ГОСТ 6012-98

ГОСТ 6012-98 Нікель. Методи хіміко-атомно-емісійного спектрального аналізу (зі зміною N 1)

ГОСТ 6012-98

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

НІКЕЛЬ

Методи хіміко-атомно-емісійного спектрального аналізу

Nickel. Methods of chemical-atomic-emission spectral analysis

МКС 77.040
ОКСТУ 1732

Дата введення 2000-01-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Технічним комітетом ТК 370 «Нікель. Кобальт"

ВНЕСЕН Держстандартом Росії

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 14 від 12 листопада 1998 р.)

За ухвалення проголосували:

3 Постановою Державного комітету Російської Федерації зі стандартизації та метрології від 1 березня 1999 р. N 52 міждержавний стандарт ГОСТ 6012-97 введено в дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 1 січня 2000 р.

4 ВЗАМІН ГОСТ 6012–78

5 ВИДАННЯ (листопад 2001 р.) з Поправками (ІВД 1-2000, 9-2000)


ВНЕСЕН Зміна N 1, затверджена та введена в дію Протоколом ММР від 01.11.2001 N 20

Зміна N 1 внесена виробником бази даних за текстом ІВС N 8, 2002 рік

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює хіміко-атомно-емісійні спектральні методи аналізу з дугою постійного струму та індуктивно пов'язаною плазмою як джерела збудження спектра для визначення масових часток елементів в нікелі за ГОСТ 849 , нікелевому порошку за ГОСТ 9722 і нік9 і нік 19241 .

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 8.315-97 ДСМ. Стандартні зразки складу та властивостей речовин та матеріалів. Основні положення

ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ. Організація навчання безпеки праці. загальні положення

ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожежна безпека. Загальні вимоги

ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони

ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Шкідливі речовини. Класифікація та загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.1.016-79 ССБТ. Повітря робочої зони. Вимоги до методик вимірювання концентрацій шкідливих речовин

ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. Електробезпека. Загальні вимоги та номенклатура видів захисту

ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Електробезпека. Захисне заземлення, занулення

ГОСТ 12.2.007.0 −75 ССБТ. Електротехнічні вироби. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.3.002-75 ССБТ. Процеси виробничі. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.3.019-80 ССБТ. Випробування та вимірювання електричні. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ. Пожежна техніка захисту об'єктів. Основні види. Розміщення та обслуговування

ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ. Системи вентиляційні. Загальні вимоги

ГОСТ 61-75 Кислота оцтова. Технічні умови

ГОСТ 83-79 Вуглекислий натрій. Технічні умови

ГОСТ 123-98 Кобальт. Технічні умови

ГОСТ 195-77 Натрій сірчистокислий. Технічні умови

ГОСТ 244-76 Натрію тіосульфат кристалічний. Технічні умови

ГОСТ 492-73 Нікель, сплави нікелеві та мідно-нікелеві, оброблювані тиском

ГОСТ 804-93 Магній первинний у чушках. Технічні умови

ГОСТ 849-97 Нікель первинний. Технічні умови

ГОСТ 859-2001 Мідь. Марки

ГОСТ 860-75 Олово. Технічні умови

ГОСТ 1089-82 Сурма. Технічні умови

ГОСТ 1467-93 Кадмій. Технічні умови

ГОСТ 2789-73 Шорсткість поверхні. Параметри та характеристики

ГОСТ 3118-77 Кислота соляна. Технічні умови

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технічні умови

ГОСТ 3778-98 Свинець. Технічні умови

ГОСТ 4160-74 Калій бромистий. Технічні умови

ГОСТ 4198-75 Калій фосфорнокислий. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4212-76 Реактиви. Приготування розчинів для колориметричного та нефелометричного аналізу

ГОСТ 4461-77 Кислота азотна. Технічні умови

ГОСТ 4530-76 Вуглекислий кальцій. Технічні умови

ГОСТ 5494-95 Пудра алюмінієва. Технічні умови

ГОСТ 5817-77 Кислота винна. Технічні умови

ГОСТ 6008-90 Марганець металевий та марганець азотований. Технічні умови

ГОСТ 6709-72 Вода дистильована. Технічні умови

ГОСТ 6836-80 Срібло та срібні сплави. Марки

ГОСТ 8655-75 Фосфор червоний технічний. Технічні умови

ГОСТ 9147-80 Посуд та обладнання лабораторні фарфорові. Технічні умови

ГОСТ 9428-73 Кремній (IV) оксид. Технічні умови

ГОСТ 9722-97 Порошок нікелевий. Технічні умови

ГОСТ 9849-86 Порошок залізний. Технічні умови

ГОСТ 10157-79 Аргон газоподібний та рідкий. Технічні умови

ГОСТ 10298-79 Селен технічний. Технічні умови

ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводнева. Технічні умови

ГОСТ 10928-90 Вісмут. Технічні умови

ГОСТ 11069-74 Алюміній первинний. Марки

ГОСТ 11125-84 Кислота азотна особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 14261-77 Кислота соляна особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 17299-78 Спирт етиловий технічний. Технічні умови

ГОСТ 17614-80 Телур технічний. Технічні умови

ГОСТ 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови

ГОСТ 18337-95 Талій. Технічні умови

ГОСТ 19241-80 Нікель та низьколеговані нікелеві сплави, що обробляються тиском. Марки

ГОСТ 19627-74 Гідрохінон (парадіоксибензол). Технічні умови

ГОСТ 19908–90 Тиглі, чаші, склянки, колби, лійки, пробірки та наконечники із прозорого кварцового скла. Загальні технічні умови

ГОСТ 22860-93 Кадмій високої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 22861-93 Свинець високої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 23148-78 Порошки металеві. Методи відбору та підготовки проб

ГОСТ 24104-2001 Ваги лабораторні. Загальні технічні вимоги

ГОСТ 24231-80 Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до відбору та підготовки проб для хімічного аналізу

ГОСТ 25086-87 Кольорові метали та сплави. Загальні вимоги до методів аналізу

ГОСТ 25336-82 Посуд та обладнання лабораторні скляні. Типи, основні параметри та розміри

ГОСТ 25664-83 Метол (4-метиламінофенолсульфат). Технічні умови

СТ РЕВ 543-77 Числа. Правила запису та округлення

(Змінена редакція, зміна N 1).

3 Загальні вимоги

3.1 Загальні вимоги до методів аналізу повинні відповідати ГОСТ 25086 .

3.2 Відбір та підготовку проб нікелю та нікелевих сплавів проводять за ГОСТ 849 та ГОСТ 24231 , нікелевого порошку - за ГОСТ 23148 та ГОСТ 9722 .

3.3 Для встановлення градуювальної залежності рекомендується використовувати не менше чотирьох стандартних зразків (СО) за ГОСТ 8.315 складу нікелю або не менше чотирьох градуювальних розчинів.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3.4 Аналіз проводять на двох паралельних визначеннях.

3.5 Результат аналізу є числовим значенням, яке має закінчуватися цифрою того ж розряду, що і числове значення похибки , яка гарантується при застосуванні методів аналізу (далі - похибка методів аналізу), встановлених цим стандартом.

При складанні документа про якість продукції на підставі результатів аналізу допускається результат випробувань хімічного складу представляти числовим значенням з тією самою кількістю значущих цифр, що й у таблицях хімічного складу ГОСТ 849 , ГОСТ 9722 , ГОСТ 492 та ГОСТ 19241 .

3.6 Правила округлення чисел повинні відповідати вимогам СТ РЕВ 543.

4 Вимоги безпеки

4.1. Усі роботи слід проводити на приладах та електроустановках, що відповідають правилам улаштування електроустановок, затвердженим Держенергонаглядом, та вимогам ГОСТ 12 .2.007.0.

4.2. При експлуатації приладів та електроустановок необхідно дотримуватись вимог ГОСТ 12 .3.019, правил технічної експлуатації електроустановок споживачів та правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів, затверджених Держенергонаглядом.

4.3. Усі прилади та електроустановки повинні бути забезпечені пристроями для заземлення відповідно до вимог ГОСТ 12.2.007.0 та ГОСТ 12.1.030. Заземлення має відповідати правилам улаштування електроустановок, затвердженим Держенергонаглядом.

4.4. При виконанні робіт використовуються та утворюються речовини, що надають шкідливу дію на організм людини: порошок нікелевий, аерозолі оксидів металів, углеродсодержащий пил, оксиди азоту і вуглецю, пари соляної та азотної кислот і етилового спирту. Зберігання та використання шкідливих речовин та матеріалів має відповідати вимогам, регламентованим у нормативних документах на ці речовини та матеріали.

4.5. Роботи з аналізу нікелю виробляють у приміщеннях, обладнаних загальнообмінною припливно-витяжною вентиляцією за ГОСТ 12.4.021.

4.6. Для запобігання попадання в повітря робочої зони оксидів вуглецю, азоту та аерозолів оксидів металів у кількостях, що перевищують гранично допустимі ГОСТ 12 .1.005 , а також захисту від ультрафіолетового випромінювання кожне джерело збудження спектра необхідно поміщати всередину пристосуванням, забезпеченого місцевою 12.1.019 .

4.7. Верстат для заточування вугільних електродів повинен мати пристрій, що відсмоктує, для запобігання попаданню вугільного пилу в повітря робочої зони в кількостях, що перевищують гранично допустимі.

4.8. Контроль вмісту шкідливих речовин у повітрі робочої зони слід здійснювати відповідно до вимог ГОСТ 12.1.007, ГОСТ 12.1.005 та ГОСТ 12.1.016.

4.9. Утилізацію, знешкодження та знищення шкідливих відходів від виробництва аналізів нікелю слід проводити відповідно до нормативного документа [1].

4.10. Організація навчання працюючих вимогам безпеки праці - за ГОСТ 12.0.004.

4.11. Вимоги до професійного відбору та перевірки знань працюючих – за ГОСТ 12.3.002.

4.12. Приміщення лабораторії повинні відповідати вимогам пожежної безпеки ГОСТ 12.1.004 та мати засоби вогнегасіння згідно з ГОСТ 12.4.009.

4.13. Персонал лабораторії має бути забезпечений побутовими приміщеннями за ІІІ групою виробничих процесів згідно з нормативним документом [2].

4.14. Персонал лабораторії має бути забезпечений спецодягом, спецвзуттям та іншими засобами індивідуального захисту згідно з нормативним документом [3].

5 Хіміко-атомно-емісійний спектральний метод з дугою постійного струму як джерело збудження спектра

5.1 Метод виміру

Діапазони визначених масових часток елементів становлять, %:

Метод заснований на збудженні спектра глобульною дугою постійного струму з подальшою реєстрацією випромінювання спектральних ліній фотографічним або фотоелектричним способом. При проведенні аналізу використовують залежність інтенсивностей спектральних ліній елементів від їх масових часток у пробі. Пробу попередньо переводять у оксиди металів.

Пункти та параметри, що стосуються тільки фотографічного або тільки фотоелектричного способу реєстрації спектра, позначені відповідно «ФГ» і «ФЕ».

(Змінена редакція, зміна N 1).

5.2 Засоби вимірювання, допоміжні пристрої, матеріали, реактиви, розчини

Спектрометр багатоканальний фотоелектричний типу МФС-8 (ФЕ) або спектрограф типу СТЕ-1 (ФГ) або будь-який інший спектрометр або спектрограф для ультрафіолетової області спектру зі зворотною лінійною дисперсією не більше 0,6 нм/мм.

Джерело живлення дуги постійного струму типу УГЕ-4 або будь-який інший, що забезпечує напругу до 400 В та силу струму до 20 А.

Мікрофотометр, що не реєструє будь-якого типу (ФГ).

Ваги аналітичні лабораторні 2-го класу точності будь-якого типу з похибкою зважування за ГОСТ 24104 .

Терези ваги будь-якого типу, що забезпечують проведення зважування маси до 500 г.

З складу нікелю, виготовлені відповідно до додатку, А або іншим способом і затверджені в установленому порядку.

Пекти муфельна будь-якого типу з терморегулятором, що забезпечує нагрівання до температури 850 °C.

Прес, що забезпечує зусилля, достатнє для таблетування оксидів подрібнених металів.

Прес-форма із легованої сталі з пуансоном діаметром 4-8 мм. При виготовленні пуансон та внутрішню поверхню матриці гартують, цементують та шліфують. Параметр шорсткості робочих поверхонь при виготовленні прес-форми має бути не більше 0,160 мкм за ГОСТ 2789 .

Верстат із набором фасонних різців для заточування вугільних електродів.

Стрижні з графіту марок ОСЧ, С-2, С-3 або С-3М діаметром 6 мм як верхні електроди і діаметром 6-15 мм як електроди-підставки.

Вата.

Бюкси за ГОСТ 25336 або порцелянові човники типу Л3 за ГОСТ 9147 .

Ковпаки скляні або пластмасові для захисту від забруднення підготовлених до аналізу таблеток проб, СО та заточених електродів.

Пінцет.

Ступка агатова або яшмова з товкачем.

Фотопластинки спектрографічні контрастні (ФГ).

Чаші випарювальні або тиглі з кварцового скла за ГОСТ 19908 або чаші, тиглі та склянки зі скловуглецю для розчинення проб, випарювання розчинів та прожарювання суміші солей. Допускається для розчинення та випарювання застосовувати колби та склянки з хімічно та термічно стійкого скла за ГОСТ 25336 . Допускається для аналізу проб нікелю марок Н3 та Н4, електролітичного нікелевого порошку та нікелевих сплавів використовувати чаші та тиглі з порцеляни за ГОСТ 9147 .

Вода дистильована за ГОСТ 6709 додатково очищена перегонкою або іншим способом.

Кислота азотна особливої чистоти за ГОСТ 11125 або марки ХЧ за ГОСТ 4461 або марки ЧДА за ГОСТ 4461 , додатково очищена перегонкою або іншим способом, і розбавлена 1:1.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:10.

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300 або спирт етиловий технічний за ГОСТ 17299 додатково очищений перегонкою або іншим способом.

Натрій салициловокислий, розчин у етиловому спирті з масовою концентрацією 60 г/дм (ФГ).

Проявник, що складається із двох розчинів (ФГ).

5.3 Підготовка до аналізу

Наважку проби масою 5-10 г поміщають у чашу з кварцового скла або інший посуд для розчинення. Для видалення випадкових забруднень проби залізом рекомендується при аналізі катодного нікелю марок Н-0, Н-1у та Н-1 пробу попередньо обробляти 30-50 см. соляної кислоти, розведеної 1:10 при перемішуванні протягом 1 хв. Кислоту зливають декантацією і промивають пробу 2-3 рази водою порціями по 50 см. декантацією.

До проби доливають порціями по 3-5 см азотної кислоти, розведеної 1:1 до повного розчинення навішування при нагріванні. При необхідності визначення масової частки селену розведену азотну кислоту замінюють концентрованою.

Розчин випарюють у чаші з кварцового скла або інший посуд для видалення надлишку азотної кислоти і до отримання сухих солей, не допускаючи розкладання азотнокислих солей до оксидів (поява темних включень у матеріалі проби). Чашу з сухими солями поміщають у муфельну піч, нагріту до температури (825±25)°З витримують при цій температурі 15-20 хв. Отримані оксиди охолоджують, потім подрібнюють до отримання порошку у ступці або іншим способом, що виключає забруднення матеріалу проби.

Від порошку відбирають три навішування масою 0,200-1,000 г залежно від умов проведення аналізу та масових часток визначених елементів, і таблетують їх за допомогою преса та прес-форми.

Прес-форму очищають від залишків проби ватою, змоченою етиловим спиртом. Витрата етилового спирту становить 10 см на пробу.

З складу нікелю у вигляді металу готують до аналізу так само, як і проби. З складу нікелю у вигляді оксидів готують до аналізу, не проводячи їх через стадію розчинення в азотній кислоті.

(Змінена редакція, зміна N 1).

5.4 Проведення аналізу

Підготовку спектрометра до виконання вимірювань проводять відповідно до інструкції з експлуатації та обслуговування спектрометра (ФЕ).

Рекомендовані аналітичні лінії та діапазони визначених масових часток елементів наведені у таблиці 1.


Таблиця 1 - Рекомендовані аналітичні лінії та діапазони визначених масових часток елементів

Дозволяється використовувати інші аналітичні лінії, якщо вони забезпечують визначення масових часток елементів у необхідному діапазоні з похибкою, що не перевищує встановлену цим стандартом.

Таблетку проби або ЗІ поміщають на електрод-підставку. Верхній електрод рекомендується заточувати на конус.

Електроди попередньо прожарюють у дузі постійного струму протягом 10-20 с при силі струму 6-10 А, включаючи їх як анод дуги. Електроди марки ОСЧ допускається не прожарювати.

Форма та розміри електродів та їх розташування під час аналітичної експозиції наведено на малюнку 1.

Малюнок 1. Форма та розміри електродів та їх розташування під час аналітичної експозиції

а - до початку експозиції; б - при анодній полярності зразка; в - при катодній полярності зразка

Малюнок 1

Спектрограми знімають через триступеневий ослаблювач. Працюючи у вузькому інтервалі зумовлених масових часток елементів зйомку можна проводити без ослаблювача (ФГ).

Електрод-підставку з поміщеною на нього таблеткою проби або СО включають як анод дуги. Реєстрацію спектра починають лише після переходу анодної плями дуги на розплав проби. Перехід прискорюють вимиканням струму після кількох секунд горіння дуги та повторним його включенням, поки розплав ще не встиг охолонути. Спочатку встановлений дуговий проміжок коригують періодично протягом усієї експозиції за збільшеним зображенням дуги на екрані середньої лінзи освітлювальної системи або за допомогою спеціальної короткофокусної проекційної лінзи. Реєстрацію спектру проводять за таких умов: ширина вхідної щілини спектрального приладу 0,010-0,015 мм, освітлення щілини трилінзовим конденсором, висота діафрагми на середній лінзі конденсора 5 мм, сила струму 5-10 А, експозиція 40-60 с,0 таблетки 0 .За вимірами, отриманими на першому етапі, визначають легколеткі елементи - вісмут, кадмій, миш'як, олово, свинець, селен, срібло, сурму, талій, телур, цинк і фосфор.

Корольок, що утворюється при проведенні першого етапу, поміщають на свіжозаточену підставку і включають її в якості катода дуги. Реєстрацію спектру починають після переходу катодної плями дуги з підставки на розплавлену частину королька і проводять її за таких умов: ширина вхідної щілини 0,010-0,015 мм, освітлення щілини трилінзовим конденсором, висота діафрагми на середній лінзі конденсора 3 мм, сила тока експозиція 20-40 с. За вимірюваннями, отриманими на другому етапі, визначають важколеткі елементи - алюміній, залізо, кальцій, кобальт, кремній, магній, марганець, мідь та тантал.

Допускається проводити другий етап, не знімаючи король з підставки після першого етапу, змінивши автоматично полярність електродів і силу струму дуги (ФЕ).

При визначенні масової частки селену та необхідності зниження меж виявлення легколетючих елементів за аналітичними лініями, довжини хвиль яких менше 230 нм, проводять додатковий третій етап. Фотопластинки обробляють у розчині саліциловокислого натрію протягом 60 с та сушать. Таблетку проби або СО включають як анод дуги. Умови реєстрації спектру: ширина щілини спектрографа 0,018-0,020 мм, освітлення щілини трилінзовим конденсором, висота діафрагми на середній лінзі конденсора 5 мм, сила струму 18-20 А, експозиція 45-60 с, електрод-підставка діаметром 15 мм с 1,5 мм, маса таблетки 0,700-1,000 г (ФГ).

Фотопластинки виявляють протягом 4-6 хв при температурі 18-20°З фіксують, промивають і сушать (ФГ).

Оптимізацію умов проведення аналізу конкретного виду чи марки продукції здійснюють шляхом підбору значень змінних параметрів (маса таблетки, струм дуги, експозиція, ширина вхідної щілини спектрального приладу), вибору оптимальних аналітичних ліній, типу фотопластинок, форми верхнього електрода тощо.

(Змінена редакція, зміна N 1).

5.5 Обробка результатів

У спектрах проб та СО вимірюють інтенсивності аналітичних ліній елементів та ліній порівняння нікелю. Допускається замість інтенсивності лінії порівняння використовувати інтенсивність нерозкладеного світла (ФЕ) та мінімальне значення оптичної щільності фону, виміряного поряд з аналітичною лінією (ФГ).

При фотографічній реєстрації спектра у спектрограмах проб та СО вимірюють почорніння аналітичних ліній визначених елементів та ліній порівняння, вибираючи ступінь ослаблення з оптимальними значеннями почорніння. За виміряними значеннями обчислюють різниці почорнінь та їх середні арифметичні для кожного ЗІ та кожного паралельного визначення проби. Перед усередненням рекомендується провести перевірку придатності результатів вимірів відповідно до додатку Б.

За обчисленими значеннями для ЗІ та відповідним їм значенням масових часток визначених елементів будують градуювальні графіки в координатах .

За значеннями для проб знаходять масові частки визначених елементів за відповідними графіками градуювання.

При фотоелектричній реєстрації спектра за отриманими результатами вимірювань інтенсивності аналітичних ліній обчислюваних елементів обчислюють середні арифметичні для кожного ЗІ та кожного паралельного визначення проби. Перед усередненням рекомендується провести перевірку придатності результатів вимірів відповідно до додатку Б.

За обчисленими значеннями для ЗІ та відповідним їм значенням масових часток визначених елементів будують градуювальні графіки в координатах або .

За значеннями або для проб знаходять масові частки визначених елементів за відповідними графіками градуювання.

Працюючи на спектрометрі з ЕОМ значення масових часток елементів у ЗІ і відповідні їм середні арифметичні значення вимірювань інтенсивностей аналітичних ліній визначених елементів вводять в ЕОМ, яка формує рівняння градуювальної залежності. Допускається вводити алгоритм обробки результатів аналізу в аналітичну програму і зчитувати з монітора або принтера значення масових часток визначених елементів.

За результат аналізу приймають середнє арифметичне результатів паралельних визначень, якщо їхня розбіжність не перевищує значення розбіжності, що допускається , наведеного у 5.6.

При розбіжності результатів паралельних визначень допустимого аналізу повторюють. Якщо при проведенні повторного аналізу розбіжність результатів паралельних визначень перевищує допустиме, пробу замінюють на нову, отриману при повторному пробовідборі.

Розбіжність результатів аналізу однієї і тієї ж проби, отриманих у двох лабораторіях, а також в одній лабораторії, але в різних умовах (у різний час, різними виконавцями), не повинна перевищувати розбіжності двох результатів аналізу, що допускається. .

Якщо результат аналізу відрізняється від марочного змісту значення, менше чи дорівнює значенням похибки методу, рекомендується проведення повторного аналізу. За остаточний результат аналізу в цьому випадку приймають середнє арифметичне первинного і повторного результатів аналізу, якщо розбіжність між ними не перевищує значення розбіжності, що допускається , наведеного у 5.6.

(Змінена редакція, зміна N 1).

5.6 Контроль точності аналізу

Контроль точності аналізу здійснюють відповідно до ГОСТ 25086 не рідше одного разу на квартал. Як норматив при контролі точності використовують значення похибки методу аналізу , наведені у таблиці 2.

Нормативи оперативного контролю - розбіжності результатів двох паралельних визначень, що допускаються, і розбіжності двох результатів аналізу, що допускаються, - наведені в таблиці 2.


Таблиця 2 - Нормативи контролю та похибка методу аналізу (при довірчій ймовірності =0,95)

В процентах

Для проміжних значень масових часток елементів розрахунок значень , і проводять методом лінійної інтерполяції.

(Змінена редакція, зміна N 1).

6 Хіміко-атомно-емісійний спектральний метод з індуктивно зв'язаною плазмою як джерело збудження спектра

6.1 Метод виміру

Діапазони визначених масових часток елементів становлять, %:

Метод заснований на порушенні спектра індуктивно пов'язаною плазмою з подальшою реєстрацією випромінювання спектральних ліній фотоелектричним способом. При проведенні аналізу використовують залежність інтенсивностей спектральних ліній елементів від їх масових часток у пробі. Пробу попередньо розчиняють у суміші соляної та азотної кислот.

6.2 Засоби вимірювання, допоміжні пристрої, матеріали, реактиви, розчини

Автоматизований спектрометр (поліхроматор або монохроматор) атомно-емісійний з індуктивно зв'язаною плазмою як джерело збудження спектра з усім приладдям.

Ваги аналітичні лабораторні 2-го класу точності будь-якого типу з похибкою зважування за ГОСТ 24104 .

Аргон за ГОСТ 10157 .

Вода дистильована за ГОСТ 6709 додатково очищена перегонкою або іншим способом.

Кислота азотна особливої чистоти за ГОСТ 11125 або марки ХЧ за ГОСТ 4461 , або марки ЧДА за ГОСТ 4461 додатково очищена перегонкою або іншим способом і розведена 1:1 і 1:10.

Кислота соляна особливої чистоти згідно з ГОСТ 14261 .

Суміш кислот: до 800 см води додають 300 см соляної кислоти та 100 см азотної кислоти.

Алюміній за ГОСТ 11069 або алюмінієвий порошок за ГОСТ 5494 .

Кадмій за ГОСТ 1467 чи ГОСТ 22860 .

Калій фосфорнокислий за ГОСТ 4198 висушений при температурі (105±2)°С протягом 1 год.

Кобальт згідно з ГОСТ 123 .

Магній первинний згідно з ГОСТ 804 .

Марганець за ГОСТ 6008 .

Мідь згідно з ГОСТ 859 .

Натрій кремнекислий 9-водний.

Натрій вуглекислий згідно з ГОСТ 83 розчин з масовою концентрацією 200 г/дм .

Порошок залізний марки ПЖВ-1 за ГОСТ 9849 або залізо карбонільне особливої чистоти, або відновлене залізо.

Порошок нікелевий карбонільний групи «У» або «0» за ГОСТ 9722 або нікель марки Н-0 за ГОСТ 849 з встановленими масовими частками елементів.

Цинк згідно з ГОСТ 3640 .

6.3 Підготовка до аналізу

6.3.1 Приготування розчинів із відомою концентрацією

Розчин нікелю з масовою концентрацією 200 г/дм :

Наважку нікелевого порошку або нікелю масою 100,00 г поміщають у склянку місткістю 1000 см , додають 50 см води та порціями по 5-10 см доливають 400 см азотної кислоти. Розчин випарюють до об'єму 250-300 см , охолоджують, переводять у мірну колбу місткістю 500 см і доливають до мітки водою. При використанні нікелевого порошку розчин фільтрують через фільтр середньої густини, попередньо промитий азотною кислотою, розведеною 1:10.

Розчин заліза та кобальту з масовими концентраціями 1 г/дм :

Наважку заліза масою 0,5000 г розчиняють при нагріванні 30 см суміші кислот, кип'ятять 5-10 хв, охолоджують і переводять у мірну колбу місткістю 500 см . Наважку кобальту масою 0,5000 г розчиняють при нагріванні 25 см азотної кислоти, розведеної 1:1, розчин охолоджують, переводять у ту ж мірну колбу і доливають до мітки водою.

Розчин марганцю та міді з масовими концентраціями 1 г/дм та магнію масовою концентрацією 0,1 г/дм :

Наважки марганцю та міді масою по 0,5000 г і магнію масою 0,1000 г окремо розчиняють при нагріванні 25 см азотної кислоти, розведеної 1:1, кип'ятять 5-10 хв, охолоджують, кожен розчин переводять у мірні колби місткістю 100 см і доливають до мітки водою. У мірну колбу місткістю 100 см відбирають по 20 см отриманих розчинів марганцю та міді та 10 см розчину магнію і доливають до мітки водою.

Розчин алюмінію з масовою концентрацією 1 г/дм :

Наважку алюмінію або алюмінієвого порошку масою 0,4000 г розчиняють при нагріванні 25 см соляної кислоти, розведеної 1:1, переводять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають до мітки водою. У мірну колбу місткістю 100 см відбирають 25 см отриманого розчину і доливають до мітки водою.

Розчин кадмію та цинку масовими концентраціями 0,02 г/дм та фосфору масовою концентрацією 0,04 г/дм :

Наважки кадмію та цинку масою по 0,1000 г окремо розчиняють при нагріванні в 25 см азотної кислоти, розведеної 1:1, охолоджують, кожен розчин переводять у мірні колби місткістю 500 см і доливають до мітки водою. Наважку фосфорнокислого калію масою 0,4393 г розчиняють у воді, розчин переводять у мірну колбу місткістю 500 см і доливають до мітки водою. У мірну колбу місткістю 100 см відбирають по 10 см отриманих розчинів кадмію та цинку та 20 см розчину фосфору і доливають до мітки водою.

Розчин кремнію з масовою концентрацією 0,5 г/дм :

Наважку кремнекислого натрію масою 2,5297 г розчиняють у 50 см розчину вуглекислого натрію, розчин переводять у мірну колбу місткістю 500 см і доливають до мітки водою.

Для виготовлення розчинів з відомими концентраціями елементів допускається використовувати оксиди або солі стабільного складу, а також державні стандартні зразки розчинів металів.

Розчини з відомою концентрацією елементів зберігають у поліетиленовому посуді. Умови зберігання та використання розчинів - відповідно до ГОСТ 4212 .

6.3.2 Приготування градуювальних розчинів

Для приготування градуювальних розчинів 1-11, рекомендований склад яких наведено в таблиці 3, мірні колби місткістю 100 см відбирають розрахункові обсяги розчинів із відомою концентрацією елементів і доливають до мітки водою. При необхідності вносять поправки на масову частку елементів у нікелі карбонільному порошку або нікелі, використаних для приготування розчину нікелю. Градуювальні розчини зберігають у посуді з поліетилену та використовують протягом не більше трьох місяців.


Таблиця 3 - Склад градуювальних розчинів 1-11

Масова концентрація нікелю в градуювальних розчинах 1-5 становить 50 г/дм. , в градуювальних розчинах 6-11 - 20 г/дм .

6.3.3 Приготування розчинів проб

Наважку проби масою 5,000 г поміщають у склянку місткістю 250-400 см. , розчиняють у 100 см суміші кислот, додаючи суміш порціями по 5-10 см розчин випарюють до об'єму 25-30 см , переводять у мірну колбу місткістю 100 см і доливають до мітки водою. Отриманий первинний розчин проби використовують для визначення кадмію, цинку та фосфору.

У мірну колбу місткістю 100 см відбирають 20 см первинного розчину проби і доливають до мітки водою. Розведений розчин проби використовують для визначення кобальту, заліза, міді, марганцю, кремнію, алюмінію та магнію.

6.4 Проведення аналізу

Підготовку спектрометра до виконання вимірювань проводять відповідно до інструкції з експлуатації та обслуговування спектрометра. Параметри спектрометра та витрата аргону встановлюють у межах, що забезпечують максимальну чутливість визначення масових часток елементів.

Рекомендовані аналітичні лінії та діапазони визначених масових часток наведено у таблиці 4.


Таблиця 4 - Рекомендовані аналітичні лінії та діапазони визначених масових часток елементів

Дозволяється використовувати інші аналітичні лінії, якщо вони забезпечують визначення масових часток елементів у необхідному діапазоні з похибкою, що не перевищує встановлену цим стандартом.

При роботі на монохроматорі перевіряють положення аналітичних ліній, використовуючи градуювальний розчин 5 або 10.

Градуювальні залежності для кадмію, цинку і фосфору знаходять, використовуючи градуювальні розчини 1-5, а для кобальту, заліза, марганцю, міді, магнію, алюмінію та кремнію - градуювальні розчини 6-11.

Для кожного градуювального розчину виконують не менше п'яти паралельних вимірювань інтенсивностей аналітичних ліній елементів, що визначаються. За обчисленими середніми арифметичними значеннями інтенсивностей та відповідним їм масовим концентраціям елементів визначають параметри градуювальних графіків, які вводять у пам'ять комп'ютера на стадії створення аналітичної програми.

Перед початком вимірювань і через кожні дві години роботи приладу проводять коригування градуювальних графіків за двома градуювальними розчинами 2 і 5 або 7 і 11.

Дня кожного розчину проби виконують три паралельні вимірювання і зчитують з екрану монітора або стрічки друкуючого пристрою значення масових концентрацій визначених елементів у розчині проби та їх середні арифметичні значення.

6.5 Обробка результатів

Масову частку елемента у пробі, %, обчислюють за формулою

, (1)

де - масова концентрація елемента в розчині проби, мг/дм ;

- Об'єм аналізованого розчину, см ;

- Маса навішування проби, г;

- Коефіцієнт розведення.

Допускається обробку результатів аналізу вводити в аналітичну програму і зчитувати з монітора або принтера значення масових часток визначених елементів.

За результат аналізу приймають середнє арифметичне результатів паралельних визначень, якщо їхня розбіжність не перевищує величини розбіжності, що допускається , наведеного у 6.6.

При розбіжності результатів паралельних визначень допустимого аналізу повторюють.

Якщо при проведенні повторного аналізу розбіжність результатів паралельних визначень перевищує допустиме, пробу замінюють на нову, отриману при повторному пробовідборі.

Якщо результат аналізу відрізняється від марочного змісту на величину меншу або рівну значенню похибки методу, рекомендується проведення повторного аналізу. За остаточний результат аналізу в цьому випадку приймають середнє арифметичне первинного і повторного результатів аналізу, якщо розбіжність між ними не перевищує величини розбіжності, що допускається наведеного у 5.6.

6.6 Контроль точності аналізу

Контроль точності аналізу здійснюють відповідно до ГОСТ 25086 не рідше одного разу на квартал. Як норматив при контролі точності використовують значення похибки методу аналізу , наведені у таблиці 5.

Нормативи оперативного контролю - розбіжності результатів двох паралельних визначень, що допускаються, і розбіжності двох результатів аналізу, що допускаються, - наведені в таблиці 5.


Таблиця 5 - Нормативи контролю та похибка методу аналізу (при довірчій ймовірності =0,95)

В процентах

Для проміжних значень масових часток елементів розрахунок значень , і проводять методом лінійної інтерполяції.

ДОДАТОК, А (рекомендоване). Методика приготування стандартних зразків

ДОДАТОК А
(рекомендоване)

_____________

* Змінена редакція, Змін. N1.

Стандартні зразки для градуювання є подрібненим оксидом нікелю з введеними добавками визначених елементів. Склад С. О. розробляють з урахуванням масових часток елементів в аналізованих продуктах. Метрологічні характеристики СО встановлюють відповідно до вимог ГОСТ 8.315.

А.1 Засоби вимірювання, допоміжні пристрої, матеріали, реактиви, розчини

Ваги аналітичні лабораторні 2-го класу точності будь-якого типу з похибкою зважування за ГОСТ 24104 .

Пекти муфельна будь-якого типу з терморегулятором, що забезпечує нагрівання до температури 850 °C.

Чаші випарювальні із кварцового скла за ГОСТ 19908 або скловуглецю.

Ступка агатова або яшмова з товкачем.

Вода дистильована за ГОСТ 6709 додатково очищена перегонкою або іншим способом.

Кислота азотна особливої чистоти за ГОСТ 11125 або марки ХЧ за ГОСТ 4461 , або марки ЧДА за ГОСТ 4461 додатково очищена перегонкою або іншим способом і розведена 1:1 і 1:2.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:2.

Кислота винна згідно з ГОСТ 5817 .

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300 або спирт етиловий технічний за ГОСТ 17299 додатково очищений перегонкою або іншим способом.

Вісмут за ГОСТ 10928 .

Кадмій за ГОСТ 1467 чи ГОСТ 22860 .

Вуглекислий кальцій за ГОСТ 4530 .

Кобальт згідно з ГОСТ 123 .

Кремній (IV) оксид ГОСТ 9428 , подрібнений і просіяний через сито з розміром осередків 0,074 мм, або тетраетиловий ефір кремнієвої кислоти, розчин в етиловому спирті.

Магній первинний згідно з ГОСТ 804 .

Марганець за ГОСТ 6008 .

Мідь катодна згідно з ГОСТ 859 .

Миш'як за нормативним документом [4].

Алюмінієвий порошок за ГОСТ 5494 .

Порошок залізний марки ПЖВ-1 за ГОСТ 9849 або залізо карбонільне особливої чистоти, або відновлене залізо.

Порошок нікелевий карбонільний групи «У» або «0» за ГОСТ 9722 або нікель марки Н-0 по ГОСТ 849 із встановленими масовими частками елементів, що визначаються.

Олово згідно з ГОСТ 860 або порошок олова.

Свинець за ГОСТ 3778 чи ГОСТ 22861 .

Срібло згідно з ГОСТ 6836 .

Сурма по ГОСТ 1089 .

Талій за ГОСТ 18337 .

Телур згідно з ГОСТ 17614 .

Фосфор червоний за ГОСТ 8655 або калій фосфорнокислий за ГОСТ 4198 висушений при температурі (105±2)°С протягом 1 год.

Цинк згідно з ГОСТ 3640 .

Селен за ГОСТ 10298

Кислота фтористоводнева за ГОСТ 10484

Тантал за нормативним документом [5].

Для приготування розчинів елементів, що вводяться, допускається використовувати оксиди або азотнокислі солі стабільного складу, а також державні стандартні зразки розчинів металів.

А.2 Виготовлення матеріалу СО

Для приготування розчину основи З наважку нікелевого порошку або нікелю розрахункової маси розчиняють при нагріванні в азотній кислоті, розведеної 1:1.

Наважки розрахункових мас заліза, кобальту, міді, магнію, марганцю, алюмінієвого порошку, цинку, свинцю, вісмуту, кадмію, срібла, талію, фосфору та вуглекислого кальцію розчиняють при нагріванні в азотній кислоті, розведеній 1:1. Сурма розчиняють у присутності винної кислоти при співвідношенні мас сурми і винної кислоти 1:5. Миш'як, селен та телур розчиняють у гарячій азотній кислоті. Фосфорнокислий калій розчиняють у питній воді.

Розчини переводять у мірні колби та доливають до мітки азотною кислотою, розведеною 1:2. Термін зберігання розчинів з відомою концентрацією за ГОСТ 4212 .

Олово розчиняють у сірчаній кислоті, розчин переводять у мірну колбу і доливають до мітки сірчаною кислотою, розведеною 1:2.

Порошок олова розчиняють у азотній кислоті, розведеній 1:2, на крижаній бані при перемішуванні, розчин використовують протягом 1 год.

Тантал розчиняють у суміші азотної та фтористоводневої кислот з подальшою багаторазовою відгонкою іону фтору гарячою азотною кислотою.

Отриманий розчин охолоджують, переводять у мірну колбу та доливають до мітки розчином винної кислоти з масовою концентрацією 0,15 г/см. .

Розрахункові обсяги розчинів з відомим вмістом елементів вводять розчин нікелю і перемішують. При необхідності враховують масові частки домішок у металі, який використовується для приготування розчину нікелю.

Після цього вводять кремній у вигляді водної суспензії оксиду кремнію або розчину тетраетилового ефіру кремнієвої кислоти в етиловому спирті, розчин використовують протягом 1 год.

Отримані розчини випарюють до сухих солей і прожарюють у печі муфельної при температурі (825±25)°С. Прожарену суміш оксидів охолоджують, подрібнюють до отримання порошку у ступці або іншим методом, що виключає забруднення матеріалу С. О. Матеріал усереднюють перемішуванням і використовують для визначення метрологічних характеристик.

Матеріал С. О. зберігають у щільно закритих банках або бюксах в умовах, що виключають його забруднення та зволоження.

Додаток А. (Змінена редакція, Изм. N 1).

ДОДАТОК Б (рекомендований). Порядок перевірки придатності результатів паралельних вимірів при обчисленні результату визначення

ДОДАТОК Б
(рекомендоване)

За трьома значеннями різниць почорнінь (або інтенсивностей) аналітичних спектральних ліній знаходять масові частки елементів, що визначаються за градуювальним графіком. Придатними вважаються виміри, для яких виконується умова

, (Б.1)

де , і - Значення масових часток визначається елемента, що відповідають найбільшому, найменшому і середньому значенням різниць почорнінь (або інтенсивності);

- Відносне значення допускається розбіжності між і , наведене нижче для визначених елементів;

підрядковий цифровий індекс - Число вимірювань.

Якщо ця умова не виконується, допускається виключити результат, який найбільш віддалений від середнього значення. Два виміри, що залишилися, вважаються придатними, якщо виконується умова

. (Б.2)

Якщо ця умова не виконується, виміри повторюють із нових таблеток тієї ж проби.

Для алюмінію, вісмуту, кадмію, кальцію, кремнію, магнію, міді, миш'яку, селену, срібла, сурми, талію, телуру та фосфору значення дорівнює 0,50; для решти елементів - 0,33.

Додаток Б. (Змінена редакція, зміна N 1).

ДОДАТОК В (довідкове). Бібліографія

ДОДАТОК В
(довідкове)

Додаток Ст (Змінена редакція, Изм. N 1).


________________________________________________________________________________________
УДК 669.24:543.42:006.354 МКС 77.040 В59 ОКСТУ 1732

Ключові слова: нікель, спектральний аналіз, засоби вимірювання, реактив, розчин, проба, результат