ГОСТ 8775.3-87

ГОСТ 8775.3-87 Літій. Метод визначення магнію, марганцю, заліза, алюмінію, кремнію, барію.

ГОСТ 8775.3-87

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

ЛІТІЙ

Метод визначення магнію, марганцю, заліза, алюмінію, кремнію, барію.

Lithium.
Метод для визначення або magnesium, manganese, iron, aluminium, silicon, barium

ОКСТУ 1709

Строк дії з 01.07.88
до 01.07.93 *
__________________________
* Обмеження терміну дії
знято за протоколом Міждержавного
Поради щодо стандартизації, метрології
та сертифікації (ІВС N 2, 1993 рік). -
Примітка виробника бази даних.

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 28.09.87 N 3764

2. Термін першої перевірки 1991р.

Періодичність перевірки 5 років

3. ВЗАМІН ГОСТ 8775-75 (розд.4)

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Цей стандарт встановлює спектральний метод визначення домішок магнію, марганцю, заліза, алюмінію, кремнію, барію при масовій частці магнію від 0,002 до 0,05%, марганцю від 0,0003 до 0,01%, заліза від 0,002 до 0,04%, алюмінію від 0,001 до 0,04%, кремнію від 0,003 до 0,04%, барію від 0,003 до 0,04% у літії.

Метод заснований на збудженні емісійних спектрів магнію, марганцю, заліза, алюмінію, кремнію, барію та реєстрації їх фотографічним або фотоелектричним способом.

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу - за ГОСТ 8775.0-87.

2. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА МАТЕРІАЛИ

Спектрограф типу ДФС-8, ДФС-13, ІСП-28, ІСП-30 чи квантометр типу ДФС-36.

Генератор дуговий типу УГЕ-4 або інше джерело збудження з такими ж чи кращими метрологічними характеристиками.

Мікрофотометр типу МФ-2 або мікроденсітометр типу МД-100.

Ваги лабораторні за ГОСТ 24104-80 * 2 класу точності з найбільшою межею зважування 200 г.
______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 24104-2001 . - Примітка виробника бази даних.

Мірник будь-якої конструкції з нержавіючої сталі за ГОСТ 5632-72 або органічного скла за ГОСТ 17622-72 , що вміщує навішування масою (10±2) мг.

Чашки із цирконію або органічного скла.

Точка з органічного скла.

Чашки платинові за ГОСТ 6563-75 , місткістю 100 см .

Допускається використовувати скловуглецевий посуд.

Вібромашина для розтирання проб і градуювальних зразків будь-якої конструкції на базі вібратора ІВ-104, що забезпечує швидкість обертання не нижче 1400 хв. .

Бокс захисний з органічного скла згідно з ГОСТ 17622-72 .

Ніж із нержавіючої сталі за ГОСТ 5632-72 .

Електроплитка за ГОСТ 14919-83 .

Електроди фасонні типу I та IV марки ОСЧ-7-4.

Допускається застосовувати електроди (черт.1, 2), виготовлені з вугілля марки ОСЧ-7-3 та інших марок, що забезпечують необхідну чистоту за елементами.

чорт.1. Фотографічна реєстрація спектру

Фотографічна реєстрація спектру

Чорт.1

Чорт.2. Фотоелектрична реєстрація спектру

Фотоелектрична реєстрація спектру

Чорт.2

Інструменти для ущільнення проби кратер нижнього електрода (див. рис.1, 2).

Платівки фотографічні типу I, діапозитивні або інші, що забезпечують нормальне почорніння аналітичних ліній.

Лампа типу СВД-500.

Аміак водний за ГОСТ 3760-79 .

Амоній вуглекислий за ГОСТ 3770-75 , насичений розчин або розчин вуглекислого амонію, приготований насиченням 25% водного розчину аміаку вуглекислим газом в поліетиленовому посуді.

Літій вуглекислий, ос. ч. або приготовлений за додатком.

Магнію окис за ГОСТ 4526-75 .

Марганцю окис за ГОСТ 4470-79 .

Залізо окис.

Алюмінію окис, х.ч.

Кремнія двоокис за ГОСТ 9428-73 .

Барій вуглекислий за ГОСТ 4158-80 .

Вуглець чотирихлористий за ГОСТ 20288-74 .

Проявник метолгідрохіноновий наступного складу:

Вода дистильована за ГОСТ 6709-72 двічі перегнана в кварцовому апараті.

Спирт етиловий ректифікований за ГОСТ 18300-87 або ГОСТ 5962-67 *.
______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ Р 51652-2000. - Примітка виробника бази даних.

3. ПІДГОТОВКА ДО АНАЛІЗУ

3.1. Приготування зразків для градуювання

Вихідну суміш для приготування зразків для градуювання, що містить по 1% магнію, марганцю, заліза, алюмінію, кремнію і барію від суми масових часток літію та визначених елементів, готують наступним чином: платинову чашку поміщають 9,9371 г вуглекислого літію (основи), 0,0331 г окису магнію, 0,0316 г окису марганцю, 0,0286 г окису заліза, 0,0378 г окису алюмінію, 0,0428 г двоокису кремнію та 0,0287 г вуглекислого барію, зважені з похибкою г, і розтирають вручну маточкою не менше 3 год.

Допускається вводити до складу вихідної суміші інші елементи (не більше 1% кожного) без зміни масових часток магнію, марганцю, заліза, алюмінію, кремнію та барію.

Приготовлену вихідну суміш зберігають в поліетиленовій банці, що щільно закривається.

Зразки для градуювання (ГО) з масовою часткою визначених елементів від 0,0003 до 0,3% від суми літію та домішок, готують послідовним розведенням вихідної суміші або відповідного зразка для градуювання вуглекислим літієм (основою) відповідно до табл.1.

Таблиця 1

Масові частки магнію, марганцю, заліза, алюмінію, кремнію та барію у зразках для градуювання коригують, підсумовуючи масові частки обумовленого елемента, введені в зразок і що містяться в основі. Приготування основи та визначення домішок в основі наведено у додатку.

Розтирають зразки для градуювання не менше 3 годин вручну або на вібромашині протягом 60 хв у чашках з цирконію або органічного скла, при розтиранні доливають близько 5 см етилового спирту.

Приготовлені зразки для градуювання зберігають у поліетиленових банках, що щільно закриваються.

3.2. Підготовка проби до аналізу

Шматочки металевого літію, що зберігається відповідно до ГОСТ 8774-75 , витягають з банки пінцетом, знежирюють чотирихлористим вуглецем, очищають ножем від окису і на платівці з органічного скла відрізають від кожного шматочка необхідну кількість металу, щоб загальна маса його склала приблизно

Пробу літію масою 1,0 г розчиняють у 30-40 см води, налитої в платинову чашку, кожен шматочок літію вносять у чашку після розчинення попереднього. Наливають 30-40 см насиченого розчину вуглекислого амонію Розчин упарюють насухо на електроплитці або під лампою СВД-500. Отриманий вуглекислий літій розтирають товкачем у тій же чашці 5-10 хв і зсипають в кварцову пробірку з пробкою або пакет з кальки.

При масовій частці визначених елементів більше 0,3% проби перед аналізом розбавляють у десять разів: платинову або скловуглецеву чашку поміщають 0,100 г проби у вигляді вуглекислого літію і 0,900 г основи і розтирають товкачем протягом 20 хв або 10 хв на вібромашині.

4. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

4.1. Аналізовану пробу, підготовлену за п. 4.2, і кожен зразок для градуювання, приготований за п. 4.1 масою приблизно 10 мг, насипають мірником у кратер нижнього електрода і ущільнюють.

Верхнім електродом є графітовий електрод, заточений на конус.

Готують три електроди з пробою і по три електроди кожного зразка градуювання (ГО).

При необхідності електроди перед аналізом обпалюють у дузі постійного струму при силі 12 А струму протягом 15 с.

4.2. Проведення аналізу при фотографічній реєстрації спектрів

4.2.1. Спектри проб та ГО збуджують у дузі постійного струму при наступних параметрах: сила струму 12 А, час експозиції 90 с, міжелектродний проміжок 2 мм, довжини аналітичних хвиль ліній вказані в табл.2.

Таблиця 2

Примітка. Дозволяється використовувати інші аналітичні лінії та фон, що забезпечують зазначену відтворюваність аналізу.

4.2.2. Фотопластинки виявляють, фіксують, промивають, сушать.

На кожній спектрограмі фотометрують почорніння аналітичних ліній та фону в короткохвильову сторону від лінії, заміряють різницю почорнінь аналітичних ліній та фону ( ). За трьома значеннями , , , отриманим за трьома спектрограмами для проби і кожного ГО, обчислюють середнє арифметичне значення .

За результатами фотометрування ГО будують градуювальні графіки, відкладаючи по осі абсцис логарифм значення масової частки обчислюваного елемента в градуювальному зразку у відсотках (табл.1), а по осі ординат - середнє арифметичне градуювального зразка.

4.2.3. Результат визначення (масову частку визначається елемента у відсотках) знаходять за градуювальним графіком, використовуючи середнє арифметичне значення проби.

4.3. Проведення аналізу при фотоелектричній реєстрації спектрів

4.3.1. Випаровування проб і збудження спектру проводять у дузі постійного струму, час експозиції 60 с, сила струму 16 А, міжелектродний проміжок 3 мм, ширина вхідної щілини 15-25 мкм, ширина вихідної щілини та довжини хвиль аналітичних ліній зазначені в табл.3.

Таблиця 3

4.3.2. З цифрового вольтметра квантометра знімають для проби та кожного ГО показання, пропорційні логарифмам відносин інтенсивностей аналітичних ліній та фону ( ). За трьома значеннями , , обчислюють середнє арифметичне ( ) для проби та кожного ГО.

За показаннями цифрового вольтметра квантометра для ГО будують градуювальні графіки, відкладаючи по осі абсцис логарифм значення масової частки обчислюваного елемента в градуювальному зразку у відсотках (табл.1), а по осі ординат - середнє арифметичне трьох вимірів градуювального зразка.

4.3.3. Масову частку визначеного елемента у відсотках знаходять за градуювальним графіком, використовуючи середнє арифметичне значення проби.

5. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

5.1. За результат визначення приймають масову частку елемента, отриману за п. 4.2.3 при фотографічній реєстрації та п. 4.3.3 при фотоелектричній реєстрації спектра.

5.2. За результат аналізу приймають середнє арифметичне двох паралельних визначень (поодиноких визначень) при виконанні умов пп.2.5, 2.6 та 2.10 ГОСТ 8775.0-87.

5.3. Показники точності

5.3.1. Відносне середнє квадратичне відхилення збіжності результатів паралельних визначень ( ) - не більше 0,20.

5.3.2. Відносне середнє квадратичне відхилення відтворюваності результатів визначень ( ) не більше 0,20.

5.3.3. Невиключена систематична похибка ( ) незначна в порівнянні з випадковою похибкою ( ).

5.3.4. Значення похибки результатів аналізу ( ) визначають за ГОСТ 8775.0-87.

5.4. Масову частку кремнію у перерахунку на окис кремнію обчислюють множенням знайденої масової частки кремнію на 2,14.

5.5. Контроль точності аналізу

Контроль точності аналізу проводять за методом добавок відповідно до ГОСТ 8775.0-87 , використовуючи як добавки ГО визначених елементів або навішування цих елементів у вигляді окислів. Добавку обумовленого елемента додають до навішування проби до розчинення.

ДОДАТОК (обов'язковий). ПРИГОТУВАННЯ СПЕКТРАЛЬНО-ЧИСТОГО ВУГЛІКІСЛОГО ЛІТІЮ

ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА
Обов'язкове

1. Апаратура, реактиви та розчини

Вирва Бюхнера за ГОСТ 9147-80 .

Папір фільтрувальний лабораторний за ГОСТ 12026-76 .

Паперові фільтри, синя стрічка.

Електроплитка за ГОСТ 14919-83 .

Шафа сушильна.

Вода бідистильована.

Літію гідроксид.

Аміак водний за ГОСТ 3760-79 .

Амоній щавлевокислий за ГОСТ 5712-78 насичений розчин.

Амоній вуглекислий за ГОСТ 3770-75 насичений розчин.

Кислота соляна за ГОСТ 3118-77 , перегнана або згідно з ГОСТ 14261-77 .

Сіль діамонійна етилендіамін - N, N, N , N - Тетраоцтової кислоти, 1-водна, розчин концентрації 500 г/дм або приготовлена наступним чином: 250 г динатрієвої солі етилендіамін - N, N, N , N - Тетраоцтової кислоти (трилон Б) за ГОСТ 10652-73 розчиняють в 500 см гарячої води та фільтрують на лійці Бюхнера через паперовий фільтр. До фільтрату при помішуванні доливають соляну кислоту доти, доки припиниться виділення осаду. Розчин з осадом етилендіамін - N, N, N , N - Тетраоцтової кислоти охолоджують і фільтрують на лійці Бюхнера через паперовий фільтр.

Осад розчиняють у гарячій воді та повторюють операцію осадження кислоти та фільтрування. Відфільтровану етилендіамін - N, N, N , N - Тетраоцтову кислоту переносять у склянку, куди додають розчин аміаку до появи запаху. Отриманий розчин фільтрують через скляний фільтр і об'єм фільтрату доводять водою до 500 см. .

Срібло азотнокисле за ГОСТ 1277-75 , 0,1%-ний розчин.

Ацетон за ГОСТ 2603-79 .

Спирт етиловий ректифікований технічний за ГОСТ 18300-72 , вищий сорт.

Водню перекис за ГОСТ 1092

9-76.

2. Одержання очищеного вуглекислого літію з гідроксиду літію

Наважку гідроксиду літію масою 0,1-1 кг поміщають у склянку, змочують водою, доливають 5 см. перекису водню та соляну кислоту до слабокислої реакції. Гарячий розчин нейтралізують розчином аміаку, доливають 5-10 см насиченого розчину вуглекислого амонію, перемішують та залишають на добу. Після відстоювання розчин фільтрують через лійку Бюхнера. Фільтрат нагрівають до кипіння, додають 40-50 см. розчину щавлевокислого амонію, перемішують та залишають на добу. Розчин фільтрують через вирву Бюхнера. До фільтрату додають 80-100 см. розчину діамонійної солі етилендіамін - N, N, N , N - Тетраоцтової кислоти, нагрівають до кипіння, додають насичений розчин вуглекислого амонію до припинення випадання осаду вуглекислого літію, перемішують і дають відстоятись. Після відстоювання зливають розчин, а до осаду вуглекислого літію доливають киплячу воду, перемішують, відстоюють 15-20 хв і воду зливають. Осад промивають водою не менше трьох разів, після чого до осаду доливають етиловий спирт (на один обсяг осаду необхідно два об'єми спирту), перемішують, відстоюють 30-40 хв і спирт зливають, до осаду доливають ацетон (на один обсяг осаду потрібен один об'єм ацетону ), перемішують та залишають на добу. Після відстоювання осад відфільтровують на вирві Бюхнера, промивають ацетоном до відсутності іонів хлору в промивній рідині (проба з розчином срібла азотнокислого). Після чого осад висипають на лист кальки, сушать у витяжній шафі приблизно протягом доби при кімнатній температурі, а потім у сушильній шафі при температурі 100-110 ° С до постійної маси. Сухий вуглекислий літій поміщають у поліетиленову банку та щільно закривають кришкою.

3. Перевірка якості вуглекислого літію (основи)

Якість одержаного вуглекислого літію перевіряють спектральним методом. Для цього готують комплект сумішей відповідно до п. 4.1 цього стандарту.

Приготовлені суміші та основу аналізують по разд.5. Користуючись приготовленими сумішами як зразками для градуювання, будують графіки градуювання.

Масову частку визначається елемента в основі визначають методом лінійної екстраполяції або методом послідовних наближень. Основа вважається придатною, якщо масова частка марганцю вбирається у 3,0·10 %, магнію, заліза, алюмінію, кремнію, барію - не більше 1,0 · 10 % кожного.