ГОСТ 13637.2-93

ГОСТ 13637.2-93 Галій. Атомно-емісійний метод визначення кадмію, свинцю, цинку

ГОСТ 13637.2-93

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

ГАЛІЙ

Атомно-емісійний метод визначення кадмію, свинцю, цинку

Gallium. Atomic-emission метод для визначення cadmium, lead, zinc

ОКСТУ 1709

Дата введення 1995-01-01

Передмова

1. РОЗРОБЛЕН Міждержавним технічним комітетом 104 «Напівпровідникова та рідко-металічна продукція. Особливо чисті метали», Державним інститутом рідкісних металів (гіредмет)

ВНЕСЕН Держстандартом Росії

2. ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 4-93 від 19 жовтня 1993 р.)

За ухвалення проголосували:

3. Постановою Комітету Російської Федерації зі стандартизації, метрології та сертифікації від 02.06.94 N 160 міждержавний стандарт ГОСТ 13637.2-93 введено в дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 01.01.95

4. ВЗАМІН ГОСТ 13637.2-77

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

ПОСИЛУВАЛЬНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Цей стандарт встановлює прямий атомно-емісійний метод визначення масових часток домішок у галії:

Метод заснований на вимірюванні інтенсивності ліній елементів-домішок у спектрі, отриманому при фракційному випаровуванні домішок з галію з добавкою порошкового графіту каналу графітового анода в дузі постійного струму.

Домішки в галії визначають за градуювальними графіками, побудованими в координатах: логарифм відношення інтенсивності лінії визначеного елемента до інтенсивності фону ( ) логарифм масової частки обумовленого елемента ( ).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Загальні вимоги до методів аналізу та вимоги безпеки за ГОСТ 13637.2 .

2. АПАРАТУРА, МАТЕРІАЛИ ТА РЕАКТИВИ

Спектрограф дифракційний типу ДФС-8 або аналогічного типу з гратами 600 штр/мм або спектрограф середньої дисперсії типу ІСП-28 або аналогічного типу з дволінзової системи освітлення (конденсорна лінза F-75, діаметром 25 мм).

Генератор дуговий типу ДГ-2 з додатковим реостатом або аналогічного типу, пристосований для запалювання постійного струму дуги високочастотним розрядом.

Випрямляч 250-300 В, 30-50 А.

Мікрофотометр типу МФ-2 чи аналогічного типу.

Спектропроектор типу ПС-18 чи аналогічного типу.

Ваги лабораторні 1-го класу за ГОСТ 24104 *.
_______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 24104-2001 . - Примітка виробника бази даних.

Терези торсіонні типу ВТ до 500 мг або ваги аналогічного типу.

Ступка та маточка з органічного скла.

Бокс із органічного скла.

Верстат для заточування графітових електродів.

Електроди графітові фасонні для атомно-емісійного аналізу ОСЧ-7-4 діаметром 6 мм, заточені на конус; або графітові електроди, виточені з графітових стрижнів ОСЧ-7-3, діаметром 6 мм, заточені на конус, з кутом при вершині 15 градусів і з майданчиком діаметром 1,5 мм на кінці, обпалені в дузі постійного струму при 15 А протягом 15 с.

Електроди графітові фасонні для атомно-емісійного аналізу ОСЧ-7-4 діаметром 6 мм, з каналом глибиною 6 мм і діаметром 4 мм; або графітові електроди тих самих розмірів, виточені з графітових стрижнів ОСЧ-7-3, обпалені в дузі постійного струму при 15 А протягом 15 с.

Очищення випалюванням піддають кожну пару електродів безпосередньо перед аналізом (електрод, заточений на конус - катод, електрод з каналом - анод).

Графіт порошковий особливої чистоти за ГОСТ 23463 .

Галій металевий, чистий за домішками, що визначаються, підготовлений, як зазначено в ГОСТ 13637 .0.

Кадмію окис за ГОСТ 11120 .

Свинцю окис.

Цинка окис за ГОСТ 10262 .

Пластинки фотографічні типу ПФС-04 та типу ПФС-02 розміром 9x12 см або аналогічні, що забезпечують нормальні почорніння аналітичних ліній та прилеглого фону у спектрі.

Проявник, що складається з двох розчинів для фотопластинок типу ПФС-04.

Розчин А:

Розчин Б:

Перед застосуванням проявника змішують рівні об'єми розчинів, А і Б додають 5% за обсягом етилового спирту. Час прояву має бути в півтора рази більшим за час, вказаний на упаковці фотопластинок. Температура прояву (20±1) °З.

Проявник для фотопластинок типу ПФС-02 готують за ГОСТ 13637.1 .

Фіксаж:

Лампа інфрачервона ІКЗ-500 з регулятором напруги РНО типу 250-0,5 або регулятором аналогічного типу.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300 , неперегнаний і двічі перегнаний у кварцовому приладі.

Державний стандартний зразок (ГСО) порошку графітового СПГ-27 Пр ДСО 2820-83, розведений порошковим графітом в два рази: у ступку з органічного скла поміщають 2 г ДСО, додають 2 г порошкового графіту і ретельно перетирають суміш з етиловим спиртом протягом 50 , а потім висушують під інфрачервоною лампою.

3. ПІДГОТОВКА ДО АНАЛІЗУ

3.1. Приготування зразків порівняння (ОС)

3.1.1. Кожен зразок порівняння готують безпосередньо перед фотографуванням його спектра, поміщаючи, як зазначено в п. 4.1, канал графітового електрода 10 мг зразка порівняння на порошковому графіті (ОСГП) за п. 3.2 і 100 мг галію, чистого по домішках. В умовах даного методу відповідно до співвідношення мас речовин, що змішуються, масова частка домішки ОС (у розрахунку на масову частку домішки в галії) дорівнює одній десятій від масової частки тієї ж домішки в ОСГП.

3.2. Приготування зразків порівняння на порошковому графіті (ОСГП)

Готують основний зразок порівняння на порошковому графіті (ООСГП), що містить по 1% кадмію, свинцю та цинку та 97% вуглецю в розрахунку на вміст металу та вуглецю у суміші металів та вуглецю, механічно змішуючи порошковий графіт з окислами відповідних металів. Для цього навішування масою 0,0114 г окису кадмію, 0,0108 г окису свинцю, 0,0124 г окису цинку і 0,9700 г порошкового графіту поміщають у ступку з органічного скла і ретельно перетирають суміш з етиловим спиртом протягом 5 потім висушують під інфрачервоною лампою.

Щоб уникнути внесення забруднень, перетирання у ступці та висушування під інфрачервоною лампою ведуть у боксі з органічного скла.

ООСГП допускається також готувати, вводячи обумовлені елементи як розчинів (див. ГОСТ 13637 .3).

ОСГП1-ОСГП8 готують послідовним розведенням ООСГП, а потім кожного наступного зразка порошковим графітом.

Масова частка кожної з визначених домішок в ОСГП1-ОСГП8 (розрахунку на масову частку металу в суміші металів і вуглецю), що вводяться в суміш навішування порошкового графіту і зразка, що змішується для отримання даного зразка, наведені в табл.1.

Таблиця 1

Наведені в табл.1 навішування порошкового графіту і зразка, що розбавляється, поміщають у ступку з органічного скла, ретельно перетирають з етиловим спиртом протягом 30 хв і висушують під інфрачервоною лампою. Для ОСГП4-ОСГП8 використовують спирт, двічі перегнаний у кварцовому приладі.

Перетирання у ступці та висушування під інфрачервоною лампою ведуть у боксі з органічного скла.

При визначенні цинку від 3·10 до 1·10 % використовують ОСГП1-ОСГП4. За інших визначеннях використовують ОСГП4-ОСГП8. Масова частка домішок в зразках порівняння ОС, що готуються з них (у відсотках, у розрахунку на масову частку домішки в галії) наведена в табл.2.

Таблиця 2

Зразки порівняння на порошковому графіті зберігають у щільно закритих банках із органічного скла.

4. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

4.1. При зйомці спектру аналізованої проби в канал графітового електрода діаметром 4 мм і глибиною 6 мм поміщають послідовно 10 мг порошкового графіту і 100 мг аналізованої проби галію шматочками розміром не більше 3 мм в поперечнику (щоб уникнути внесення забруднень пробу галію подрібнюють, не виймаючи поліетиленового пакета).

При зйомці спектра кожного зразка порівняння в канал графітового електрода діаметром 4 мм і глибиною 6 мм послідовно поміщають 10 мг зразка порівняння на порошковому графіті і 100 мг галію, чистого по визначених домішках, шматочками розміром не більше 3 мм в поперечнику.

Нижній електрод із аналізованою пробою галію (або зі зразком порівняння) служить анодом, верхній, заточений на конус - катодом. Між електродами запалюють дугу постійного струму силою 15 А фотографують спектр з експозицією 40 с. Під час експозиції відстань між електродами підтримують 3 мм. Спектри в області довжин хвиль 200-300 нм фотографують спектрографом типу ДФС-8 з решіткою 600 штр/мм, що працює в першому порядку, з проміжною діафрагмою 5 мм або спектрографом середньої дисперсії типу ІСП-28 з проміжною діафрагмою 5 мм. Ширина щілини спектрографа обох випадках 15 мкм. У касету заряджають платівку типу ПФС-04 (при визначенні цинку від 3·10) до 1·10 % спектр фотографують на фотопластинках типу ПФС-02).

Спектр кожної проби та спектр кожного із зразків порівняння реєструють на фотопластинці по три рази. Крім того, на ту фотопластинку тричі фотографують спектр основи зразків порівняння; для цього канал графітового електрода діаметром 4 мм і глибиною 6 мм щоразу поміщають 10 мг порошкового графіту і 100 мг галію, чистого по визначених домішках.

Експоновану фотопластинку виявляють, промивають водою, фіксують, промивають у проточній воді протягом 15 хв та сушать.

5. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

5.1. У кожній спектрограмі фотометрують почорніння аналітичної лінії елемента, що визначається. (див. табл.3) та прилеглого фону (мінімальне почорніння поряд з аналітичною лінією обумовлюваного елемента з будь-якої сторони, але з одного й того ж боку у всіх спектрах, знятих на одній платівці) і обчислюють різницю почорнінь .

Таблиця 3

За трьома паралельними значеннями , , , отриманих за трьома спектрограмами, знятими для кожного зразка, знаходять середнє арифметичне результатів . За отриманими середніми значеннями переходять до відповідних значень логарифмів відносної інтенсивності , Використовуючи таблицю, наведену в додатку ГОСТ 13637.1 .

5.2. Якщо аналітична лінія визначеного елемента у спектрах основи зразків порівняння відсутня, то використовуючи значення для зразків порівняння (див. табл.2) та отримані значення будують градуювальний графік в координатах . Масову частку домішок в аналізованій пробі знаходять за цим графіком за значенням для проби.

5.3. Допустимі розбіжності результатів трьох паралельних відносин (ставлення найбільшого до найменшого), а також двох результатів аналізу (ставлення більшого до меншого) наведено в табл.4.

Таблиця 4

Допустимі розбіжності для проміжних масових часток розраховують методом лінійної інтерполяції.

5.4. Якщо в спектрах основи зразків порівняння є слабка лінія елемента, що визначається, то при побудові градуювального графіка в координатах вносять виправлення на масову частку визначається елемента в основі зразків порівняння. Внесення поправки припустимо лише за умови, що масова частка обумовленого елемента в основі зразків порівняння не перевищує встановленого для методу нижньої межі інтервалу обумовлених масових часток. Якщо ця умова не виконується, необхідно підібрати для основи зразків порівняння чистіший за домішками металевий галій або порошковий графіт і виконати ретельне поетапне очищення приміщення, робочих місць, застосовуваної апаратури, реактивів і матеріалів

Отримавши відкоригований градуювальний графік, розраховують масові частки домішок галії, як зазначено в пп.5.2, 5.3.

5.5. Контроль правильності аналізу проводять за ГОСТ 13637.0 або за наявності державного стандартного зразка (ГСО) порошку графітового СПГ-27 Пр ГСО 2820-83, таким чином: канали трьох графітових електродів діаметром 4 мм і глибиною 6 мм вводять по 100 мг металевого галію , чистого за домішками, що визначаються, і по 10 мг розведеного ДСО.

Аналіз отриманої суміші проводять одночасно з аналізом проб за пп.4 і 5. Для кожної домішки обчислюють відношення більшого до меншого значень двох величин - результату аналізу отриманої суміші розведеного ДСО і 0,5 атестованого значення масової частки домішки в ДСО. Результати аналізу проб вважають правильними з довірчою ймовірністю 0,95, якщо це відношення , де - Регламентована в п. 5.3 допускається розбіжність двох результатів аналізу проби галію з масовою часткою домішки, що дорівнює результату аналізу суміші галію з розведеним ДСО.