ГОСТ 20997.4-81

ТАЛІЙ

МЕТОД ХІМІКО-СПЕКТРАЛЬНОГО ВИЗНАЧЕННЯ
АЛЮМІНІЮ, ЗАЛІЗУ, ВІСМУТУ, КАДМІЮ, ІНДІЇ, МЕДІ,
МАРГАНЦЯ, НІКЕЛЯ, СВИНЦЯ, СРІБЛА ТА ЦИНКУ

ІПК ВИДАВНИЦТВО СТАНДАРТІВ

Москва

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

^* Видання ( січень 2001 р .) із Змінами № 1 , 2 , затвердженими в листопаді 1986 р ., квітні 1992 р . ( ІВД 2-87 , 7-92 )

Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 25 травня 1981 р. № 2589 термін запровадження встановлено

з 01.07.82

Постановою Держстандарту від 22.04.92 № 430 знято обмеження строку дії

Цей стандарт встановлює хіміко-спектральний метод визначення алюмінію, заліза, вісмуту, кадмію, індії, міді, марганцю, нікелю, свинцю, срібла та цинку в талії при масовій частці їх у відсотках:

алюмінію від 1 ∙ 10 ^-5 до 5 ∙ 10 ^-4

заліза від 8 ∙ 10 ^-6 до 5 ∙ 10 ^-4

вісмуту від 3 ∙ 10 ^-6 до 1 ∙ 10 ^-4

кадмію від 2 ∙ 10 ^-6 до 1 ∙ 10 ^-4

індія від 3 ∙ 10 ^-6 до 1 ∙ 10 ^-4

міді від 2 ∙ 10 ^-6 до 1 ∙ 10 ^-4

марганцю від 1 ∙ 10 ^-5 до 1 ∙ 10 ^-4

нікелю від 3 ∙ 10 ^-6 до 1 ∙ 10 ^-4

свинцю від 8 ∙ 10 ^-6 до 1 ∙ 10 ^-4

срібла від 1 ∙ 10 ^-6 до 1 ∙ 10 ^-4

цинку від 7 ∙ 10 ^-6 до 1 ∙ 10 ^-4

Метод заснований на попередньому хімічному концентруванні домішок відділення основної кількості талію екстракцією ββ'-дихлоретиленовим ефіром (хлорексом) у вигляді броміду з 1 н. розчину бромистоводневої кислоти Розчин, що містить домішки, випарюють на графітовому колекторі, що складається з графітового порошку з добавкою 4% хлористого натрію у разі визначення масової частки алюмінію, вісмуту, заліза, кадмію, індії, міді, марганцю, нікелю, свинцю, срібла і 0 натрію у разі визначення масової частки цинку.

Спектральний аналіз отриманого концентрату домішок проводять методом «трьох еталонів» з випаровуванням проби з кратера вугільного електрода в дузі постійного струму силою 15 А.

(Змінена редакція, Зм. № 1).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Загальні вимоги до методу аналізу - за ГОСТ 20997.0-81.

2. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА МАТЕРІАЛИ

Спектрограф кварцовий середньої дисперсії будь-якого типу, що дозволяє одержати спектр від 220,0 до 400,0 нм, укомплектований трилінзовою системою освітлення щілини та триступеневим послаблювачем.

Спектрограф дифракційний типу ДФС-8 (перший порядок), укомплектований трилінзовою системою освітлення щілини (решітка 600 штр/мм).

Джерело постійного струму на 250 - 300 В та 30 - 50 А.

Генератор дуговий, пристосований для запалювання дуги постійного струму високочастотним розрядом.

Мікрофотометр будь-якого типу дозволяє вимірювати щільність почорніння аналітичних ліній.

Спектропроектор типу ПС-18.

Терези торсіонні типу ВТ або аналогічні з похибкою зважування не більше 0,001 г.

Ваги аналітичні з похибкою зважування трохи більше 0,0002 р.

Інфрачервона лампа з лабораторним автотрансформатором типу РНО-250-2.

Бокси з органічного скла або аналогічні.

Ступка з органічного скла з маточкою.

Посуд кварцовий (чашки, склянки, тиглі, ділильні лійки).

Вугільні електроди марки особливої чистоти діаметром 6 мм із розміром кратера 4x3 та 4x4 мм.

Контрелектроди вугільні особливої чистоти діаметром 6 мм, заточені на усічений конус із майданчиком діаметром 2 мм.

Порошок графітовий особливої чистоти згідно з ГОСТ 23462-95 .

Вода дистильована за ГОСТ 6709-72 , перегнана в кварцовому апараті або очищена на іонізаційній колонці.

ββ'-дихлордіетиловий ефір (хлорекс), очищений наступним чином. У ділильній лійці місткістю 1000 см ³ хлорекс (700 - 800 см ³ ) тричі промивають 100 см ³ розчину з молярною концентрацією 3 моль/дм ³ соляної кислоти і двічі 130 см ³ води. Струшують хлорекс з розчином кислоти та водою протягом 5 хв. Після розшаровування рідин (20 - 30 хв) водну частину відкидають. Для більш повного розшаровування після останнього промивання рідини залишають у вирві на ніч. Відмитий хлорекс двічі переганяють у кварцовому апараті (збирають фракцію, що кипить при 175 - 178 ° С). Використовують гліцеринову лазню, вкриту шаром парафіну.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 розчин з молярною концентрацією 3 моль/дм ³ .

Гліцерин за ГОСТ 6259-75 .

Парафін за ГОСТ 23683-89 .

Кислота азотна за ГОСТ 4461-77 , двічі перегнана в кварцовому апараті, або азотна кислота особливої чистоти за ГОСТ 11125-84 .

Кислота бромистоводнева за ГОСТ 2062-77 , двічі перегнана, розчини з молярною концентрацією 8 та 1 моль/дм ³ . Концентрацію бромистоводневої кислоти встановлюють титруванням розчином гідроксиду натрію.

Бром за ГОСТ 4109-79 , перегнаний у кварцовому апараті на водяній бані за температури води (60 ± 5) °С. Збирають бром під водою в кварцовій колбі.

Гідроокис натрію за ГОСТ 4328-77 .

Натрій хлористий марки ос.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-87 .

Фотопластинки "спектрографічні" типів II, I (або діапозитивні).

Вісмут за ГОСТ 10928-90 .

Кадмій за ГОСТ 1467-93 .

Індій за ГОСТ 10297-94 .

Марганець за ГОСТ 6008-90 .

Мідь за ГОСТ 859-78 .

Нікель за ГОСТ 849-97 .

Срібло за ГОСТ 6836-80 .

Алюміній металевий за ГОСТ 11069-74 .

Залізо карбонільне радіотехнічне - за ГОСТ 13610-79 .

Свинець за ГОСТ 3778-98 .

Цинк за ГОСТ 3640-94 .

Розчини азотно-або солянокислі, що містять по 2 мг вісмуту, кадмію, індії, марганцю, міді, нікелю, срібла та по 10 мг алюмінію, заліза, свинцю та цинку в 1 см ³ . Для приготування розчинів використовують метали з часткою основної речовини не менше 99,99%.

Приготування розчинів наведено у додатку ГОСТ 20997.2-81.

Зразки порівняння.

Примітка. Допускається застосування приладів з фотоелектричною реєстрацією спектра та інших спектрографічних приладів та установок, інших матеріалів та реактивів за умови отримання точності не гірше встановлених цим стандартом.

Розділ 2. (Змінена редакція, Зм. № 1, 2).

3. ПІДГОТОВКА ДО АНАЛІЗУ

Основою для приготування зразків порівняння служить графітовий порошок особливої чистоти з додаванням 4% натрію хлористого (при визначенні масової частки цинку в графітовий порошок додають 0,1% хлористого натрію). Чистоту приготовленої основи спектрографічно перевіряють за умов аналізу, описаних у розд. 4. Для приготування головного зразка з масовою часткою вісмуту, кадмію, індії, марганцю, міді, нікелю, срібла по 0,02% кожного і алюмінію, заліза, свинцю та цинку по 0,1% кожного в 5 г основи додають по 0, 5 см ³ стандартних розчинів елементів домішок. При введенні розчинів стежать за тим, щоб розчин, що просочує основу, не доходив до стінок і дна чашки. Тому, у міру введення розчинів домішок, підсушують основу під лампою. Після введення всіх розчинів, отриманий зразок ретельно підсушують і перемішують у ступці з органічного скла протягом 30 - 40 хв. Потім методом послідовного розведення головного та кожного новоприготовленого зразка основою отримують серію робочих зразків порівняння з масовою часткою вісмуту, кадмію, індії, марганцю, міді, нікелю, срібла: 2 ∙ 10 ^-5 ; 6 ∙ 10 ^-5 ; 2 ∙ 10 ^-4 ; 6 ∙ 10 ^-4 ; 2 ∙ 10 ^-3 % і з масовою часткою алюмінію, заліза, свинцю та цинку: 1 ∙ 10 ^-4 ; 3 ∙ 10 ^-4 ; 1 ∙ 10 ^-3 ; 3 ∙ 10 ^-3 ; 1 ∙ 10 ^-2 %. Зразки порівняння, підготовлені за вказаною методикою, мають бути атестовані відповідно до нормативної документації, затвердженої в установленому порядку. Зберігають зразки і основу в бюксах або банках з кришками, що загвинчуються. Термін зберігання 1 р.

Розділ 3. (Змінена редакція, Зм. № 2).

4. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

4.1. Хімічна концентрація домішок. Наважку талію масою 1,000 - 1,500 г поміщають у кварцову чашку місткістю 30 - 50 см ³ розчиняють в 4 - 6 см ³ відповідно азотної кислоти і випарюють під інфрачервоною лампою при температурі близько 90 ° C до отримання вологих солей. Потім двічі обробляють 2 - 3 см ³ розчину бромистоводневої кислоти з молярною концентрацією 8 моль/дм ³ з додаванням 4 - 5 крапель брому і випарюють до отримання вологих солей. Вміст чашки розчиняють 8 - 10 см ³ 1 н. розчину бромисто-водневої кислоти, додаючи 5 - 6 крапель брому до повного розчинення осаду, і переносять розчин в кварцову ділильну лійку. Чашку обмивають 2 см ³ цієї кислоти. Додають у вирву 10 - 12 см ³ хлорексу (співвідношення водної та органічної фаз 1:1) і плавним похитуванням вирви екстрагують протягом 3 хв. Після розшарування органічну фазу зливають, до ділильної лійки додають 1 - 2 краплі брому, 10 - 12 см ³ хлорексу і повторюють екстракцію ще два рази. Водну фазу після відділення органічної через горло зливають в кварцову чашку місткістю 30 см ³ , випарюють до половини об'єму під інфрачервоною лампою, додають 50 мг графітового порошку, що містить 4% хлористого натрію, і випарюють насухо при температурі близько 90 °C (при визначенні цинку концентрат домішок випарюють на 100 мг графітового порошку, що містить 0,1% ). Змивають сухий залишок зі стінок чашки невеликою кількістю води (1,5 - 2,0 см ³ ) і знову випарюють насухо при температурі близько 90 °C. Сухий залишок передають спектральний аналіз. Збагачення ведуть із чотирьох паралельних наважок. Одночасно з підготовкою зразків через всі стадії аналізу проводять чотири контрольні досвіди з усіма реактивами.

(Змінена редакція, Зм. № 1, 2).

4.2. Спектральний аналіз концентрату домішок

4.2.1. Умови спектрографування при визначенні алюмінію , вісмуту , заліза , кадмію , індії , міді , марганцю , нікелю , свинцю та срібла

Наважку підготовлених концентратів та зразків порівняння масою по 20 мг поміщають у кратер електрода (анода) глибиною 3 мм та діаметром 4 мм. Електроди попередньо випалюють у дузі постійного струму силою 10 А протягом 10 с. Спектри проб, зразків порівняння та контрольного досвіду фотографують за допомогою кварцового або дифракційного спектрографа з трилінзової системи освітлення щілини в дузі постійного струму силою 15 А. Час експозиції 20 с. Ширина щілини спектрографа 0,015 мм. Перед щілиною встановлюють триступеневий ослаблювач.

У касету заряджають дві фотопластинки: для області спектру від 200,0 до 310,0 нм типу II, для області спектру від 310,0 до 400,0 нм типу I або діапозитивну.

4.2.2. Умови спектрографування щодо цинку

Наважку підготовлених концентратів та зразків порівняння масою по 45 мг поміщають у кратер вугільного електрода (анода) глибиною та діаметром 4 мм. Електроди попередньо випалюють у дузі постійного струму силою 10 А протягом 10 с. Спектри проб, зразків порівняння та контрольного досвіду фотографують за допомогою дифракційного спектрографа типу ДФС-8 із трилінзовою системою освітлення щілини в дузі постійного струму силою 15 А. Час експозиції 8 - 10 с. Ширина щілини спектрографа 0,020 мм.

Спектри кожного отриманого концентрату фотографують по два рази, зразків порівняння — по три рази на одній фотопластинці.

4.2.1, 4.2.2. (Змінена редакція, Зм. № 2).

5. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

5.1. На спектрограмах за допомогою мікрофотометра вимірюють почорніння ліній елементів, що визначаються і прилеглого фону. Градуювальні графіки будують в координатах S - lg C , де S = S _{л + ф} - S _ф , С - масова частка визначеного елемента в градуювальних зразках в %.

Масову частку домішки в талії ( X ) у відсотках обчислюють за формулою

де m – маса концентрату, мг;

C - середня масова частка домішки в концентраті аналізованої проби, знайдена за градуювальним графіком, %;

C ₁ - середня масова частка домішки в концентраті контрольного досвіду, знайдена за градуювальним графіком, %;

m ₁ - маса навішування проби, мг.

Фотометрують такі аналітичні лінії (довжини хвиль в нм):

алюміній - Al I 308,21;

вісмут - Bi I 306,77;

залізо - Fe I 302,06;

кадмій - Cd I 228,80;

індій - In I 325,61;

мідь - Cu I 327,40;

марганець - Mn I 257,61;

нікель - Ni I 300,24;

свинець - Pb I 283,31;

срібло - Ag I 328,07;

цинк - Zn I 334,50.

5.2. Розбіжності результатів чотирьох паралельних визначень ( d ), і навіть розбіжності результатів двох аналізів ( D ) нічого не винні перевищувати значень, зазначених у таблиці ( Р = 0,95).

Допустимі розбіжності для проміжних масових часток розраховують методом лінійної інтерполяції.

5.1, 5.2. (Змінена редакція, Зм. № 2).