TCVN\r\n10621:2014

ISO\r\n11489:1995

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PLATIN TRONG HỢP KIM\r\nPLATIN DÙNG LÀM ĐỒ TRANG SỨC - PHƯƠNG PHÁP TRỌNG LƯỢNG BẰNG CÁCH KHỬ VỚI THỦY\r\nNGÂN (I) CLORUA

Determination\r\nof platinum in platinumum jewellery alloys - Gravimetric determination by reduction\r\nwith mercury (I) chloride

Lời nói đầu

TCVN 10621:2014 hoàn\r\ntoàn tương đương ISO 11489:1995.

TCVN 10621:2014 do\r\nBan kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 174, Đồ trang sức biên soạn,\r\nTổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công\r\nbố.

XÁC\r\nĐỊNH HÀM LƯỢNG PLATIN TRONG HỢP KIM PLATIN DÙNG LÀM ĐỒ TRANG SỨC - PHƯƠNG PHÁP\r\nTRỌNG LƯỢNG BẰNG CÁCH KHỬ VỚI THỦY NGÂN (I) CLORUA

Determination\r\nof platinum in platinumum jewellery alloys - Gravimetric determination by\r\nreduction with mercury (I) chloride.

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy\r\nđịnh phương pháp trọng lượng để xác định platin trong hợp kim platin làm đồ trang\r\nsức, thích hợp nhất trong phạm vi độ tinh khiết nêu tại TCVN 10616 (ISO 9202).

Phương pháp này đặc\r\nbiệt được áp dụng cho hợp kim platin có chứa paladi, iridi, rhodi, đồng,\r\ncobalt, vàng, rutheni, gali, chromi, indi, và vonfram nhỏ hơn 5%. Một số thay\r\nđổi được nêu ra khi có mặt paladi, iridi, rhodi, vàng hoặc rutheni.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu dưới đây\r\nlà rất cần thiết đối với việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu có ghi\r\nnăm công bố, áp dụng phiên bản được nêu. Đối với tài liệu không có năm công bố,\r\náp dụng phiên bản mới nhất kể cả các sửa đổi (nếu có).

TCVN 10616 (ISO\r\n9202), Đồ trang sức - Độ tinh khiết của hợp kim kim loại quý.

3. Nguyên lý

Mẫu được hòa tan\r\ntrong nước cường toan. Sau khi loại bỏ tất cả gốc nitrat bằng bốc hơi, cặn được\r\nhòa tan trong axit clohydric. Sau đó, kết tủa platin từ dung dịch này bằng quá\r\ntrình khử với thủy ngân (I) clorua. Thủy ngân được loại bỏ bằng cách nung nóng\r\nvà cân được lượng platin kim loại. Nếu có mặt, vàng và paladi cũng sẽ kết tủa\r\nbằng quá trình khử này. Hàm lượng của chúng phải được xác định riêng bằng, ví\r\ndụ, quang phổ hấp thụ nguyên tử hoặc quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP) và\r\nmột sự hiệu chỉnh được áp dụng.

4. Thuốc thử

Trong quá trình phân\r\ntích, nếu không có thỏa thuận nào khác, chỉ sử dụng thuốc thử có độ tinh khiết\r\nphân tích được công nhận và chỉ dùng nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương\r\nđương.

4.1. Axit clohydric, 36 % (khối lượng/khối\r\nlượng) đến 38 % (kl/kl), ρ₂₀ =\r\n1,19 g/cm³.

4.2. Axit clohydric\r\nloãng, 18 % (kl/kl) ρ₂₀ = 1,09 g/cm³.

4.3. Axit clohydric\r\nloãng, 8,5\r\n% (kl/kl) ρ₂₀ = 1,04 g/cm³.

4.4. Axit nitric, 69 % (kl/kl), ρ₂₀ = 1,41 g/cm³.

4.5. Dung dịch thủy ngân\r\n(I) clorua (Hg₂Cl₂), ở dạng huyền phù

Hòa tan 200 g thủy ngân\r\n(I) nitrat ngậm hai phân tử nước [Hg₂(NO₃)₂.2H₂O] trong 300 ml nước trong một cốc thủy tinh\r\nvà thêm vào khoảng 50 ml axit nitric, vừa đủ để đảm bảo thủy ngân (I) nitrat\r\ntính bazơ tan hết. Pha loãng dung dịch bằng nước cất đến 4 L và thêm vào 400 ml\r\ndung dịch amôni clorua bão hòa lạnh. Để yên cho kết tủa thủy ngân (I) clorua\r\nlắng xuống, gạn và rửa 20 lần để đảm bảo không còn nitrat. Thêm vào 2 L nước\r\ncất và chứa trong bình thủy tinh nút kín.

CHÚ THÍCH: Huyền phù\r\nnày ổn định và có thể lưu trữ để dùng trong vài tháng.

4.6. Axit flohydric\r\n40 %\r\n(kl/kl) ρ₂₀ = 1,13 g/cm³.

4.7. Axit sunfuric\r\nloãng, 50\r\n% (kl/kl) ρ₂₀ = 1,42 g/cm³.

4.8. Khí hoàn nguyên,\r\nnhư\r\nhydro hoặc hỗn hợp hydro /nitơ.

4.9. Khí trơ, như khí cacbon dioxyt\r\nhoặc nitơ.

4.10. Nước cường toan

Trộn đều 3 thể tích\r\naxit clohydric (4.1) và 1 thể tích axit nitric (4.4).

CẢNH BÁO - Nước cường\r\ntoan hết sức nguy hiểm và cần thiết phải sử dụng kính an toàn hoặc kính bảo hộ.\r\nViệc phá mẫu phải được tiến hành trong tủ hút độc có khả năng thông khí tốt.

5. Thiết bị, dụng cụ

Thiết bị thí nghiệm\r\nthông thường và

5.1. Thiết bị hoàn\r\nnguyên,\r\nxem Hình A.1.

5.2. Chén platin, thể tích 10 ml

5.3. Máy quang phổ\r\nhấp thụ nguyên tử hoặc quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP), hoặc các phương\r\ntiện khác xác định được vết kim loại.

5.4. Lò múp, có khả năng đạt\r\nnhiệt độ tối thiểu 1000^oC.

5.5. Giấy lọc không\r\ntàn,\r\ncó khả năng giữ lại các hạt 3 µm.

6. Lấy mẫu

Phương pháp lấy mẫu\r\nđối với hợp kim platin làm đồ trang sức phải được thỏa thuận giữa các bên cho đến\r\nkhi một phương pháp tiêu chuẩn được công bố.

7. Cách tiến hành

7.1. Hợp kim trang\r\nsức platin có không quá 5 % iridi, rhodi hoặc rutheni

Cân một lượng mẫu\r\nchứa 250 đến 300 mg platin với độ chính xác 0,01 mg và chuyển vào một cốc thủy tinh.\r\nHòa tan mẫu trong 20 ml nước cường toan (4.10) trong một cốc thủy tinh đậy kín\r\nbằng một mặt kính đồng hồ, trong khi đó tiến hành đun nóng từ từ.

Bất kỳ vật nào không\r\ntan còn lại sau quá trình này phải được lọc ra tại giai đoạn này và thành phần\r\ncủa nó được xác minh để hiệu chỉnh hợp lý kết quả.

Đun nóng dung dịch\r\ntrên bếp điện và bốc hơi đến gần khô. Hòa tan cặn muối còn ẩm trong 10 ml axit\r\nclohydric loãng (4.2) và bốc hơi lần nữa gần đến khô. Lặp lại việc hòa tan\r\ntrong axit clohydric và bốc hơi ba lần, cuối cùng hòa tan cặn trong 10 ml axit\r\nclohydric loãng (4.2) và rồi dùng nước nóng pha loãng đến một thể tích tổng 300\r\nml.

Đun dung dịch đến\r\nsôi, trong thời gian này tiếp tục đun sôi, thêm vào từng lượng nhỏ từ 5 ml đến 10\r\nml huyền phù thủy ngân (I) clorua đã được lắc đều. Tiếp tục thêm huyền phù đến\r\nkhi kết tủa màu đen ban đầu biến thành màu xám do lượng thêm vào dư thừa. Để\r\nyên cho lắng kết tủa khoảng 15 min ở nhiệt độ trên 85^oC và lọc qua\r\nhai lần giấy lọc (5.5). Rửa kỹ kết tủa và cốc thủy tinh với dung dịch axit\r\nclohydric loãng (4.3). Giữ lại dung dịch lọc để phân tích xác định platin bằng\r\nmột phương pháp thích hợp và nếu phát hiện thấy phải áp dụng một sự hiệu chỉnh\r\nkết quả.

Gấp giấy lọc chứa kết\r\ntủa, đặt nó vào trong chén sứ tráng men đã biết khối lượng và sấy khô ở 120^oC\r\ntrong dòng không khí. Nâng từ từ nhiệt độ lên tới 400^oC trong khoảng\r\n30 min. Việc khống chế tốc độ nung nóng đến 400^oC là rất quan trọng\r\nbởi vì sự chưng cất nhanh thủy ngân có thể gây mất mát platin.

Đồng thời khi đạt\r\nđược nhiệt độ 400^oC, chén và mẫu có thể được đốt nóng ở 900^oC\r\ntrong 60 min trong lò múp (5.4) để nung kết tủa.

CẢNH BÁO NGUY HIỂM - Vì\r\nsự nguy hiểm cho sức khỏe khi tiếp xúc với hơi thủy ngân, cần đảm bảo mọi biện\r\npháp phòng ngừa thích đáng để ngăn cản chúng xâm nhập vào bầu khí quyển.

Làm nguội chén hiện\r\nchứa xốp platin. Nếu paladi có mặt, xốp hấp thụ oxy, cho nên nung nóng nó với\r\nkhí hoàn nguyên (4.8) trong một thiết bị hoàn nguyên (5.1) và làm nguội trong\r\nmột bầu khí trơ (4.9). Việc cân thử khối lượng có thể được thực hiện trong giai\r\nđoạn này nhằm xác nhận hàm lượng platin gần với hàm lượng dự đoán.

Chuyển lượng xốp sang\r\nmột bát platin và tinh chế nó bằng cách thấm ướt với một ít axit flohydric (4.6)\r\nvà ba giọt axit sunfuric loãng (4.7). Đun nóng cho đến bắt đầu bốc khói và sau\r\nđó làm nguội, thêm một ít nước nóng, tiến hành lọc và rửa với axit clohydric\r\nloãng (4.3). Hóa tro giấy lọc và xốp trong chén sứ và nung ở 700^oC\r\ntrong lò múp (5.4). Sau đó xốp phải được xử lý một lần nữa trong thiết bị hoàn\r\nnguyên (5.1) và được làm nguội trong bầu khí trơ (4.9) trước khi tiến hành cân\r\ncuối cùng.

Một lượng nhỏ vàng và\r\npaladi trong xốp platin được xác định sau đó bằng các phương tiện thích hợp như\r\nlà quang phổ hấp thụ nguyên tử hoặc quang phổ phát xạ ICP (5.3) và áp dụng một\r\nsự hiệu chỉnh. Cũng có thể iridi, rhodi và rutheni vẫn có mặt trong xốp platin\r\ncuối cùng. Vấn đề được khuyến nghị là kiểm tra xốp platin để biết sự có mặt các\r\nnguyên tố này bằng các thiết bị thích hợp như là quang phổ hấp thụ nguyên tử\r\nhoặc quang phổ phát xạ ICP (5.3). Nếu chúng được phát hiện, một sự hiệu chỉnh\r\nphải được áp dụng.

7.2. Hợp kim platin\r\nlàm đồ trang sức với iridi, rhodi hoặc rutheni lớn hơn 5 %

Làm theo cách tiến\r\nhành được trình bày trong 7.1. Tuy nhiên, đối với việc hòa tan sử dụng một quá\r\ntrình phân hủy áp suất.

8. Biểu thị kết quả

8.1. Phương pháp tính

8.1.1. Nếu khối lượng cân\r\ncuối cùng chỉ chứa riêng platin, tính hàm lượng platin w_Pt, bằng phần nghìn\r\ntheo khối lượng (‰), sử dụng công thức:

Trong đó:

m₁ khối lượng mẫu, tính\r\nbằng miligam;

m₂ khối lượng platin của\r\ndung dịch lọc, tính bằng miligam;

m₃ khối lượng platin cân\r\ncuối cùng, tính bằng miligam.

8.1.2. Nếu khối lượng cân\r\ncuối cùng có chứa các nguyên tố khác, hàm lượng platin w_Pt, được tính bằng phần\r\nnghìn theo khối lượng (‰), sử dụng công thức

Trong đó:

m_X khối lượng tổng của\r\ncác nguyên tố khác, tính bằng miligam;

8.2. Độ lặp lại

Kết quả của hai lần\r\nxác định giống nhau phải tương đương không lệch quá ba phần nghìn theo khối\r\nlượng (‰) của platin. Nếu độ lệch lớn hơn so với giá trị này, phải lặp lại phép\r\nthử.

9. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm\r\nphải bao gồm các thông tin sau:

a) Nhận diện mẫu thử\r\nbao gồm nguồn gốc, ngày tháng nhận mẫu, hình dạng mẫu;

b) Phương pháp lấy\r\nmẫu;

c) Viện dẫn tiêu\r\nchuẩn này, TCVN 10621 (ISO 11489);

d) Hàm lượng platin\r\ncủa mẫu tính bằng phần nghìn theo khối lượng (‰), dưới dạng các giá trị đơn và\r\ncác giá trị trung bình;

e) Bất kỳ sai lệch\r\nnào so với phương pháp quy định trong tiêu chuẩn này;

f) Bất kỳ điều gì\r\nkhông bình thường quan sát thấy trong quá trình xác định;

g) Ngày tháng năm thử\r\nnghiệm;

h) Nhận diện phòng\r\nthí nghiệm thực hiện phân tích này;

i) Tên, chữ ký của\r\nngười quản lý phòng thí nghiệm và của người thực hiện.

Phụ lục A
\r\n(Tham khảo)

Thiết bị hoàn nguyên\r\ntheo Rose

Hình\r\nA.1 - Thiết bị hoàn nguyên