ГОСТ 13637.9-93

ГОСТ 13637.9-93 Галій. Метод визначення фосфору

ГОСТ 13637.9-93

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

ГАЛІЙ

Метод визначення фосфору

Gallium.
Method for the determination of phosphorus

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 13637.9-93 введено в дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 01.01.95

4. ВЗАМІН ГОСТ 13637.9-77

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

ПОСИЛУВАЛЬНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Цей стандарт встановлює методи екстракційно-фотометричного та візуально-фотометричного визначення фосфору в галії в інтервалі масових часток від 1·10 до 1·10 %.

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Загальні вимоги до методів аналізу та вимоги безпеки – за ГОСТ 13637.0 .

2. МЕТОД ЕКСТРАКЦІЙНО-ФОТОМЕТРИЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ФОСФОРУ

2.1. Сутність методу

Метод заснований на попередньому переведенні галію в розчин в аналітичному автоклаві, екстракції хлориду галію ефіром, вибіркової екстракції фосфору сумішшю -бутанолу з хлороформом та подальшому визначенні його у вигляді відновленої молібдофосфорної гетерополікислоти

2.2. Апаратура, реактиви та розчини

Автоклав аналітичний М167 конструкції Гіредмета або аналогічний (креслення). При роботі з автоклавом слід суворо дотримуватися інструкції з експлуатації, що додається до нього.

1 - корпус автоклава, 2 - реакційна ємність, 3 - збірка, 4 - кришка реакційної ємності,
5 - кришка корпусу автоклава, 6 - запірний пристрій, 7 - натяжна гайка,
8 - донний холодильник

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

Шафа сушильна з терморегулятором, що забезпечує температуру нагрівання до 250 °C.

Вентилятори кімнатні.

Пінцет із оргскла або фторопласту.

Фотоелектроколориметр ФЕК-56 або аналогічний.

Лійки ділильні місткістю 50 см .

Колби мірні місткістю 25; 100 см та 1 дм .

Піпетки з поділками місткістю 1; 5 та 10 см .

Фільтри паперові «червона стрічка» діаметром 70 мм.

Циліндри мірні місткістю 10; 25 см .

Кислота соляна особливої чистоти за ГОСТ 14261 , концентрована та концентрацією 6 моль/дм .

Вода деіонізована з питомим електроопором 10-20 МОм·см.

Амоній молібденовокислий за ГОСТ 3765 водний розчин концентрацією 100 г/дм .

Хлороформ технічний за ГОСТ 20015 .

Спирт бутиловий нормальний технічний згідно з ГОСТ 5208 .

Ефір діетиловий, насичений розчином соляної кислоти концентрацією 6 моль/дм .

Суміш для екстрагування: суміш бутилового спирту та хлороформу в об'ємному співвідношенні 3:7.

Гліцерин за ГОСТ 6259 .

Олово дволористе 2-водне, розчин у гліцерині концентрацією 100 г/дм (Розчинення проводять при нагріванні на водяній бані).

Калій фосфорнокислий однозаміщений згідно з ГОСТ 4198 .

Розчин фосфору основний: 0,438 г калію фосфорнокислого однозаміщеного розчиняють у воді, переносять у мірну колбу місткістю 1 дм , доводять водою до мітки та перемішують.

1 см розчину містить 100 мкг фосфору.

Розчин фосфору робітник: 10 см основного розчину фосфору заливають у мірну колбу місткістю 100 см , доливають водою до мітки та перемішують.

1 см робочого розчину містить 10 мкг фосфору

Більш розбавлені робочі розчини фосфору готують послідовним розведенням водою в об'ємному відношенні 1:9 в день ранку.

еблення.

2.3. Проведення аналізу

2.3.1. Наважку проби галію масою 2 г поміщають у фторопластовий вкладиш - збірник аналітичного автоклава (див. креслення), доливають 5 см води. Вкладиш із вмістом встановлюють пінцетом у реакційній ємності, в яку попередньо заливають 20 см соляної кислоти концентрованої. Реакційну ємність закривають кришкою та герметизують у металевому корпусі автоклава. Автоклав поміщають в попередньо прогріту сушильну шафу і витримують при температурі 200 °C протягом 3 год. спиртом. Відкривають кришку, виймають пінцетом вкладиш-збірку.

2.3.2. Розчин із вкладиша-збірника переносять у мірний циліндр місткістю 10 см та доводять об'єм до 10 см розчином соляної кислоти концентрацією 6 моль/дм . Розчин з циліндра переносять у ділильну вирву. Галій екстрагують трьома порціями ефіру по 10 см протягом 2 хв. Ефірний шар відкидають, а водну фазу переносять у ділильну вирву, доливають 8 см розчину амонію молібденовокислого, 10 см суміші для екстрагування. Струшують вирву протягом 2 хв. Органічну фазу (нижній шар) фільтрують через паперовий фільтр колбу, додають одну краплю розчину дволористого олова і перемішують. Вимірюють оптичну щільність розчину на фотоелектроколориметр в кюветі з товщиною поглинаючого шару 50 мм при довжині хвилі 630 нм. Як розчини порівняння використовують суміш для екстрагування. Масу фосфору в пробі визначають за градуювальним графіком.

Паралельно через всі стадії аналізу проводять два контрольні досвіди. Розмір поправки контрольного досвіду має перевищувати 0,02 мкг фосфору.

2.3.3. Побудова градуювального графіка

У ряд ділильних лійок вносять 0,00; 0,02; 0,05; 0,10; 0,20; 0,50; 1,0 см робочого стандартного розчину фосфору, що відповідає 0,0; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10 мкг фосфору. Додають до 10 см розчин соляної кислоти концентрацією 6 моль/дм , 8 см амонію молібденовокислого, 10 см суміші для екстрагування. Струшують лійки протягом 2 хв. Органічну фазу фільтрують у колбу, додають 1 краплю розчину дволористого олова, перемішують. Оптичну густину отриманих розчинів вимірюють, як у п. 2.2.2. Градуювальний графік будують, наносячи осі абсцис масу фосфору в мкг, а по осі ординат відповідні значення оптичної щільності розчинів фосфору за вирахуванням оптичної щільності нульового розчину.

Обробку результатів ведуть відповідно до п. 4.

3. МЕТОД ВІЗУАЛЬНО-ФОТОМЕТРИЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ФОСФОРУ

3.1. Сутність методу

Метод заснований на реакції утворення молібдофосфорної гетерополікислоти з подальшим відновленням її в соляно-кислому середовищі аскорбіновою кислотою в присутності сульфатнокислого калію, екстракційному концентруванні в ізоаміловому спирті та подальшому візуально-фотометричному визначенні фосфору.

Галій попередньо видаляють із розчину екстракцією його хлориду ефіром.

3.2. Апаратура, реактиви та розчини

Апаратура, реактиви та розчини за п. 2.2 з доповненням:

Плитка електрична лабораторна потужністю 400 Вт.

Склянки кварцові місткістю 50 см .

Скло годинникове діаметром 50 мм.

Циліндри для колориметрування заввишки 180 мм та діаметром 15 мм.

Кислота соляна особливої чистоти за ГОСТ 14261 концентрована і концентрацією 2 і 6 моль/дм .

Кислота аскорбінова, водний розчин концентрацією 17,6 г/дм .

Амоній молібденовокислий за ГОСТ 3765 водний розчин концентрацією 40 г/дм .

Калій сурьмяновиннокислий, водний розчин концентрацією 3 г/дм .

Спирт ізоаміловий за ГОСТ 5830 .

Кислота азотна особливої чистоти за ГОСТ 11125 *.
______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 11125-84 . - Примітка виробника бази даних.

Суміш азотної та соляної кислот: готують перед вживанням змішуванням обсягів кислот, взятих щодо 1:5.

3.3. Проведення аналізу

3.3.1. Наважку галію масою 1 г розчиняють, як зазначено у п. 2.2.1 або 3.3.2.

3.3.2. Наважку галію масою 1 г поміщають у кварцову склянку, доливають 5 см розчину соляної кислоти концентрацією 6 моль/дм , обполіскують метал, кислоту обережно зливають та відкидають.

У склянку доливають 10 см суміші кислот, що накривають годинниковим склом і проводять розчинення навішування при слабкому нагріванні. Отриманий розчин упарюють насухо. Сухий залишок розчиняють 5 см соляної кислоти концентрацією 6 моль/дм , розчин переводять у ділильну вирву, склянку обполіскують ще 5 см розчину соляної кислоти тієї ж концентрації, все переводять у ділильну лійку.

Галій екстрагують 10 см ефіру протягом 2 хв. Екстракцію повторюють, ефірний шар відкидають, а водну фазу переносять у склянку і випарюють насухо. Сухий залишок розчиняють у 2 см розчину соляної кислоти концентрацією 2 моль/дм , розчин переводять в циліндр для колориметрування, змиваючи невеликою кількістю води, потім додають 0,25 см розчину молібденовокислого амонію, 0,5 см розчину аскорбінової кислоти, 0,1 см розчину сурьмяновиннокислого калію, доводять водою об'єм до 10 см . Після додавання кожного реактиву вміст ретельно перемішують. Додають 1 см ізоамілового спирту струшують протягом 30 с і порівнюють інтенсивність забарвлення органічного шару зі шкалою розчинів порівняння через 5 хв. Одночасно через всі стадії аналізу проводять два контрольні

х досвіду.

3.3.3. Приготування шкали порівняння

У циліндри для колориметрування вводять 0,00; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,40; 0,60; 1,00 см робочого розчину фосфору (що містить 1 мкг/см фосфору), що відповідає 0,00; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,40; 0,60; 1,00 мкг фосфору. Додають по 2 см розчину соляної кислоти концентрацією 2 моль/дм , 0,25 см розчину амонію молібденовокислого, 0,5 см розчину аскорбінової кислоти, 0,1 см розчину сурьмяновиннокислого калію, доводять водою об'єм до 10 см . Після додавання кожного реактиву вміст ретельно перемішують. Додають 1 см ізоамілового спирту, струшують протягом 30 с. Інтенсивність фарбування органічного шару шкали розчинів порівняння використовують визначення фосфору через 5 хв.

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Масову частку фосфору ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса фосфору в пробі, мкг,

- Середня маса фосфору в контрольному досвіді, мкг,

- Маса навішування галію, р.

4.2. За результат аналізу приймають середнє арифметичне значення двох результатів паралельних визначень, проведених окремих наважок.

Допустимі розбіжності двох результатів паралельних визначень і двох результатів аналізу (різниця більшого та меншого) з довірчою ймовірністю 0,95 наведено у таблиці.

Розбіжність для проміжних масових часток фосфору розраховують методом лінійної інтерполяції.

4.3. Контроль правильності аналізу проводять методом добавок за ГОСТ 25086 .