ГОСТ 18385.2-79

ГОСТ 18385.2-79 Ніобій. Спектральний метод визначення кремнію, титану та заліза (із Змінами N 1, 2)

ГОСТ 18385.2-79

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

НІОБІЙ

Спектральний метод визначення кремнію, титану та заліза

Niobium. Spectral method for determination of silicon, titanium and iron

ОКСТУ 1709*
______________
* Введено додатково, Змін. N1.

Строк дії з 01.07.1980
до 01.07.1985 *
_________________________________
* Обмеження терміну дії знято
за протоколом N 5-94 Міждержавної Ради
зі стандартизації, метрології та сертифікації
(ІВД N 11/12, 1994 рік). - Примітка виробника бази даних.

Розроблено Міністерством кольорової металургії СРСР

ВИКОНАВЦІ

А. В. Єлютін , Ю. А. Карпов , А. Г. Галканов , Л. Н. Філімонов , Ст Ст Корольов , Ст Ст Недлер , Ст Р. Міскар'янц , Т. М. Малютіна , Ст. М. Михайлов , Е.Г.Намвріна

ВНЕСЕН Міністерством кольорової металургії СРСР

Член Колегії А. П. Снурніков

ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 30 травня 1979 р. N 1968

ВЗАМІН ГОСТ 18385.3-73

ВНЕСЕНИ: Зміна N 1, затверджена та введена в дію Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 11.10.84 N 3561 з 01.03.85, Зміна N 2, затверджена та введена в дію Постановою Державного комітету СРСР з управління якістю продукції та стандартів від 08.12. 89 N 3616 з 01.07.90

Зміни N 1, 2 внесені виробником бази даних за текстом ІВС N 1, 1985, ІВС N 3, 1990 рік


Цей стандарт встановлює спектральний метод визначення кремнію (від 0,003 до 0,03%), титану (від 0,003 до 0,1%) та заліза (від 0,003 до 0,08%).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 18385.0-79 *.
_______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 18385.0-89. - Примітка виробника бази даних.

2. ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ КРЕМНІЮ, ТИТАНУ І ЗАЛІЗУ (при масовій частці кремнію від 0,003 до 0,02%, титану від 0,001 до 0,01% і заліза від 0,001 до 0,030%)

______________
* Найменування розділу. Змінена редакція, Змін. N1.

Метод заснований на залежності інтенсивності спектральних ліній кремнію, титану та заліза від їх масової частки у зразку при збудженні спектра у дузі змінного струму.

2.1. Апаратура, матеріали та реактиви

Спектрограф дифракційний ДФС-8 з решіткою 600 штр/мм або 1200 штр/мм (комплектна установка з універсальним штативом) або аналогічний прилад.

Генератор дуговий ДГ-2 з додатковим реостатом або аналогічний прилад.

Пекти муфельна з терморегулятором на температуру 800-850 °С.

Мікрофотометр МФ-2 або аналогічний прилад.

Чашки платинові.

Терези аналітичні.

Ваги торсіонні типу ВТ-500 або аналогічного типу.

Пристрій для заточування графітових електродів.

Ступка і маточка ніобієві.

Ступка та маточка плексигласові.

Електроди графітові ОСЧ-7-3 діаметром 6 мм, заточені до діаметра 3,6 мм (довжина заточування 7 мм), з поглибленням у заточеній частині діаметром 2 мм, глибиною 4 мм.

Порошок графітовий марки ОСЧ-7-4.

Платівки фотографічні 9х12 см типу УФШ для спектрального аналізу або аналогічні їм, що забезпечують нормальне почорніння аналітичних ліній.

Бокс із органічного скла для підготовки проб та зразків порівняння.

Ніобія п'ятиокис спектрально чиста.

Залізо окис за ТУ 6-09-5346-87, ч.д.а.

Титану двоокис, х.ч.

Кремнію двоокис за ГОСТ 9428-73 , ч.д.а.

Кобальт (II) 6-водний азотнокислий.

Натрій хлористий за ГОСТ 4233-77 , х.ч.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розведена 1:1.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-87 .

Проявник за ГОСТ 10691.1-84.

Фіксаж: 300 г сірчанокислотного натрію, 20 г хлористого амонію за ГОСТ 3773-72 розчиняють відповідно в 700 і 200 см води, зливають отримані розчини разом та доводять загальний об'єм водою до 1 дм. .

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

2.2. Підготовка до аналізу

2.2.1. Приготування основного зразка порівняння (ООС), що містить по 2% кремнію та титану та 4% заліза у розрахунку на суміш металів.

1,3161 г п'ятиокису ніобію, 0,428 г двоокису кремнію, 0,0334 г двоокису титану і 0,0572 г окису заліза перетирають у ніобієвій ступці під шаром спирту протягом 1,5-2 год (витрата спирту на 1 операцію ). Суміш просушують під інфрачервоною лампою до постійної ваги.

(Змінена редакція, зміна N 1).

2.2.2. Приготування зразків порівняння (ОС)

Зразки порівняння готують послідовним розведенням основного зразка порівняння, а потім кожного наступного зразка п'ятиокисом ніобію.

Масова частка кожної з визначених домішок у зразках порівняння (у відсотках, у розрахунку на вміст металу в суміші металів) і вводяться в суміш навішування п'ятиокису ніобію і зразка, що розводиться вказані в табл.1.

Таблиця 1

Суміші перетирають у ступці під шаром спирту протягом 1,5-2 год (витрата спирту на 1 операцію 30 см ) і висушують під інфрачервоною лампою.

Зразки порівняння зберігають у поліетиленових банках із кришками з поліетилену.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

2.2.3. Приготування буферної суміші, що містить 89% графітового порошку, 10% натрію хлористого і 1% окису кобальту.

8,9 г графітового порошку і 1 г натрію хлористого поміщають у фторопластовую чашку, додають 7 см 5%-ного розчину азотнокислого кобальту (суха суміш повинна містити 1% окису кобальту), нагрівають на плитці при 200-300 °С до припинення виділення оксидів азоту, перетирають у плексигласовій ступці протягом 1,5-2 год (витрата спирту на 1 операцію 30 см ) та висушують під інфрачервоною лампою до постійної маси.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

2.3. Проведення аналізу

0,5 г стружки ніобію промивають соляною кислотою у скляній склянці при нагріванні. Кислоту зливають, промивають стружку дистильованою водою та спиртом (витрата спирту на 1 операцію 3 см ). Промиту стружку поміщають платинову чашку і прожарюють в муфелі до постійної маси, поступово підвищуючи температуру до 800 °C. З 1 г ніобію має вийти 1,43 г п'ятиокису ніобію. Отриману п'ятиокис ретельно перемішують, відбирають навішення масою 100 мг і перетирають у плексигласовій ступці зі 100 мг буферної суміші. Підготовлені зразки набивають у поглиблення шести вугільних електродів, попередньо обпалених у дузі змінного струму 10±0,5 А протягом 5 с. Електроди попарно встановлюють електродотримачі штатива, запалюють між ними дугу змінного струму і фотографують спектри кожної пари електродів на спектрографі, користуючись трилінзової системою освітлення щілини. Індекс шкали довжин хвиль спектрографа встановлюють так, щоб ділянка спектру близько 290 нм опинилась у середині спектрограми. Струм дуги підтримують рівним 15±0,5 А. Міжлектродна відстань 3 мм, експозиція кожного спектра 60 с. Ті ж операції виконують із зразками порівняння, спектри яких фотографують на ту саму фотопластинку. Спектр кожного аналізованого зразка (або кожного зразка порівняння) фотографують тричі.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

2.4. Обробка результатів

У кожній з отриманих спектрограм фотометрування знаходять почорніння аналітичної лінії домішки ( ) та лінії елемента порівняння ( ) (див. табл.2) та обчислюють різниці почорнінь . За трьома значеннями , , , отриманим за трьома спектрограмами, знятими для кожного зразка, знаходять середнє арифметичне значення ( ).

Таблиця 2

За результатами фотометрування спектрів зразків порівняння будують градуювальний графік у координатах , де - логарифм масової частки обумовленого елемента у зразку порівняння.

Масову частку кремнію, титану та заліза у зразку ніобію знаходять за результатами фотометрування спектрів за допомогою градуювального графіка.

Різниця найбільшого і найменшого з результатів трьох паралельних визначень не повинна перевищувати величин абсолютних розбіжностей, що допускаються, зазначених у табл.3.

Таблиця 3

Якщо в спектрах основи зразків порівняння є слабка лінія обумовленого елемента, то при побудові градуювального графіка поправку вносять на значення масової частки обумовленого елемента в основі. Внесення поправки припустимо лише за умови, що це значення не перевищує встановленої для методу межі визначення. Чистоту основи приготування зразків порівняння контролюють спектральним методом (метод добавок).

Абсолютні розбіжності проміжних масових часток кремнію, титану, заліза, що допускаються, розраховуються методом лінійної інтерполяції.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

2.5. Перевірка правильності результатів

Аналізований зразок переводять у п'ятиокис ніобію за п. 2.4. До 0,5 г отриманої п'ятиокису ніобію додають 0,5 г другого зразка порівняння (для спочатку знайденої масової частки кремнію і заліза у зразку, що дорівнює 0,01% або менше, ніж 0,01%) або 0,5 г третього зразка порівняння (для спочатку знайденої масової частки титану, що дорівнює 0,005% або менше, ніж 0,005%). Суміш ретельно перетирають у плексигласовій ступці під шаром спирту, висушують під інфрачервоною лампою і аналіз проводять за пп.2.3; 2.4.

Аналізи правильні, якщо в першій суміші аналізованого зразка і добавки, за вирахуванням половини спочатку знайденої масової частки у зразку, отримано середнє значення (0,010±0,003)% кремнію та (0,020±0,004)% заліза, а в другій суміші 0,005±0,002% .

Якщо результати виходять за вказані межі, перевірку правильності результатів аналізів повторюють, збільшуючи число паралельних визначень до шести. Отримані середні значення повинні бути для першої суміші (0,010±0,002)% кремнію та (0,020±0,003)% заліза, а для другої суміші (0,0050±0,0015)% титану.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

2.6. Перевірка значення контрольного досвіду

Для перевірки значення контрольного досвіду в поглибленні шести графітових електродів, попередньо обпалених у дузі змінного струму 10±0,5 А протягом 5 с, поміщають п'ятиокис ніобію або буферну суміш і фотографують спектри згідно з п. 2.3. В отриманих спектрограм фотометрують щільності почорнінь аналітичних ліній кремнію, титану, заліза і ліній елемента порівняння кобальту (див. табл.2). Різниця почорніння ( ) не повинна перевищувати 0,02 одиниці почорніння.

3. ВИЗНАЧЕННЯ КРЕМНІЮ, ТИТАНУ І ЗАЛІЗУ (при масовій частці кремнію, титану від 0,01 до 0,15% і заліза від 0,01 до 0,1%)

Метод заснований на залежності інтенсивності спектральної лінії кремнію, титану та заліза від їх масової частки у зразку ніобію при збудженні спектра у дузі постійного струму.

3.1. Апаратура, матеріали та реактиви

Спектрограф кварцовий ІСП-30 (комплектна установка з універсальним штативом) або аналогічний прилад.

Джерело постійного струму, що забезпечує напругу не менше 260 В та силу струму не менше 20 А.

Пекти муфельна з терморегулятором на температуру 800-850 °С.

Мікрофотометр МФ-2 або аналогічний прилад.

Чашки платинові.

Терези аналітичні.

Ваги торсіонні типу ВТ-500 або аналогічного типу.

Пристрій для заточування вугільних електродів.

Електроди графітові марки ОСЧ-7-4 діаметром 6 мм, заточені до діаметра 4 мм (довжина заточування 10 мм), з заглибленням у заточеній частині діаметром 2,4 мм та глибиною 1,5 мм (нижні).

Електроди графітові марки ОСЧ-7-4 діаметром 6 мм заточені до діаметра 4 мм на довжину 10 мм (верхні).

Порошок графітовий ОСЧ-7-4.

Ступка з маточкою ніобієва і плексигласова.

Фотопластинки спектральні розміром 9х12 см типу I чи аналогічного типу, що забезпечують нормальні почорніння аналітичних ліній.

Ніобія п'ятиокис спектрально чиста.

Залізо окис за ТУ 6-09-5346-87, ч.д.а.

Титану двоокис.

Кремнію двоокис за ГОСТ 9428-73 , Ч.Д.А.

Нікеля закис за ГОСТ 17607-72 , перевірена на відсутність домішок кремнію, титану та заліза за п. 3.6.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , розведена 1:1.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-87 .

Бокс із органічного скла для підготовки проб та зразків порівняння.

Проявник за ГОСТ 10691.1-84.

Фіксаж: 300 г сірчанокислотного натрію і 20 г хлористого амонію за ГОСТ 3773-72 розчиняють відповідно в 700 і 200 см води, зливають отримані розчини разом та доводять загальний об'єм водою до 1 дм. .

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

3.2. Підготовка до аналізу

3.2.1. Приготування основного зразка порівняння (ООС), що містить по 2% кремнію, титану та заліза (в розрахунку на суміш металів ніобію, кремнію, титану та заліза).

Наважки 1,3447 г п'ятиокису ніобію, 0,0428 г двоокису кремнію, 0,0334 г двоокису титану і 0,0286 г окису заліза перетирають у ніобієвій ступці під шаром спирту протягом 1,5-2 год (витрата спирту см ). Перетерту суміш просушують під інфрачервоною лампою до постійної ваги.

3.2.2. Приготування зразків порівняння

Готують послідовним розведенням основного зразка порівняння ООС (див. п. 3.2.1), а потім кожного наступного зразка п'ятиокисом ніобію.

Масові частки кожної з домішок, що визначаються в зразках порівняння (у відсотках, у розрахунку на вміст металу в суміші металів) і вводяться в суміш навішування п'ятиокису ніобію і зразка, що розводиться вказані в табл.4.

Таблиця 4

Суміші перетирають у ступці під шаром спирту протягом 1,5-2 год (витрата спирту на 1 операцію 30 см ) і висушують під інфрачервоною лампою.

Зразки порівняння зберігають у поліетиленових банках із кришками з поліетилену.

3.2.3. Приготування буферної суміші, що складається з 50% графітового порошку та 50% закису нікелю.

5 г графітового порошку та 5 г закису нікелю перемішують у ступці під шаром спирту протягом 1 год (витрата спирту на 1 операцію 30 см ) і висушують під інфрачервоною лампою.

3.2.1-3.2.3. (Змінена редакція, Зм. N 2).

3.3. Проведення аналізу

0,5 г стружки ніобію промивають соляною кислотою у скляній склянці при нагріванні на плитці. Кислоту зливають, промивають стружку дистильованою водою та спиртом (витрата спирту на 1 операцію 3 см ). Промиту стружку поміщають платинову чашку і прожарюють в муфелі до постійної маси, поступово підвищуючи температуру до 800 °C. З 1 г ніобію має вийти 1,430 г п'ятиокису ніобію. Отриману п'ятиокис ретельно перемішують, відбирають від неї навішення масою 100 мг і перетирають у ступці зі 100 мг буферної суміші. Підготовлену суміш набивають у поглиблення трьох нижніх електродів, попередньо обпалених у дузі постійного струму при 10±0,5 А. Електроди (верхній та нижній із зразком) встановлюють електродотримачі штатива. Між електродами запалюють дугу постійного струму і фотографують спектри трьох пар електродів на спектрографі, користуючись системою трилінзової освітлення щілини.

Струм дуги підтримують рівним 14±0,5 А. Міжлектродна відстань 3 мм, експозиція 60 с. Ті ж операції виконують із зразками порівняння, спектри яких фотографують на ту саму фотопластинку.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

3.4. Обробка результатів

У кожній з отриманих спектрограм фотометрування знаходять почорніння аналітичної лінії домішки ( ) та лінії елемента порівняння ( ) (див. табл.5) і обчислюють різниці почорнінь ( ). За трьома значеннями , , , отриманим за трьома спектрограмами, знятими для кожного зразка, знаходять середнє арифметичне значення ( ).

Таблиця 5

За результатами фотометрування спектрів зразків порівняння будують градуювальний графік у координатах , де - логарифм масової частки обумовленого елемента у зразку порівняння. Масову частку кремнію, титану та заліза у зразку ніобію знаходять за результатами фотометрування спектрів аналізованого зразка за допомогою градуювального графіка.

Різниця найбільшого і найменшого з результатів трьох паралельних визначень не повинна перевищувати величин абсолютних розбіжностей, що допускаються, зазначених у табл.6.

Таблиця 6

Якщо в спектрах основи зразків порівняння є слабка лінія обумовленого елемента, то при побудові градуювального графіка поправку вносять на значення масової частки обумовленого елемента в основі. Внесення поправки припустимо лише за умови, що це значення не перевищує встановленої для методу межі визначення. Чистоту основи приготування зразків порівняння контролюють спектральним методом (метод добавок).

Абсолютні розбіжності проміжних масових часток кремнію, титану, заліза, що допускаються, розраховуються методом лінійної інтерполяції.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

3.5. Проаналізований зразок з масовою часткою домішки 0,01-0,05% переводять у п'ятиокис за п. 3.3. До наважки отриманої п'ятиокису масою 0,5 г додають навішування другого зразка порівняння масою 0,5 г. Суміш ретельно перетирають у плексигласовій ступці під шаром спирту (на 1 операцію витрачається 3 см спирту), підсушують під інфрачервоною лампою та аналізують за пп.3.3, 3.4. Аналізи правильні, якщо суміші зразка з добавкою за вирахуванням ¾ спочатку знайденої масової частки отримано (0,050±0,007)% кремнію, титану, заліза. Якщо результати виходять за вказані межі, перевірку правильності результатів аналізів повторюють, збільшуючи число паралельних визначень до шести. Отримані середні значення масової частки кремнію, титану та заліза мають бути (0,050±0,005)%.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

3.6. (Виключений, Зм. N 2).