Цей стандарт встановлює хіміко-спектральний метод визначення свинцю, заліза, цинку, вісмуту, нікелю, міді, кадмію, магнію, марганцю та срібла в сурмі.

Хіміко-спектральний метод дозволяє визначати масові частки домішок у сурмі, %:

свинцю від до;

заліза від до;

цинку від до;

вісмуту від до;

нікелю від до;

міді від до;

кадмію від до;

магнію від до;

марганцю від до;

срібла від до.

Метод заснований на попередньому концентруванні домішок відгоном сурми у вигляді бромідів, випаровуванні залишку розчину на графітовому порошку та подальшому спектральному аналізі отриманого концентрату.

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу та вимоги безпеки за ГОСТ 1367.0-83.

2. АПАРАТУРА, МАТЕРІАЛИ ТА РЕАКТИВИ

Спектрограф дифракційний типу ДФС-8 із ґратами 600 штрихів на 1 мм або інший аналогічний прилад.

Спектрограф кварцовий середньої дисперсії типу ІСП-30 або інший аналогічний прилад.

Мікрофотометр, що не реєструє типу МФ-2 або інший аналогічний прилад.

Джерело постійного струму, що забезпечує напругу не менше 200 В та розрахований на струм не менше 20 А.

Генератор активізованої дуги типу ДГ-2, ДГ-1, ПС-39 для іонізації міжелектродного проміжку під час включення дуги постійного струму.

Верстат для заточування графітових електродів із частотою обертання до 1420 об/хв.

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Електроди графітові діаметром 6 мм марок С-2 або ОСЧ-7-4 з кратером діаметром 4 мм і глибиною 8 мм.

Контрелектроди з графітових стрижнів марки С-2 або ОСЧ-7-4 діаметром 6 мм, довжиною 30-50 мм, один кінець яких заточений на конус.

Порошок графітовий особливої чистоти за ГОСТ 23463-79 або отриманий з електродів графітових марки ОСЧ-7-4.

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Фотопластинки спектральні типу II чутливістю 15 умовних одиниць за ГОСТ 2817-50 або фотопластинки аналогічного типу, що забезпечують нормальне почорніння аналітичних ліній та фону у спектрі.

Фотопластинки УФШ-3 чутливістю не менше ніж 16 умовних одиниць за ГОСТ 2817–50 або фотопластинки аналогічного типу, що забезпечують нормальне почорніння аналітичних ліній та фону у спектрі.

Проявник за ГОСТ 10691.1-84.

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Фіксаж: 300 г сірчанокислотного натрію (ГОСТ 27068-86) і 20 г хлористого амонію (ГОСТ 3773-72) розчиняють у 700 і 200 см3 води відповідно, зливають отримані розчини разом і доводять водою до 1 дм3.

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Похибка зважування фотореактивів 0,1г.

Терези аналітичні.

Лампа інфрачервона НКЗ-500 з регулятором напруги типу РНО-250-0,5 за ГОСТ 13874-83 або регулятором аналогічного типу.

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Бокси з органічного скла.

Ступки агатові, яшмові з органічного скла з маточками з такого ж матеріалу.

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Шпателі із органічного скла.

Баночки поліетиленові або пластмасові з кришками місткістю 50-100 см3 для зберігання зразків порівняння.

Склянки кварцові місткістю 50 см3.

Свинець за ГОСТ 22861-77 або окис свинцю за ГОСТ 9199-77 .

Залізо металеве, відновлене воднем, за ГОСТ 9849-86 або окис заліза за ТУ 6-09-5346-87.

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Цинк за ГОСТ 3640-79 або окис цинку за ГОСТ 10262-73 .

Вісмут за ГОСТ 10928-75 або окис вісмуту за ГОСТ 10216-75 .

Нікель за ГОСТ 849-70 або окис нікелю за ГОСТ 4331-78 .

Мідь за ГОСТ 859-78 або окис міді за ГОСТ 16539-79 .

Кадмій за ГОСТ 22860-77 або окис кадмію за ГОСТ 11120-75 .

Магній за ГОСТ 804-72 або окис магнію за ГОСТ 4526-75 .

Марганець за ГОСТ 6008-82 марки Мр0 або Мр00 або перекис марганцю за ГОСТ 4470-79 .

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Срібло за ГОСТ 6836-80 або срібло азотнокисле за ГОСТ 1277-75 .

Кислота соляна особливої чистоти за ГОСТ 14261-77 та розведена 1:5.

Кислота азотна особливої чистоти за ГОСТ 11125-84 та розбавлена 1:1.

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Спирт етиловий за ГОСТ 18300-87 .

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Водню перекис за ГОСТ 177-77 .

Бром за ГОСТ 4109-79 неперегнаний та двічі перегнаний у кварцовому апараті.

Вода бідистильована; готують перегонкою дистильованої води у кварцовому перегінному апараті.

Стандартні розчини.

Розчин вісмуту, свинцю, марганцю; навішування вісмуту, свинцю, марганцю масою по 0,1 г поміщають у склянку місткістю 100 см3, доливають 20 см3 азотної кислоти (1:1), нагрівають. Після розчинення доливають 20-30 см3 води, кип'ятять, охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 100 см3, доливають до мітки водою і перемішують.

1 см3 розчину містить 1 мг вісмуту, 1 мг свинцю, 1 мг марганцю.

Розчин кадмію, міді, нікелю; навішування кадмію, міді, нікелю масою по 0,1 г поміщають у склянку місткістю 100 см3, доливають 10 - 15 см3 суміші концентрованих кислот соляної та азотної (3:1) і випарюють майже насухо. Залишок змочують соляною кислотою і випарюють знову до вологих солей. Обробку соляною кислотою повторюють ще двічі. Потім вміст склянки змочують соляною кислотою, доливають 20-30 см3 води, кип'ятять, охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 100 см3, доливають до мітки водою і перемішують.

1 см3 розчину містить 1 мг кадмію, 1 мг міді, 1 мг нікелю.

Розчин магнію, цинку, заліза; магній спочатку промивають соляною кислотою (1:5) (для видалення з поверхні окису магнію). Потім промивають 2-3 рази водою і висушують при 100-105 °C.

Наважку магнію, цинку масою по 0,1 г поміщають у склянку місткістю 100 см3, доливають по 10 - 15 см3 соляної кислоти (1:1) і слабо нагрівають до розчинення.

Наважку заліза масою 0,1 г також поміщають у склянку місткістю 100 см3 і розчиняють при нагріванні та постійному помішуванні 10 см3 концентрованої соляної кислоти з додаванням перекису водню.

Після розчинення обидві склянки доливають по 20 см3 води, нагрівають, охолоджують і вміст склянок переводять в одну мірну колбу місткістю 100 см3, доливають до мітки водою і перемішують.

1 см3 розчину містить 1 мг магнію, 1 мг цинку та 1 мг заліза.

Розчин срібла: навішування срібла масою 0,1 г поміщають у склянку місткістю 100 см3, доливають 20 см3 азотної кислоти (1:1), нагрівають. Після розчинення додають 20-30 см3 води, кип'ятять, охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 100 см3, доливають до мітки водою і перемішують.

1 см3 розчину містить 1 мг срібла.

3. ПІДГОТОВКА ДО АНАЛІЗУ

3.1. Приготування зразків порівняння

3.1.1. Основний зразок порівняння (ООС) містить по 0,1% кожної з домішок, що визначаються.

У кварцову чашку поміщають 9,000 г графітового порошку, доливають 10 см3 стандартного розчину вісмуту, свинцю, марганцю концентрації 1 мг/см3, 10 см3 стандартного розчину кадмію, міді, нікелю концентрації 1 мг/см3 та 10 см3 концентрації магу 1 мг/см3. Суміш висушують під інфрачервоною лампою та ретельно перемішують. Додають 10 см3 стандартного розчину срібла концентрації 1 мг/см3 і висушують знову під інфрачервоною лампою. Перемішують з етиловим спиртом спочатку у кварцовій чашці, а потім у ступці з органічного скла протягом 60 хв. Знову висушують та перемішують протягом 20 хв.

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

ООС можна також готувати, вводячи домішки, що визначаються у вигляді оксидів або нітратів.

У цьому випадку агатову або яшмову ступку поміщають 9865,2 г графітового порошку, додають 10,8 мг окису свинцю, 14,3 мг окису заліза, 12,5 мг окису цинку, 11,1 мг окису вісмуту, 14,1 мг окису нікелю, 12,5 мг окису міді, 11,4 мг окису кадмію, 16,6 мг окису магнію, 15,8 мг перекису марганцю, 15,7 мг азотнокислого срібла і розтирають з етиловим спиртом протягом 60 хв, висушують під інфрачервоною лампою і знову розтирають протягом 20 хв.

3.1.2. Зразки OC1-ОС10 готують послідовним розведенням ООС, а потім кожного наступного зразка графітовим порошком.

Масова частка кожної з домішок, що визначаються в зразках ОС1 - ОС10 і вводяться в суміш навішування графітового порошку і зразка, що розбавляється, змішуються для отримання наступного зразка порівняння, наведені в табл. 1.

Таблиця 1

───────────┬────────────────┬───────────────────── ────────────────

Позначення │ Масова частка │ Маса наважок, г

торця │ визначених ├─────────────┬───────────────────────

│ домішок, % │ графітового │ зразка, що розбавляється

│ │ порошку │ (у дужках вказано

│ │ │ його позначення)

───────────┼────────────────┼─────────────┼──────── ────────────────

│ -2 │ │

ОС1 │ 1 х 10 │ 1,800 │ 0,200 (ООС)

│ -3 │ │

ОС2 │ 3 х 10 │ 1,400 │ 0,600 (ОС1)

│ -3 │ │

ОС3 │ 1 х 10 │ 1,200 │ 0,600 (ОС2)

│ -4 │ │

ОС4 │ 3 х 10 │ 1,400 │ 0,600 (ОС3)

│ -4 │ │

ОС5 │ 1 х 10 │ 1,200 │ 0,600 (ОС4)

│ -5 │ │

ОС6 │ 3 х 10 │ 1,400 │ 0,600 (ОС5)

│ -5 │ │

ОС7 │ 1 х 10 │ 1,200 │ 0,600 (ОС6)

│ -6 │ │

ОС8 │ 3 х 10 │ 1,400 │ 0,600 (ОС7)

│ -6 │ │

ОС9 │ 1 х 10 │ 1,200 │ 0,600 (ОС8)

│ -7 │ │

ОС10 │ 3 х 10 │ 1,400 │ 0,600 (ОС9)

Наведені у табл. 1 навішування графітового порошку і зразка, що розбавляється, поміщають у ступку з органічного скла, ретельно перетирають з етиловим спиртом (ОС5 - ОС10 - з етиловим спиртом, двічі перегнаним в кварцовому приладі) протягом 30 хв і висушують під інфрачервоною лампою. Перетирання у ступці та висушування під інфрачервоною лампою ведуть у боксі з органічного скла.

Зразки порівняння зберігають у щільно закритих банках із органічного скла.

4. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

4.1. Концентрування домішок

1,0 г тонкорастертої сурми поміщають у кварцову склянку місткістю 50 см3 і доливають 3 см3 соляної кислоти. Потім обережно (реакція йде бурхливо) при безперервному перемішуванні та охолодженні доливають по краплях 2 см3 брому. Для охолодження склянку з пробою поміщають у посудину з холодною водою. Після бурхливої реакції склянку покривають годинниковим склом і помірно нагрівають до повного розчинення металу. Потім годинникове скло знімають, обмивають 0,5 - 1 см3 бідистильованої води. Отриманий розчин упарюють до об'єму 1 см3, додають 50 мг порошку графітового і випарюють розчин насухо. Для повнішого видалення сурми залишок змочують 1 см3 соляної кислоти, омиваючи нею стінки склянки, додають 1 см3 брому і знову упарюють насухо. Потім склянку поміщають у більш гаряче місце (температура плити 300 ° C - 350 ° С) і нагрівають до припинення виділення білої пари трихлористої сурми. Аналізовану пробу охолоджують. Отриманий сухий залишок є концентратом домішок, що піддається спектральному аналізу.

З кожної аналізованої проби сурми беруть шість наважок і одержують шість концентратів для визначення цинку та кадмію. Операцію повторюють та отримують шість концентратів для визначення свинцю, заліза, вісмуту, нікелю, міді, магнію, марганцю та срібла.

Одночасно через всі стадії аналізу проводять контрольні досліди (по три для кожної фотопластинки) забруднення реактивів.

4.2. Спектральний аналіз концентратів

До кожного концентрату, отриманого від аналізованої проби та контрольного досвіду, і до 50 мг кожного зразків порівняння ОС1 - ОС10 додають по 2 мг хлористого натрію і перемішують. Кожну суміш поміщають у канал графітового електрода діаметром 4 мм та глибиною 8 мм. Електрод із пробою (або із зразком порівняння) служить анодом (нижній електрод). Верхнім електродом є графітовий електрод, заточений на конус. Між електродами запалюють дугу постійного струму силою 15 А. Визначення свинцю, заліза, вісмуту, нікелю, міді, магнію, марганцю та срібла проводять на спектрографі ДФС-8 з ґратами 600 штр/мм, що працює в першому порядку. Застосовують трилінзову освітлювальну систему. Проміжна діафрагма 5 мм. Шкалу довжин хвиль встановлюють на 280 нм. Ширина щілини спектрографа 20 мкм. Час експозиції 45 с. Дуговий проміжок 3 мм. Спектри концентратів, отриманих від аналізованої проби та контрольних дослідів, і спектра кожного зі зразків порівняння ОС1 - ОС10 фотографують на двох фотопластинках, отримуючи на кожній фотопластинці по три спектри кожного з вищезгаданих концентратів і зразків порівняння.

Визначення цинку та кадмію проводять на спектрографі ІСП-30 при ширині щілини спектрографа 15 мкм. Висвітлення щілини роблять трилінзовим конденсором (перший конденсор f = 75 мм не ахроматизований), проміжна діафрагма кругла. Для фотографування використовують платівки УФШ, область спектру 210 - 240 нм. Час експозиції 45, дуговий проміжок 3 мм.

Спектри концентратів, отриманих від аналізованої проби та контрольних дослідів, та спектри кожного із зразків порівняння ОС1 — ОС10 фотографують на двох фотопластинках, отримуючи на кожній фотопластинці по три спектри кожного з вищеназваних концентратів та зразків порівняння.

Фотопластинки виявляють, промивають водою, фіксують, промивають у проточній воді та сушать.

5. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

5.1. У кожній спектрограмі на отриманих фотопластинках фотометрируют почорніння аналізованої лінії обумовленої домішки (табл. 2) та довколишнього фону і обчислюють різницю почорнінь.

Таблиця 2

──────────────────────────┬─────────────────────── ────────────────

Визначається елемент │ Довжини хвиль аналітичних ліній, нм

──────────────────────────┼─────────────────────── ────────────────

Свинець │ 283,30

Залізо │ 248,32 або 302,10

Цинк │ 213,85

Вісмут │ 306,77

Нікель │ 300,24

Мідь │ 327,29

Кадмій │ 228,80

Магній │ 277,98

Марганець │ 279,48

Срібло │ 328,06

5.2. Від отриманих значень переходять до відповідних значень логарифмів відносної інтенсивності, використовуючи дані, наведені у додатку ГОСТ 13637.1-77.

5.3. За значеннями і для зразків порівняння будують графіки градуювання в координатах і для кожної домішки.

5.4. За графіками і значеннями відповідних визначають для кожної спектрограми на фотопластинці масову частку домішки () в концентраті без урахування контрольних дослідів і без урахування ступеня концентрування, і — масову частку домішки в концентраті контрольного досвіду.

5.5. Обчислюють - середньоарифметичне з результатів трьох визначень на кожній фотопластинці.

5.6. Масову частку домішки С у відсотках, розраховану за даними фотометрування однієї спектрограми на фотопластинці (результат одного визначення), обчислюють за формулою

де - маса навішування графітового порошку колектора, що дорівнює 0,050 г;

- Маса навішування сурми, г;

та - масові частки домішки, що визначаються за пп. 5.4 та 5.5.

Результат аналізу визначають як середньоарифметичні результати шести одиничних визначень, отриманих на двох фотопластинках.

Різниця найбільшого і найменшого результатів шести паралельних визначень, отриманих на двох фотопластинках при довірчій ймовірності Р = 0,95, не повинна перевищувати абсолютної розбіжності, що допускається, обчисленого за формулою:

де - середнє арифметичне із шести результатів паралельних визначень, отриманих на двох фотопластинках.

(У ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

Різниця двох результатів аналізу однієї і тієї ж проби при довірчій ймовірності Р = 0,95 не повинна перевищувати абсолютного розбіжності, що допускається, обчисленого за формулою:

де - Середнє арифметичне двох результатів аналізу.

(Абзац в ред. Зміни N 1, затв. Постановою Держстандарту СРСР від 23.03.1989 N 624)

ГОСТ 1367.11-83

ГОСТ 16274.1-77 Вісмут. Метод хіміко-спектрального аналізу (зі змінами N 1, 2, 3)

ГОСТ 26473.6-85 Сплави та лігатури на основі ванадію. Метод визначення молібдену (зі зміною N 1)

ГОСТ 12645.4-77 Індій. Хіміко-спектральний метод визначення алюмінію, вісмуту, кадмію, міді, марганцю, нікелю, свинцю, срібла та цинку (зі Змінами N 1, 2, 3, 4)

ГОСТ 18385.4-79 Ніобій. Методи визначення танталу (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 23862.31-79 Рідкоземельні метали та їх окиси. Методи визначення торію та празеодиму (зі Змінами N 1, 2)

ГОСТ 23862.18-79 Неодим, гадоліній та їх окису. Метод визначення домішок оксидів рідкісноземельних елементів (зі зміною N 1)

ГОСТ 23862.7-79 Рідкоземельні метали та їх окиси. Хіміко-спектральні методи визначення домішок оксидів рідкісноземельних елементів (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 23862.23-79 Рідкоземельні метали та їх окиси. Методи визначення марганцю (зі зміною N 1)

ГОСТ 23862.12-79 Церій та його двоокис. Хіміко-спектральний метод визначення заліза, кобальту, марганцю, міді та нікелю (зі зміною N 1)

ГОСТ 25278.9-82 Сплави та лігатури рідкісних металів. Методи визначення титану (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 14339.3-91 Вольфрам. Методи визначення вмісту фосфору

ГОСТ 23862.25-79 Рідкоземельні метали та їх окиси. Методи визначення кобальту та нікелю (зі Зміною N 1)

ГОСТ 26473.12-85 Сплави та лігатури на основі ванадію. Метод атомно-абсорбційного аналізу (зі зміною N 1)

ГОСТ 25278.13-87 Сплави та лігатури рідкісних металів. Методи визначення вольфраму (зі зміною N 1)

Металургія

Наш консультант заощадить ваш час

Передплата

ГОСТ 1367.11-83

ГОСТ 16274.1-77 Вісмут. Метод хіміко-спектрального аналізу (зі змінами N 1, 2, 3)

ГОСТ 25278.9-82 Сплави та лігатури рідкісних металів. Методи визначення титану (зі змінами N 1, 2)

ГОСТ 25278.13-87 Сплави та лігатури рідкісних металів. Методи визначення вольфраму (зі зміною N 1)

оплата ON-LINE

Металургія

Наш консультант заощадить ваш час

Передплата