ГОСТ 15483.11-78

ГОСТ 15483.11-78 Олово. Методи визначення вісмуту, галію, золота, кобальту, міді, нікелю, свинцю, срібла, індії та алюмінію (зі Змінами N 1, 2, 3)

ГОСТ 15483.11-78

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

ОЛОВО

Методи визначення вісмуту, галію, золота, кобальту, міді,
нікелю, свинцю, срібла, індії та алюмінію

Tin. Методи для визначення bismuth, gallium, gold, cobalt, copper,
нікель, лівий, silver, indium and aluminium

ОКСТУ 1709

Дата введення 1980-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством кольорової металургії СРСР

РОЗРОБНИКИ

BCБаєв, Т. П. Алманова , Г. М. Власова , BCМєшкова, Л. В. Міщенко , Л. Д. Савілова , Р.Д.

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 13.12.78 N 3300

3. ВЗАМІН ГОСТ 15483.10-70 в частині разд.2

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. Обмеження терміну дії знято за протоколом N 4-93 Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІВД 4-94)

6. ПЕРЕВИДАННЯ (червень 1999 р.) зі Змінами N 1, 2, 3, затвердженими в серпні 1984 р., жовтні 1985 р., червні 1989 р. (ІУС 12-84, 1-86, 10-89)


Цей стандарт встановлює хіміко-спектральний метод визначення масової частки домішок та напівкількісний спектральний метод визначення масових часток алюмінію та заліза в олові високої чистоти в інтервалі концентрацій, %:

Хіміко-спектральний метод заснований на визначенні вище перерахованих елементів, крім алюмінію, концентруванням домішок шляхом видалення основи у вигляді хлорного олова. Хлориди домішок сорбуються на вугільному порошку, який надалі піддають спектральному аналізу.

Для визначення алюмінію навішування металевого олова переводять в окис, який спектрально аналізують.

(Змінена редакція, Зм. N 3).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу та вимоги безпеки – за ГОСТ 15483.0 .

(Змінена редакція, зміна N 1).

1.2. У результаті аналізу ведуть контрольні досліди поправки на забруднення реактивів.

2. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Спектрограф кварцовий середньої дисперсії із трилінзовою системою освітлення щілини.

Мікрофотометр.

Генератор дуги постійного або змінного струму з високочастотним запаленням. Схема включення показана на рис.1

1 - джерело високої частоти від генератора ДТ-1 або ДГ-2; 2 — контактор для увімкнення джерела
постійного струму; 3 - контактор для зміни полярності дуги постійного струму

Чорт.1

Пекти муфельна.

Шафа сушильна.

Електропіч горизонтальна трубчаста.

Електропіч на 120 ° C (див. рис.4).

Терези аналітичні.

Ваги торсіонні.

Секундомір.

Кварцовий перегінний апарат для перегонки кислоти та води.

Прилад для перегонки чотирихлористого вуглецю.

Лампа інфрачервона (для сушіння) напругою 127, 500 Вт.

Верстат настільний токарний з набором фасонних різців.

Фотопластинки спектральні типів І та ІІ з нормативно-технічної документації.

Проявник та фіксаж за ГОСТ 10691.6 . Дозволяється застосування проявника іншого складу.

Стрижні графітові для спектрального аналізу марки ос. 7-4.

Склянки термостійкі місткістю 50-100 см за ГОСТ 25336 .

Бюкси скляні за ГОСТ 25336 .

Ковпаки скляні або ексікатори згідно з ГОСТ 25336 .

Стійки із органічного скла для електродів.

Кварцеві чашки за ГОСТ 19908 або скляні.

Ковба Бюрца.

Вирви крапельні за ГОСТ 25336 .

Стакани Дрекселя.

Трубки скляні діаметром 15-20 мм, завдовжки 10-12 см.

Склянка Вульфа двогорла.

Тиглі кварцові місткістю 40 см (При виборі переважні тиглі з найменшим діаметром дна) за ГОСТ 19908 .

Ступка агатова.

Порошок графітовий ос. 7-4.

Калій марганцевокислий за ГОСТ 20490 .

Фосфору п'ятиокис.

Азбест волокнистий.

Вата скляна.

Кислота соляна згідно з ГОСТ 3118 .

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

Кислота азотна за ГОСТ 4461 двічі перегнана в кварцовому дистиляторі і розведена 1:1, 1:4.

Вуглець чотирихлористий за ГОСТ 20288 , перегнаний.

Етилен хлористий (дихлоретан).

Спирт етиловий технічний ректифікований за ГОСТ 18300 .

Вугілля деревне за ГОСТ 7657 або активоване.

Натрію гідроксид за ГОСТ 4328 або калію гідроокис за ГОСТ 24363 .

Мастило кремнійорганічна типу ЦИАТИМ-221 за ГОСТ 9433 або вазелін.

Суміш соляної та азотної кислот у співвідношенні 3:1.

Кальцій хлористий.

Вода дистильована за ГОСТ 6709 двічі перегнана в кварцовому перегінному апараті.

Хлор отримують при взаємодії калію марганцевокислої та соляної кислоти. Установка для одержання та очищення хлору показана на рис.2.

1 - лійка краплинна з соляною кислотою; 2 - колба для отримання хлору; 3 - склянка промивна з водою;
4 - колонка з хлористим кальцієм і п'ятиокисом фосфору; 5 - трубка кварцова з деревним вугіллям
для очищення від кисню; 6 - електропіч трубчаста (700-800 ° С); 7 - ватний фільтр;
8 - склянка із сірчаною кислотою; 9 - колонка з п'ятиокисом фосфору;
10 - кран для видалення надлишку хлору; 11 - шліфи; 12 - трійник

Чорт.2

Швидкість пропускання хлору контролюється візуально і становить 3-5 бульбашок на секунду. Всі рухомі з'єднання в установці роблять із хлорвінілових трубок. Гумові пробки покривають клеєм, приготованим розчиненням стружки органічного скла в дихлоретані (на 10 см дихлоретан 0,3 г оргскла). Крани та шліфи склянок Дрекселя змащують кремнійорганічним мастилом або вазеліном. Забезпечуючи всі вимоги техніки безпеки, рекомендується застосування хлору з балона. Допускається одержання хлору шляхом електролізу соляної кислоти.

Розчини чистих металів стандартні (масова частка металу щонайменше 99,99%). Для приготування стандартних розчинів використовують соляну кислоту особливої чистоти та перегнану азотну кислоту.

Розчин олова стандартний: 10 г олова високої чистоти розчиняють у 50 см соляної кислоти без перекису водню для одержання нелетючого хлористого олова. Отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину містить 0,1 г олова.

Розчини галію стандартні.

Розчин А: 0,1 г металу розчиняють 50 см концентрованої азотної кислоти. Отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доводять до мітки азотною кислотою та перемішують.

1 см розчину, містить А 1·10 г галію.

Розчин Б: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину містить Б 1·10 г галію.

Розчини вісмуту стандартні.

Розчин А: 0,1 г металу розчиняють 50 см концентрованої азотної кислоти. Отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доводять до мітки азотною кислотою та перемішують.

1 см розчину, містить А 1·10 г вісмуту.

Розчин Б: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки азотною кислотою та перемішують.

1 см розчину містить Б 1·10 г вісмуту.

Розчини свинцю стандартні.

Розчин А: 0,1 г металу розчиняють у азотній кислоті, розведеній 1:4. Отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:1, і перемішують.

1 см розчину, містить А 1·10 г свинцю.

Розчин Б: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:1, і перемішують.

1 см розчину містить Б 1·10 г свинцю.

Розчини міді стандартні.

Розчин А: 0,025 г металу розчиняють 10 см азотної кислоти, розведеної 1:1. Отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 250 см , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину, містить А 1·10 г міді.

Розчин Б: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину містить Б 1·10 г міді.

Розчини золота стандартні.

Розчин А: 0,05 г металу розчиняють 10-15 см суміші соляної та азотної кислот у співвідношенні 3:1. Отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 50 см , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину, містить А 1·10 г золота.

Розчин Б: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину містить Б 1·10 г золота.

Розчини кобальту та нікелю стандартні.

Розчин А: по 0,1 г металів розчиняють 10-15 см соляної кислоти, отримані розчини переводять у мірні колби місткістю 100 см , доводять бидистилятом до мітки та перемішують.

1 см розчину, містить А 1·10 г кобальту та 1·10 г нікелю.

Розчин Б: 10 см розчину, А кобальту та 10 см розчину, А нікелю переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину містить Б 1·10 г кобальту та 1·10 г нікелю.

Розчини срібла стандартні.

Розчин А: 0,0394 г азотнокислого срібла розчиняють у бідистиляті у мірній колбі місткістю 250 см , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину, містить А 1·10 г срібла.

Розчин Б: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину містить Б 10·10 г срібла.

Розчини стандартні.

Розчин А: 0,1 г металу розчиняють 10-15 см соляної кислоти. Отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см. , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину, містить А 1·10 г Індія.

Розчин Б: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки бідистилятом і перемішують.

1 см розчину містить Б 1·10 г Індія.

Розчини алюмінію стандартні.

Розчин А: 0,02 г металу розчиняють в азотній кислоті, розведеній 1:1, отриманий розчин переводять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:1, і перемішують.

1 см розчину, містить А 2·10 г алюмінію.

Розчин Б: 10 см розчину, А переносять у мірну колбу місткістю 100 см , доводять до мітки азотною кислотою, розведеною 1:1, і перемішують.

1 см розчину містить 2·10 г алюмінію.

Як виняток для приготування стандартних розчинів можна використовувати солі зазначених вище металів кваліфікації ч.д.а. чи х.ч.

Стандартні зразки категорії СОП для визначення алюмінію та заліза.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2, 3).

3. ВИЗНАЧЕННЯ ВІСМУТУ, ГАЛІЯ, ЗОЛОТА, КОБАЛЬТА, НІКЕЛЯ, МЕДІ, СРІБЛА, СВИНЦЯ, ІНДІЯ

3.1. Підготовка до аналізу

3.1.1. Приготування градуювальних зразків проводять на основі вугільного порошку, отриманого із спектрально чистого вугілля. Домішки у вугільний порошок вводять як розрахованих обсягів стандартних розчинів.

Об'єми стандартних розчинів, що вводяться (у розрахунку на 50 г вугільного порошку) наведені в табл.1.

Таблиця 1

Щоб зразки градуювання були ідентичні концентратам проб, в них вводять солянокислий розчин олова з розрахунку 2% олова на навішування вугільного порошку.

При введенні розчинів стежать, щоб розчин, просочуючи вугільний порошок, не доходив до стінки і дна чашки. Тому в міру введення розчинів домішок вугільний порошок підсушують у сушильній шафі при 100-105 °С.

Після введення розчинів усіх домішок порошок остаточно підсушують, потім ретельно перемішують (але не розтирають) в ступці агатовой або ступці з органічного скла протягом 40 хв. Готові градуювальні зразки зберігають у бюксах із притертими кришками.

3.1.2. Збагачення аналізованих домішок: від середньої проби, що надійшла на аналіз, відбирають у вигляді шматочків або стружки п'ять наважок по 5 г. Наважки поміщають у судини для хлорування з термостійкого скла (чорт.3), заливають 10 см перегнаного чотирихлористого вуглецю і піддають хлоруванню. Наважку металу хлорують до кінця (2,5-3 год).

1 - шліф; 2 - пробірка з наважкою олова та чотирихлористим вуглецем; 3 - пастка, охолоджена льодом;
4 - трубка гумова; 5 - трубка з хлористим кальцієм; 6 - склянка зі лугом (10%-ний розчин)
для поглинання надлишку хлору

Чорт.3

Розчини чотирихлористого вуглецю, хлорного олова і хлоридів домішок, що утворилися в пробірках, переливають у кварцові тиглі з наважками спектрально-чистого вугільного порошку по 0,1 г у кожному.

Потім тиглі ставлять на електропіч (чорт.4), нагріту до 120 ° C; ця температура підтримується до одержання сухого залишку на дні тигля. Під час відгону хлорного олова стежать за тим, щоб на краях тиглів не накопичувалося кристалічне хлорне олово, залишки якого прибирають ватою, змоченою спиртом.

1 - корпус печі з алюмінію; 2 - нагрівач (потужність 330 Вт); 3 - поглиблення для тигля

Чорт.4

Вугільний порошок з хлоридами домішок (концентрату), що залишилися на ньому, скальпелем витягують з тигля на годинникове скло, злегка перемішують, ділять на три рівні вагові частини і поміщають в кратери спектрально-чистого вугілля.

Маса отриманого концентрату коливається, як правило, від 0,098 до 0,105 г (за масою концентрату контролюють повноту видалення олова).

3.2. Проведення аналізу

Наважку градуювального зразка масою 0,03 г поміщають кратер спектрально-чистого вугільного електрода діаметром 4 мм і глибиною 4 мм. У такі кратери поміщають навішування концентратів.

Перед набиванням проб і зразків градуювання вугільні електроди рекомендується обпалити при силі струму 10 А протягом 30 с. Джерелом збудження спектрів служить дуга постійного струму напругою 200-400 і робочим струмом 8 А.

Підпал дуги здійснюється розрядом від високочастотного генератора (див. рис.1).

Електрод з наважкою проби або градуювального зразка служить анодом, протиелектрод - спектрально чистий вугільний електрод, заточений на конус з майданчиком діаметром 1,5-2 мм.

Межлектродний проміжок встановлюють за тіньовою проекцією на проміжну діафрагму до початку експозиції.

Експозиція 40 с. Ширина щілини 0,012 мм. Міжелектродний проміжок 2,5 мм підтримується протягом усієї експозиції.

Для фотографування спектрів касету спектрографа поміщають фотопластинки двох типів. У довгохвильову частину спектра визначення міді, срібла, індія поміщають фотопластинки типу I, короткохвильову частину спектра — фотопластинку типу II. Лінія стику платівок знаходиться приблизно на ділянці довжин хвиль 315,0-317,0 нм.

Спектрограми аналізованих проб і градуювальних зразків повинні бути зняті на одній фотопластинці. Фотографують не менше чотирьох градуювальних зразків. Для кожного зразка знімають щонайменше три спектрограми. Для кожної проби одержують 15 спектрограм (по 3 від кожної хлорованої навішування).

Прояв та фіксування проводять за ГОСТ 10691.0 -ГОСТ 10691.4.

3.3. Обробка результатів

3.3.1. Отримані спектрограм фотометрують за допомогою мікрофотометра. Застосовувані аналітичні лінії та інтервали концентрації домішок, що визначаються, зазначені в табл.2.

Таблиця 2

Оцінку масової частки домішок проводять за абсолютним почорнінням аналітичних ліній.

Градуювальні графіки будують в координатах: абсолютне почорніння ліній домішки - логарифм концентрації домішки в зразку градуювання.

Масову частку домішки у пробі ( ) у відсотках обчислюють за формулою

,

де - Маса навішування градуювального зразка, г;

- масова концентрація домішки, визначена за графіком, %;

- Маса навішування олова, р.

3.3.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень за довірчої ймовірності 0,95 не повинні перевищувати значень, зазначених у табл.3.

Таблиця 3

4. ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ АЛЮМІНІЮ

4.1. Підготовка до аналізу

4.1.1. Для приготування зразків градуювання використовують металеве олово, спектрально-чисте по алюмінію. Наважку олова поміщають у кварцову чашку і розчиняють у перегнаній концентрованій азотній кислоті при перемішуванні скляною паличкою. Після розчинення навішування кашоподібну масу метаолов'яної кислоти, що вийшла, випарюють під інфрачервоною лампою до отримання сухого залишку. Сухий залишок протягом 40 хв прожарюють у муфелі при 800 °C. Окисли олова, що виходять, переносять у агатову ступку, розтирають, а потім зсипають у скляні бюкси. Наважки окису олова по 10,0 г поміщають у кварцові чашки, вводять по 1,0; 2,5; 5,0 та 15,0 см стандартного розчину алюмінію, ретельно перемішують і випарюють під інфрачервоною лампою до отримання сухого залишку. Сухий залишок протягом 40 хв прожарюють у муфелі при 800 °C. Отримані зразки переносять у агатову ступку, розтирають протягом 30-40 хв, потім зсипають у скляні бюкси для зберігання.

4.1.2. Підготовка проби: із середньої проби відбирають у вигляді стружки з тонких пластин дві навішування масою по 1 г. Наважки розчиняють у кварцових чашках місткістю 100-150 см у перегнаній концентрованій азотній кислоті. Кашоподібну масу метаолов'яної кислоти випарюють під інфрачервоною лампою до отримання сухого залишку. Залишок протягом 20 хв прожарюють у муфелі при 800 °C. Окисний порошок, що вийшов, розтирають в агатовой ступці.

4.2. Проведення аналізу

4.2.1. Наважку зразка градуювання або аналізованої проби масою 0,03 г поміщають в кратер спектрально-чистого вугільного електрода діаметром 3 мм і глибиною 2 мм. Джерелом збудження є дуга постійного струму напругою 200-400 В і силою струму 8 А. Електрод з наважкою проби або зразка градуювання служить анодом, а спектрально-чисте вугілля, заточений на конус з майданчиком діаметром 1,5-2 мм, - катодом.

При фотографуванні спектрів касету спектрографа поміщають фотопластинки типу I. Ширина щілини спектрографа 0,012 мм. Межелектродний проміжок, що дорівнює 2,5 мм, при горінні дуги (у міру згоряння електродів) коригують проекції на діафрагмі. Попереднє випалення, необхідне для вигоряння основної маси олова, дорівнює 40 с, робоча експозиція - 60 с.

Спектри аналізованих проб і зразків градуювання повинні бути зняті на одній і тій же фотопластинці. Для кожного зразка градуювання отримують не менше трьох спектрограм, для проби - чотири спектрограми (по дві від кожного розкладання).

Прояв та фіксування проводять за ГОСТ 10691.0 -ГОСТ 10691.4.

4.3. Обробка результатів

4.3.1. В отриманих спектрограм фотометрують лінію алюмінію 309,2 нм і лінію олова 322,3 нм. Обчислюють різницю почорнінь і знаходять .

Градуювальні графіки будують у координатах , де - Концентрація алюмінію в градуювальних зразках. За величиною проби за градуювальним графіком визначають концентрацію домішки в пробі.

4.3.2. Абсолютні розбіжності результатів паралельних визначень при довірчій ймовірності 0,95 нічого не винні перевищувати значень, наведених у табл.4.

Таблиця 4

5. НАПІВКОЛИЧНИЙ СПЕКТРАЛЬНИЙ МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ АЛЮМІНІЮ І ЗАЛІЗУ

5.1. Сутність методу

Метод ґрунтується на фотографуванні спектрів стандартних зразків підприємства (СОП) та проб, що порушуються в іскровому розряді та візуальному порівнянні почорнінь аналітичних ліній визначених елементів, отриманих за спектрограмою.

5.2. Апаратура, реактиви та розчини - по разд.2.

5.3. Проведення аналізу

5.3.1. Як стандартні зразки підприємства для визначення алюмінію та заліза використовують зразки металевого олова з відомими масовими частками алюмінію 3·10 % та заліза 1·10 %.

Стандартні зразки підприємства готують у вигляді стрижнів діаметром 7-8 мм та довжиною 70-80 мм шляхом розливання олова у виливницю.

5.3.2. Перед зйомкою торці аналізованих та стандартних зразків заточують на площину.

Джерелом збудження є дуга змінного струму силою 3-3,5 А.

5.3.3. Зйомку проб та стандартних зразків проводять на спектрографі. Проміжна діафрагма та ширина щілини підбираються оптимальними від типу приладу та платівок. Експозиція – не менше 20 с.

5.3.4. У касету спектрографа довгохвильову частину спектра поміщають платівку типу СП-2.

Для стандартного зразка знімають не менше двох спектрограм, для кожної проби не менше трьох.

5.3.5. Отриману фотопластинку зі спектрограмами встановлюють спектропроектор і візуально порівнюють почорніння аналітичних ліній алюмінію і заліза в стандартному зразку підприємства і в пробах.

Рекомендовані аналітичні лінії: Fe - 358,1 нм; Аl - 396,1 нм.

Розділ 5. (Запроваджено додатково, Зм. N 3).