ГОСТ 8776-99

ГОСТ 8776-99 Кобальт. Методи хіміко-атомно-емісійного спектрального аналізу

ГОСТ 8776-99

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

Кобальт

Методи хіміко-атомно-емісійного спектрального аналізу

МКС 77.040.40*

ОКСТУ 1732
_______________
* У покажчику «Національні стандарти» 2006 рік
ГКС 77.040, 77.120.70. - Примітка "КОДЕКС".

Дата введення 2000-07-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Російською Федерацією, Міждержавним технічним комітетом зі стандартизації МТК 502 "Кобальт"

ВНЕСЕН Держстандартом Росії

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 15-99 від 28 травня 1999 р.)

За ухвалення проголосували:

3 Постановою Державного комітету Російської Федерації зі стандартизації та метрології від 19 жовтня 1999 р. N 352-ст міждержавний стандарт ГОСТ 8776-99 введено в дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 1 липня 2000 р.

4 ВЗАМІН ГОСТ 8776–79

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює хіміко-атомно-емісійні спектральні методи аналізу з дугою постійного струму та індуктивно зв'язаною плазмою як джерела збудження спектра для визначення масових часток елементів в кобальті за ГОСТ 123 і кобальтовому порошку за ГОСТ 9721 .

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 8.315-97 Державна система забезпечення єдності виміру. Стандартні зразки. Основні положення, порядок розробки, атестації, затвердження, реєстрації та застосування

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартів безпеки праці. Організація навчання безпеки праці. загальні положення

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартів безпеки праці. Пожежна безпека. Загальні вимоги

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартів безпеки праці. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартів безпеки праці. Шкідливі речовини. Класифікація та загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.1.016-79 Система стандартів безпеки праці. Повітря робочої зони. Вимоги до методик вимірювання концентрацій шкідливих речовин

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Загальні вимоги та номенклатура видів захисту

ГОСТ 12.1.030-81 Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Захисне заземлення, занулення

ГОСТ 12.2.007.0 −75 Система стандартів безпеки праці. Електротехнічні вироби. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартів безпеки праці. Процеси виробничі. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.3.019-80 Система стандартів безпеки праці. Випробування та вимірювання електричні. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартів безпеки праці. Пожежна техніка захисту об'єктів. Основні види. Розміщення та обслуговування

ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартів безпеки праці. 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 804-93 Магній первинний у чушках. Технічні умови

ГОСТ 859-78 Мідь. Марки*
_______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 859-2001 , тут і далі. — Примітка „КОДЕКС“.

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 3778-77 Свинець. Технічні умови*
_______________
* Діє ГОСТ 3778-98 . — Примітка „КОДЕКС“.

ГОСТ 4160-74 Калій бромистий. Технічні умови

ГОСТ 4198-75 Калій фосфорнокислий однозаміщений. Технічні умови

ГОСТ 4204-77 Кислота сірчана. Технічні умови

ГОСТ 4461-77 Кислота азотна. 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 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 9721-79 Порошок кобальтовий. 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 10928-90 Вісмут. Технічні умови

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 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови

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*
_______________
* Діє ГОСТ 23148-98 . — Примітка „КОДЕКС“.

ГОСТ 24104-88 Ваги лабораторні загального призначення та зразкові. Загальні технічні умови*
_______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 24104-2001 , тут і далі. — Примітка „КОДЕКС“.

ГОСТ 25086-87 Кольорові метали та їх 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

3 Загальні вимоги

3.1 Загальні вимоги до методів аналізу повинні відповідати ГОСТ 25086 .

3.2 Відбір та підготовку проб кобальту проводять за ГОСТ 123 , кобальтового порошку - за ГОСТ 23148 .

3.3 Для встановлення градуювальної залежності рекомендується використовувати щонайменше чотири стандартні зразки або розчини з відомою концентрацією елементів.

3.4 При аналізі проводять два паралельні визначення.

3.5 Значення результату аналізу має закінчуватися цифрою того ж розряду, що і 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 числом з тією самою кількістю значущих цифр, що й у таблицях хімічного складу ГОСТ 123 і ГОСТ 9721 .

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 [1] та вимогам ГОСТ 12.2.007.0.

4.2 При експлуатації приладів та електроустановок необхідно дотримуватись вимог ГОСТ 12.3.019 та [2], [3].

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 повинно відповідати правилам влаштування електроустановок [1].

4.4 Аналіз кобальту проводять у приміщеннях, обладнаних загальнообмінною припливно-витяжною вентиляцією за ГОСТ 12.4.021.

4.5 Для запобігання потраплянню в повітря робочої зони оксидів вуглецю, азоту та аерозолів оксидів металів у кількостях, що перевищують гранично допустимі концентрації за ГОСТ 12 .1.005, а також з метою захисту від ультрафіолетового випромінювання кожне джерело збудження спектру необхідно поміщати у пристосування. та захисним екраном за ГОСТ 12.1.019.

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

4.7 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.

4.8 Утилізацію, знешкодження та знищення шкідливих відходів від виробництва аналізів кобальту слід проводити відповідно до санітарних правил, затверджених МОЗ Росії.

4.9 Організація навчання працюючого персоналу вимогам безпеки праці - за ГОСТ 12.0.004.

4.10 Вимоги до професійного відбору та перевірки знань працюючого персоналу - за ГОСТ 12.3.002.

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

4.12 Персонал лабораторії має бути забезпечений побутовими приміщеннями згідно з санітарними нормами [4] за групою виробничих процесів IlIa.

4.13 Персонал лабораторії має бути забезпечений спецодягом, спецвзуттям та іншими засобами індивідуального захисту [5].

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

5.1 Метод виміру

Діапазони визначених масових часток елементів, %:

- Алюміній 0,0002-0,1;

- висмут 0,00005-0,005;

- Залізо 0,002-1,0;

- Кадмій 0,0001-0,01;

- Кремній 0,0005-0,3;

- Магній 0,0001-0,005;

- Марганець 0,0001-0,3;

- Мідь 0,00005-0,3;

- миш'як 0,0003-0,01;

- нікель 0,002-1,0;

- олово 0,00005-0,005;

- свинець 0,0001-0,01;

- сурма 0,0001-0,01;

- Фосфор 0,0003-0,005;

- Цинк 0,0003-0,01.

Метод виміру заснований на збудженні спектра в дузі 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 способів реєстрації спектра, позначені в тексті, відповідно, ФГ і ФЕ.

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).

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 не повинен перевищувати 0,160 мкм за ГОСТ 2789 .

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

Чаші випарювальні або тиглі з кварцового скла за ГОСТ 19908 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 та чаші, тиглі та склянки зі скловуглецю.

Стандартні зразки складу кобальту, виготовлені відповідно до додатку, А чи іншим способом та затверджені в установленому порядку.

Стрижні з графіту, ос.ч., С-2, С-3 або С-3М діаметром 6 мм як верхні електроди.

Стрижні з графіту діаметром 6-15 мм як електроди-підставки.

Верстат із набором фасонних різців для заточування електродів.

Фотопластинки спектрографічні контрастні (ФГ).

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

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

Ступка з маточкою агатова або яшмова.

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, стандартних зразків та заточених електродів.

Пінцет.

Вата.

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

Кислота азотна за ГОСТ 11125 або ГОСТ 4461 , х.ч. або ч.д.а., що додатково очищена перегонкою або іншим способом і розведена 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 масової концентрації 60 г/дм (ФГ).

Проявник, що складається із двох розчинів (ФГ).

Розчин 1:

- Метол (параметиламінофенолсульфат) за ГОСТ 25664 - - 2,5 г;

- гідрохінон (парадіоксибензол) за ГОСТ 19627 - - 12 г;

- натрій сірчистокислий безводний за ГОСТ 195 - - 55 г;

- вода дистильована за ГОСТ 6709 - - до 1 дм .

Розчин 2:

- Натрій вуглекислий безводний за ГОСТ 83-42 г;

- Калій бромистий за ГОСТ 4160 - - 7 г;

- вода дистильована за ГОСТ 6709 - - до 1 дм .

Перед проявом розчини 1 та 2 зливають у співвідношенні обсягів 1:1.

Допускається застосовувати контрастно діючий прояв іншого складу.

Фіксажний розчин (ФГ):

- Тіосульфат натрію кристалічний за ГОСТ 244 - - 400 г;

- натрій сірчистокислий за ГОСТ 195 - - 25 г;

- Оцтова кислота за ГОСТ 61 - - 8 см ;

- вода дистильована за ГОСТ 6709 - - до 1 дм .

5.3 Підготовка до аналізу

Наважку проби масою 5-10 г поміщають у чашу з кварцового скла або інший посуд для розчинення. При аналізі кобальту марки К0 до проби доливають 30-50 см соляної кислоти, розведеної 1:10, обробляють пробу 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 азотну кислоту, розведену 1:1 до повного розчинення навішування при нагріванні. Розчин випарюють насухо.

Сухий залишок у чаші з кварцового скла поміщають у муфельну піч, нагріту до температури (825±25) °С і витримують при цій температурі 15-20 хв. Отримані оксиди охолоджують та подрібнюють у ступці.

Від подрібненого матеріалу відбирають три навішування масою від 0,200 до 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.

Стандартні зразки складу кобальту у вигляді металу готують до аналізу як і, як і проби. Стандартні зразки складу кобальту у вигляді оксидів готують до аналізу, не проводячи через стадію розчинення в азотній кислоті.

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 стандартного зразка поміщають на електрод-підставку. Верхній електрод рекомендується заточувати на конус.

Для видалення поверхневих забруднень електроди попередньо прожарюють у дузі постійного струму протягом 20 с при силі струму 6-10 А, включаючи їх як анод дуги. Електроди ос.ч. 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 стандартного зразка включають як анод дуги. Реєстрацію спектра починають лише після переходу анодної плями дуги на розплав проби.

Перехід прискорюють тим, що після кількох секунд горіння дуги вимикають струм і повторно вмикають його, 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 наступних середніх 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 5-6 А, експозиція 40-50 с,0 таблетка р. За вимірами, отриманими першому етапі, визначають легколеткі елементи — вісмут, кадмій, миш'як, олово, сурму, свинець, 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 та проводять її за тих самих середніх умов. Висота діафрагми на середній лінзі конденсора 3 мм. За вимірюваннями, отриманими на другому етапі, визначають важколеткі елементи - алюміній, залізо, кремній, магній, марганець, мідь та нікель.

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

При 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 стандартного зразка 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 ° С, фіксують, промивають та 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.

5.5 Обробка результатів

У спектрах проб та стандартних зразків вимірюють інтенсивності аналітичних ліній елементів та ліній порівняння кобальту.

При фотографічній реєстрації спектра у спектрограмах проб та стандартних зразків 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 значення для кожного стандартного зразка та кожного паралельного визначення проби. Перед обчисленням середнього арифметичного значення рекомендується провести перевірку придатності результатів вимірювань відповідно до додатку Б. За обчисленими значеннями для стандартних зразків 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 значення для кожного стандартного зразка та кожного паралельного визначення проби. Перед обчисленням середнього арифметичного значення рекомендується провести перевірку придатності результатів вимірювань відповідно до додатку Б. За обчисленими значеннями для стандартних зразків та відповідним їм значенням масових часток визначених елементів будують градуювальні графіки в координатах: або .

Працюючи на спектрометрі з ЕОМ значення масових часток елементів у стандартних зразках і відповідні їм середні арифметичні значення вимірювань інтенсивностей аналітичних ліній визначених елементів вводять в ЕОМ, яка формує рівняння градуювальної залежності.

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

За результат аналізу приймають середнє арифметичне результатів паралельних визначень, якщо розбіжність між ними не перевищує величини 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.

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.

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

6.1 Метод виміру

Діапазони визначених масових часток елементів, %:

- Алюміній 0,0005-0,3;

- Залізо 0,001-1,0;

- Кадмій 0,0002-0,005;

- Кремній 0,001-0,3;

- Магній 0,0005-0,01;

- Марганець 0,0002-0,3;

- Мідь 0,0005-0,3;

- нікель 0,001-1,0;

- Фосфор 0,001-0,01;

- Цинк 0,0005-0,01.

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 .

Кислота азотна за ГОСТ 11125 або ГОСТ 4461 , х.ч. або ч.д.а., що додатково очищена перегонкою або іншим способом і розведена 1:1.

Кислота соляна за ГОСТ 14261 та розбавлена 1:1.

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

Алюмінієвий порошок за ГОСТ 5494 .

Порошок залізний марки ПЖВ-1 за ГОСТ 9849 або залізо карбонільне, ос.ч., [6].

Кадмій за ГОСТ 1467 чи ГОСТ 22860 .

Кобальт марки К0 за ГОСТ 123 із встановленими масовими частками визначених елементів.

Натрій кремнекислий 9-водний.

Порошок нікелевий карбонільний за ГОСТ 9722 .

Магній первинний згідно з ГОСТ 804 .

Марганець за ГОСТ 6008 .

Мідь згідно з ГОСТ 859 .

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

Цинк згідно з ГОСТ 3640 .

Натрій вуглекислий за ГОСТ 83 розчин масової концентрації 200 г/дм .

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

Розчин кобальту масової концентрації 200 г/дм : навішування кобальту 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.

Розчин заліза та нікелю масових концентрацій 1 г/дм : навішування 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 нікелевого порошку масою 0,5000 г розчиняють при нагріванні 25 см азотної кислоти, розведеної 1:1, кип'ятять 5-10 хв, розбавляють водою до 100 см , розчин фільтрують через фільтр „червона стрічка“, промивають фільтр 4-5 разів гарячою водою, охолоджують, переводять в ту ж мірну колбу і доливають до мітки водою.

Розчин марганцю та міді масових концентрацій 1 г/дм та магнію масової концентрації 0,1 г/дм : навішування марганцю та міді масою по 0,5000 г та магнію масою 0,1000 г окремо розчиняють при нагріванні в 25 см. азотної кислоти, розведеної 1:1, кип'ятять 5-10 хв, охолоджують, кожен розчин переводять у мірні колби місткістю 100 см кожна 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 масової концентрації 1 г/дм : навішування 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 масових концентрацій 0,02 г/дм та фосфору масової концентрації 0,04 г/дм : навішування 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 кожна і доливають до мітки водою. Наважку фосфорнокислого калію масою 0,4393 г розчиняють у воді, 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 масової концентрації 0,5 г/дм : навішування кремнекислого натрію масою 2,5297 г розчиняють у 50 см. розчину вуглекислого натрію, 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 відомих концентрацій елементів зберігають у поліетиленовому посуді.

6.3 Підготовка до аналізу

6.3.1 Приготування градуйованих розчинів

Для приготування градуювальних розчинів 1-11, рекомендований склад яких наведено в таблиці 3, мірні колби місткістю 100 см кожна відбирають розрахункові обсяги розчинів із відомою концентрацією елементів і доливають до мітки водою. При необхідності вносять поправки на масову частку елементів кобальті, використаному для приготування його розчину.


Таблиця 3 - Склад градуювальних розчинів

У міліграмах на кубічний дециметр

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

6.3.2 Приготування розчинів проб

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

У мірну колбу місткістю 100 см відбирають 20 см первинного розчину і доливають до мітки водою. Розчин використовують для визначення нікелю, 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.

Інструментальні параметри спектрометра та витрата аргону встановлюють у межах, що забезпечують максимальну чутливість визначення масових часток елементів.

Рекомендовані аналітичні лінії та діапазони визначених масових часток наведені в таблиці 4. З наведених ліній вибирають оптимальні залежно від масових часток елементів у пробах, типу спектрометра, можливостей розміщення вихідних щілин на каретках приладу та інших конкретних умов аналізу.


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 нікелю, заліза, марганцю, міді, магнію, алюмінію та кремнію - градуювальні розчини 6-11.

Для кожного градуювального розчину виконують не менше 5 вимірювань інтенсивностей аналітичних ліній елементів, що визначаються. За обчисленими середніми арифметичними значеннями інтенсивностей визначають параметри градуювальних графіків, які вводять у пам'ять комп'ютера на стадії створення аналітичної програми.

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

До кожного розчину проби виконують три вимірювання інтенсивностей аналітичних ліній визначених елементів.

6.5 Обробка результатів

Масові частки елементів, що визначаються в пробі та їх середні арифметичні значення зчитують з екрана монітора або стрічки друкуючого пристрою.

Облік маси навішування, розведення розчинів проб та інших змінних параметрів проводиться автоматично на стадії введення аналітичної програми комп'ютер.

За результат аналізу приймають середнє арифметичне результатів паралельних визначень, якщо розбіжність між ними 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.

6.6 Контроль точності аналізу

Контроль точності аналізу здійснюють відповідно до ГОСТ 25086 не рідше одного разу на квартал. Як норматив під час контролю точності використовують значення похибки методу аналізу А, наведені в 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 градуювальних зразків

ДОДАТОК А
(рекомендоване)

Стандартні зразки для градуювання є подрібненим оксидом кобальту з введеними добавками визначених елементів. Склад стандартних зразків розробляють з урахуванням масових часток елементів аналізованих продуктах. Метрологічні характеристики стандартних зразків 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.

Ступка з маточкою агатова або яшмова.

Чаші випарювальні із кварцового скла за ГОСТ 19908 або скловуглецю.

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

Кислота азотна за ГОСТ 11125 або ГОСТ 4461 , х.ч. або ч.д.а., додатково очищена перегонкою або іншим способом і розведена 1:1 та 1:2.

Кислота сірчана за ГОСТ 4204 , розведена 1:2.

Кислота соляна за ГОСТ 3118 , розведена 1:10.

Кислота винна згідно з ГОСТ 5817 .

Алюмінієвий порошок за ГОСТ 5494 .

Вісмут за ГОСТ 10928 .

Порошок залізний марки ПЖВ-1 за ГОСТ 9849 або залізо карбонільне, ос.ч., [6].

Кадмій за ГОСТ 1467 чи ГОСТ 22860 .

Кобальт марки К0 за ГОСТ 123 із встановленими масовими частками визначених елементів.

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 згідно з ГОСТ 859 .

Миш'як [7].

Порошок нікелевий карбонільний за ГОСТ 9722 .

Олово за ГОСТ 860 .

Свинець за ГОСТ 3778 чи ГОСТ 22861 .

Сурма по ГОСТ 1089 .

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 .

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

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 стандартних зразків

Перед приготуванням розчину основи катодні пластини кобальту попередньо обробляють соляною кислотою, розведеною 1:10, промивають водою, потім спиртом етиловим і осушують фільтрувальним папером.

Наважку кобальту розрахункової маси розчиняють при нагріванні азотної кислоти, розведеної 1:1.

Наважки розрахункових мас нікелевого порошку, заліза, міді, магнію, марганцю, алюмінієвого порошку, цинку, свинцю, вісмуту, кадмію та фосфору розчиняють при нагріванні в азотній кислоті, розведеній 1:1.

При використанні фосфорнокислого калію для введення фосфору розчиняють у воді. Сурма розчиняють у присутності винної кислоти при співвідношенні мас сурми і винної кислоти 1:5. Миш'як розчиняють у гарячій азотній кислоті. Розчини переводять у мірні колби та доливають до мітки азотною кислотою, розведеною 1:2.

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

Розрахункові обсяги розчинів із відомим вмістом елементів вводять у розчин кобальту.

Кремній вводять у вигляді водної суспензії оксиду кремнію або розчину тетраетилового ефіру кремнієвої кислоти в етиловому спирті.

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

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

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 три виміри, для яких виконується умова

, (Б.1)

де , і - Значення масових часток визначається елемента, відповідні найбільшому, найменшому і середньому з трьох значень різниці почорнінь (або інтенсивності);

- Відносне значення допускається розбіжності між і , рекомендоване значення якого для алюмінію, вісмуту, кадмію, кремнію, міді, миш'яку, магнію =0,50, для інших елементів =0,33.

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)

де , і - Значення масових часток визначається елемента, відповідні найбільшому, найменшому і середньому з двох значень різниці почорнінь, що залишилися (або інтенсивності).

Якщо ця умова не виконується, аналіз повторюють на нових таблетках тієї ж проби.

ДОДАТОК В (довідкове). Бібліографія

ДОДАТОК В
(довідкове)