého (3.4) a 5,00 ml činidla chloridu amonného (3.5). Doplní se po rysku 10% (V/V) roztokem kyseliny chlorovodíkové a promíchá se.

5.2 Podmínky atomové absorpční spektrometrie
Plamen: oxid dusný/acetylen
Vlnová délka: 360,1 nm
Korekce pozadí: ne
Podmínka paliva: bohaté; pro maximální absorbanci je nutná optimalizace výšky hořáku a palivových podmínek.

5.3 Kalibrace

5.3.1 Do série odměrných baněk na 50 ml se odpipetuje 5,00; 10,00; 15,00; 20,0 a 25,00 ml zásobního standardního roztoku zirkonia (3.3). Do každé odměrné baňky se odpipetuje 5,00 ml činidla chloridu hlinitého (3.4) a 5,00 ml činidla chloridu amonného (3.5). Doplní se po rysku 10% (V/V) kyselinou chlorovodíkovou (3.2) a promíchá se. Tyto roztoky obsahují 100, 200, 300, 400 a 500 μg zirkonia na mililitr.
Podobně se připraví slepý pokus, vynechá se standardní roztok zirkonia.

5.3.2 Změří se absorbance slepého pokusu (5.3.1) a získaná hodnota se použije jako nulová koncentrace zirkonia pro kalibrační křivku. Změří se absorbance každého kalibračního standardu zirkonia (5.3.1). Sestrojí se kalibrační křivka vynesením závislosti hodnot absorbance na koncentraci zirkonia.

5.4 Kvantitativní stanovení
Změří se absorbance roztoku vzorku (5.1.4). Z kalibrační křivky se odečte koncentrace zirkonia odpovídající hodnotě absorbance naměřené pro roztok vzorku.

6. Výpočet
Obsah zirkonia ze vzorku vyjádřený v hmotnostních procentech se vypočte podle vzorce:
$\%(m/m)\mathrm{zirkonia}=\frac{c}{40\times m}$
kde

m =	hmotnost analyzovaného vzorku (5.1.1) v g,
c =	koncentrace zirkonia v roztoku vzorku (5.1.4) v μg/ml, odečtená z kalibrační křivky.

7. Opakovatelnost
Pro výrobky obsahující asi 3 % (m/m) zirkonia nesmí rozdíl mezi výsledky dvou paralelních stanovení na stejném vzorku překročit absolutní hodnotu 0,10 %.

8. Poznámka
Použití metody spektrometrie s indukčně vázanou plazmou - optická emisní spektrometrie je povoleno jako alternativa plamenové atomové absorpční spektrometrie.