ГОСТ 8857-77

ГОСТ 8857-77 Свинець. Метод спектрального аналізу (зі змінами N 1, 2, 3)

ГОСТ 8857-77

Група В59

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР

Свинець

Метод спектрального аналізу

Lead. Method of spectral analysis

ОКСТУ 1709

Дата введення 1978-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством кольорової металургії СРСР

РОЗРОБНИКИ

Л.С.Гецкін, Л.А.Копилова

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 11.01.77 N 60

3. ВЗАМІН ГОСТ 8857–66

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. Обмеження строку дії знято Постановою Держстандарту від 08.04.92 N 376

6. ПЕРЕВИДАННЯ (жовтень 1996 р.) зі Змінами N 1, 2, 3, затвердженими в січні 1983 р., червні 1987 р., квітні 1992 р. (ІУС 5-83, 9-87, 7-92)


Цей стандарт поширюється на свинець марок СО, С1С, C1, C2C, С2, С3 за ГОСТ 3778 * та встановлює спектрографічний метод визначення вмісту домішок: срібла, міді, вісмуту, сурми, миш'яку, олова, цинку, натрію, кальцію, магнію, хрому та заліза.
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 3778-98 . Тут і далі текстом. - Примітка виробника бази даних.

Метод заснований на збудженні та фотографічній реєстрації емісійних спектрів проб та стандартних зразків з подальшим визначенням вмісту домішок за градуювальним графіком. При визначенні вмісту срібла, вісмуту, міді використовують іскрове збудження спектрів, а при визначенні вмісту миш'яку, сурми, олова, цинку, натрію, кальцію, магнію, хрому, заліза - дугове збудження, випаровуючи пробу з кратера вугільного електрода.

Спектрографічний метод дозволяє визначати такі вмісту домішок у свинці, %:

вісмут - від 0,002 до 0,07;

мідь - від 0,0004 до 0,0025;

срібло - від 0,0002 до 0,0025;

натрій, кальцій та магній - від 0,0002 до 0,03;

сурма, миш'як та олово - від 0,0004 до 0,0075;

цинк - від 0,0007 до 0,007;

хром - від 0,00005 до 0,0005;

залізо - від 0,0005 до 0,006.

(Змінена редакція, Изм. N 2, 3).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Аналіз проводять на пробах, відібраних і підготовлених за ГОСТ 3778 з наступним доповненням: відібрану стружку переплавляють попередньо розігрітих тиглях при 350-400 °С і відливають у виливницю у вигляді електродів циліндричної форми діаметром 6-10 мм, довжиною 50-.

1.2. Загальні вимоги до методів аналізу - за ГОСТ 25086 .

(Введений додатково, Зм. N 2).

1a. ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

1a.1. При аналізі свинцю всі роботи в лабораторії спектрального аналізу повинні проводитися з приладами та на електроустановках, що відповідають правилам улаштування електроустановок, затвердженим Держенергонаглядом.

Проби свинцю, що надійшов на аналіз, слід зберігати в пакетах із щільного паперу у шафі або боксі, обладнаному вентиляцією.

1а.2. При використанні та експлуатації електроприладів та електроустановок у процесі спектрального аналізу необхідно дотримуватись правил технічної експлуатації електроустановок споживачів та правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів, затверджених Держенергонаглядом, а також вимог ГОСТ 12 .3.019.

1a.2.1. Усі прилади повинні бути забезпечені пристроями для заземлення, відповідними ГОСТ 12.2.007.0 та позначеними за ГОСТ 21130 . Заземлення має бути зроблено відповідно до правил улаштування електроустановок, затверджених Держенергонаглядом, та ГОСТ 12 .1.018.

1a.2.2. При аналізі свинцю використовують азотну і сірчану кислоти, вугільні електроди, при виготовленні яких утворюється вуглецевмісний пил. При роботі зі свинцем, азотною та сірчаною кислотами та вугільними електродами слід дотримуватись вимог безпеки, викладених у нормативно-технічній документації на їх виготовлення та застосування, затвердженої в установленому порядку.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

1a.2.3. При виконанні аналізів необхідно дотримуватись основних правил безпечної роботи в хімічних лабораторіях*.
________________
* На території Російської Федерації документ не діє. Діє ПНД Ф 12.13.1-03. - Примітка виробника бази даних.

1а.2.4. Підготовка проб до аналізу повинна проводитись у боксах, обладнаних місцевою витяжною вентиляцією за ГОСТ 12.4.021.

1а.3. Для запобігання попадання в повітря робочої зони свинцю, озону, вуглецю та оксидів азоту в кількостях, що перевищують гранично допустимі концентрації за ГОСТ 12 .1.005, для захисту від електромагнітних випромінювань і опіку ультрафіолетовими променями кожне джерело збудження необхідно поміщати в пристосування, захисним екраном за ГОСТ 12.1.019.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

1a.3.1. Верстат, що використовується для заточування вугільних електродів, повинен мати вбудований пилоприймач витяжної вентиляції для запобігання попаданню вуглецевмісного пилу в повітряний простір у кількостях, що перевищують гранично допустимі концентрації.

1а.4. Контроль за вмістом шкідливих речовин у повітрі робочої зони - за ГОСТ 12.1.007 та ГОСТ 12.1.005.

Аналізи проб повітря на вміст шкідливих речовин у повітрі робочої зони проводять за методиками на методи визначення шкідливих речовин у повітрі робочої зони, затвердженим МОЗ СРСР.

1а.5. Проби свинцю, що залишилися від аналізу, повинні повертатися виробнику (замовнику). З метою охорони навколишнього середовища утилізацію, знешкодження та знищення шкідливих речовин — відходів від виконання аналізів необхідно проводити відповідно до нормативно-технічної документації, затвердженої в установленому порядку та погодженої із санітарно-епідеміологічною службою МОЗ СРСР.

1а.6. Приміщення лабораторії спектрального аналізу та їх освітлення повинні відповідати СН-245-71 та СНіП II-4-79.

1а.6.1. Лабораторія спектрального аналізу повинна мати загальнообмінну припливно-витяжну вентиляцію за ГОСТ 12.4.021.

1a.6.2. Для забезпечення пожежної безпеки необхідно виконувати вимоги ГОСТ 12.1.004. Приміщення лабораторії мають бути оснащені засобами вогнегасіння та пожежною технікою за ГОСТ 12.4.009.

1a.6.3. При аналізі свинцю лабораторія спектрального аналізу має бути забезпечена спеціальними побутовими приміщеннями та пристроями згідно зі СНіП 2.09.04-87 (за групою IIIa виробничих процесів).

1а.7. Усі роботи з проведення аналізів необхідно виконувати у сухому справному спецодязі, використовуючи засоби захисту (рукавички гумові, респіратор, захисні окуляри) згідно з типовими галузевими нормами безоплатної видачі спецодягу, спецвзуття та запобіжних пристроїв робітникам та службовцям підприємств кольорової металургії. Спецодяг необхідно зберігати в шафах, окремо від особистого одягу, щотижня здаючи його в прання. Не допускається виносити спецодяг, а також перебувати в ньому за межами робочого приміщення.

1а.7.1. Видаляти свинець з рук та інших забруднених ділянок тіла слід перед миттям розчином 1% оцтової кислоти.

1а.7.2. Ті, хто працює в спектральних лабораторіях, повинні бути забезпечені лікувально-профілактичним харчуванням згідно з правилами безоплатної видачі молока або інших рівноцінних продуктів робітникам та службовцям, зайнятим у виробництвах, цехах, на дільницях та інших підрозділах зі шкідливими умовами праці.

1а.7.3. До роботи в спектральних лабораторіях повинні допускатися особи, які навчені основним прийомам роботи з приладами та на електроустановках та методам аналізу відповідно до правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів, затверджених Держенергонаглядом.

1а.7.4. Ті, хто знову надійшли на роботу, а також працюючі повинні проходити: попередні та періодичні медичні огляди згідно з вказівками МОЗ СРСР; попереднє навчання методів роботи зі шкідливими речовинами та правил поводження із захисними засобами; інструктаж з техніки безпеки з відповідним оформленням у встановленому порядку за ГОСТ 12.0.004.

Розд.1a. (Запроваджено додатково, Зм. N 1).

2. АПАРАТУРА, МАТЕРІАЛИ ТА РЕАКТИВИ

Спектрограф кварцовий середньої дисперсії будь-якого типу, дифракційний типу ДФС-8, дифракційний спектрограф із схрещеною дисперсією типу СТЕ-1 з трилінзовою системою освітлення щілини та триступеневим послаблювачем.

Джерело постійного та змінного струму на 250-300 В та 30-50 А. Генератор дуговий для підпалу дуги постійного струму високочастотним розрядом.

Генератор іскри типу ІГ-3.

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

Пекти для сплавлення свинцевої стружки.

Тигли шамотні, графітові або графітно-шамотні.

Виливниця для виливки електродів циліндричної форми, діаметром 6-10 мм, довжиною 50-100 мм.

Напильники для заточування металевих електродів. Електроди графітові марки С-3 з розміром кратера 3х3 мм та товщиною стінок 0,8-0,9 мм, електроди графітові особливої чистоти з розміром кратера 4х4 мм (при визначенні хрому) та 3х3 мм (при визначенні заліза), попередньо обпалені у дузі змінного або постійного струму силою 10 А протягом 10-15 с.

Контрелектроди графітові, заточені на усічений конус із майданчиком діаметром 1,5-2,0 мм.

Фотопластинки спектрографічних типів 1, 2, УФШ-3; "Панхром", ПФС-02, ПФС-03.

Залізний порошок відновлений марки ПЖВ-1 за ГОСТ 9849 .

Інфрачервона лампа для випарювання будь-якого типу з автотрансформатором типу ПНО-250-2.

Електроплитка за ГОСТ 14919 .

Пекти муфельна з терморегулятором до 1000 °C.

Верстат для заточування вугільних електродів.

Терези торсіонні з похибкою зважування не більше 0,001 г.

Ваги лабораторні 2-го класу точності за ГОСТ 24104 *.
______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 24104-2001 . - Примітка виробника бази даних.

Графіт порошковий особливої чистоти за ГОСТ 23463 .

Кислота азотна особливої чистоти за ГОСТ 11125 , розчин 1:2.

Кислота сірчана особливої чистоти за ГОСТ 14262 , розчин 1:1.

Амоній хромовокислий згідно з ГОСТ 3774 .

Вода дистильована за ГОСТ 6709 та реактиви кваліфікації не нижче ч.д.а.

Проявник метолгідрохіноновий, що складається з двох розчинів, які перед проявом змішують у співвідношенні 1:2.

Державні стандартні зразки N 1591-79-1594-79; 1595-79-1598-79; 1599-79-1602-79. Дозволяється використовувати для побудови графіків градуювання аналогічні за складом зразки порівняння.

Зразки порівняння визначення хрому.

Готують на основі сульфату свинцю, отриманого зі свинцю марки С00 (ГОСТ 22861) наступним чином: 30-40 г свинцю розчиняють у 120-150 см розчин азотної кислоти. При випаданні білого осаду доливають воду до його розчинення. Сульфат свинцю беруть в облогу поступовим додаванням 150-180 см. розчину сірчаної кислоти Розчин над осадом зливають та відкидають. Осад двічі промивають 100-130 см води, підкисленої 1-2 см розчину азотної кислоти, висушують і прожарюють в печі муфельної при температурі ~550 °С протягом 30 хв. Сірчанокислий свинець зберігають у поліетиленовій баночці.

Основний зразок, що містить 0,01% хрому з розрахунку на свинець, готують шляхом внесення в 14,637 г основи 1 см розчину хрому, що містить 1 мг хрому в 1 см який готують шляхом розчинення 98,1 мг хромовокислого амонію у воді. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 50 см , додають 1 см розчину азотної кислоти та доводять водою до мітки на колбі.

Робочі зразки порівняння отримують при розведенні основою основного зразка в 10 разів і кожного приготовленого зразка в 2-2,5 рази. Рекомендовані масові частки хрому у зразках порівняння: 1·10 ; 5·10 ; 2,5 · 10 ; 1·10 ; 5·10 %.

Зразки порівняння, приготовані за вказаними методиками на кожному підприємстві, мають бути атестовані як СОП у встановленому порядку.

Зразки порівняння: основою для приготування зразків порівняння служить свинець марки С00 за ГОСТ 22861 чистий за елементами. Домішки та лігатурні сплави вводять у вигляді металів. Лігатурні сплави та зразки порівняння плавлять у тиглях при температурі 500-600 °С.

Методом послідовного розведення кожного знову сплавленого зразка основою готують три серії зразків порівняння:

для визначення вмісту вісмуту, срібла та міді;

для визначення вмісту натрію, кальцію та магнію;

для визначення вмісту сурми, миш'яку, олова та цинку.

Кожен розплав ретельно перемішують та виливають у виливницю.

Для проведення аналізу та приготування розчинів реактивів застосовують дистильовану воду за ГОСТ 6709 та реактиви кваліфікації не нижче ч.д.а.

Зразки порівняння визначення заліза.

Готують на основі оксиду, свинцю марки С000 (ГОСТ 22861) наступним чином: 30-40 г свинцю розчиняють у 120-150 см розчин азотної кислоти. При випаданні білого осаду доливають воду до його розчинення. Розчин випарюють, осад висушують і прожарюють в печі муфельної при температурі 600 °C протягом 1 ч. Оксид свинцю зберігають в поліетиленовому посуді.

Основний зразок, що містить 0,006% заліза в перерахунку на свинець, готують шляхом внесення до 16,158 г основи 0,9 см розчину заліза, що містить 1 мг заліза за 1 см , який готують шляхом розчинення 100 мг заліза, відновленого воднем, розчині азотної кислоти, розведеної 1:1. Розчин переносять у мірну колбу місткістю 100 см і доводять водою до мітки. Робочі зразки порівняння отримують розведенням основного зразка в 1,5 та кожного, знову приготовленого, в 2 рази. Рекомендовані масові частки заліза у зразках порівняння: 6·10 ; 4·10 ; 2·10 ; 1·10 ; 5·10 %.

Зразки порівняння, приготовлені кожному підприємстві, мають бути атестовані як СОП в установленому порядку.

Примітка. Азотна кислота та дистильована вода, які використовуються при визначенні заліза, повинні бути двічі перегнані.

Допускається застосування приладів з фотоелектричною реєстрацією спектра та інших спектрографічних приладів та установок, інших матеріалів та реактивів, що забезпечують одержання показників точності, встановлених цим стандартом.


(Змінена редакція, Зм. N 1, 2, 3).

3. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

3.1. Визначення вмісту вісмуту, срібла та міді

Як джерела збудження використовують іскровий генератор ІГ-3, включений за складною схемою.

Сила струму первинного ланцюга трансформатора 2 А, допоміжний іскровий проміжок 3 мм, аналітичний проміжок 2,5 мм, самоіндукція 0,55 мГн, ємність 0,01 мкФ.

Спектри фотографують на фотопластинки «спектрографічні» типу 2 через триступінчастий ослаблювач, встановлений перед щілиною призменного спектрографа.

Для аналізу використовують наступні лінії, нм:

Державні стандартні зразки та проби заточують напилком на «площину». Допускається заточування електродів напилком «на дах» із шириною майданчика 2-3 мм.

Як протиелектрод використовують спектрально-чистий вугільний стрижень, заточений на конус з майданчиком 1,5-2,0 мм.

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2).

3.2. Визначення вмісту натрію, кальцію, магнію, миш'яку, сурми, олова та цинку

Проби і стандартні зразки подрібнюють напилком в тирсу, відмагнічують і набивають в кратер нижнього вугільного електрода-анода глибиною та діаметром 3 мм при визначенні вмісту натрію, кальцію, магнію та цинку, глибиною 5 мм та діаметром 4 мм при визначенні вмісту миш'яку, сурми та олова .

Верхній електрод - вугільний стрижень, заточений на усічений конус із майданчиком діаметром 1,5-2 мм. Джерело порушення спектрів - дуга постійного або змінного струму силою 16 А при визначенні кальцію, натрію, магнію та цинку, дуга змінного струму силою 16 А при визначенні миш'яку, сурми та олова.

При визначенні миш'яку, сурми та олова спектри фотографують на фотопластинки типів 2, УФШ-3, ПФС-02 на спектрографі типу СТЕ-1 при визначенні магнію, цинку – на пластинки типів 1 або ПФС-02 та при визначенні натрію та кальцію – на пластинки типу «панхром» на спектрограф типу ІСП-30.

Перед щілиною призменного спектрографа встановлюють триступеневий ослаблювач. Час експонування щодо цинку — 40 з, інших елементів — до вигоряння проби.

Для побудови градуювального графіка використовують такі аналітичні лінії, нм:

(Змінена редакція, Зм. N 1, 2, 3).

3.3. (Виключений, Зм. N 1).

3.4. Визначення вмісту хрому

Пробу масою 1 г розчиняють 30 см розчину азотної кислоти під час нагрівання. При випаданні осаду доливають 5-10 см води до його повного розчинення. Потім повільно доливають 6 см розчину сірчаної кислоти Розчин над осадом випарюють під інфрачервоною лампою, висушують на електроплитці і прожарюють в печі муфельної при температурі ~550 °С протягом 30 хв.

Підготовлені проби та зразки порівняння змішують з графітовим порошком у співвідношенні 7:1 та поміщають у вугільні електроди особливої чистоти з розміром кратера 4х4 мм, попередньо обпалені в дузі постійного струму силою 12 А протягом 10 с.

Спектри фотографують на фотопластинках типу 2 на спектрограф типу ДФС-8 в першому порядку в дузі постійного струму силою 15 А. Час експонування ~2 хв (до повного вигоряння проби +10 с).

Для побудови градуювального графіка використовують аналітичну лінію хрому 302,1 нм і як елемент порівняння - фон зліва від лінії.

(Змінена редакція, Зм. N 3).

3.5. Визначення вмісту заліза

Пробу масою 2 г розчиняють 30-40 см розчину азотної кислоти під час нагрівання. Розчин випарюють, осад висушують і прожарюють у печі муфельної при температурі 600 °C протягом 30 хв.

Підготовлені проби та зразки порівняння поміщають у графітові електроди особливої чистоти з розміром кратера 3х3 мм.

Спектри фотографують на спектрограф типу ІСП-30 в дузі змінного струму силою 16 А на фотопластинки типів 1 або ПФС-02. Час експонування 2 хв (до повного вигоряння +10 с).

Для побудови градуювального графіка використовують аналітичні лінії заліза 271,9 або 302,0 нм і як елемент порівняння - фон.

(Запроваджено додатково, Зм. N 3).

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Спектри зразків порівняння (ДСО або СОП) фотографують на кожній фотопластинці по три рази, спектри аналізованих проб - по шість разів. За допомогою мікрофотометра вимірюють почорніння аналітичних ліній визначених елементів, ліній порівняння та прилеглого фону (при визначенні масової частки миш'яку, сурми, олова, заліза та хрому).

Градуювальні графіки будують у координатах , при визначенні кальцію, магнію, цинку, натрію, заліза та хрому, де - Різниця почорнінь ліній домішки та основної речовини; - масова частка визначеного елемента у зразках порівняння, %.

Градуйовані графіки будують у координатах , при визначенні миш'яку, сурми та олова, де - Інтенсивність лінії домішки; - Інтенсивність лінії порівняння.

Знаходять і , користуючись характеристичною кривою фотопластинки.

За відомими значеннями або за графіком знаходять масову частку обумовленої домішки.

За остаточний результат аналізу приймають середнє арифметичне результатів двох паралельних визначень, отриманих на одній фотопластинці (кожне паралельне визначення з трьох спектрограм

мм).

4.2. Максимальна розбіжність результатів двох паралельних визначень ( ) та результатів двох аналізів ( ), розраховане з довірчою ймовірністю =0,95, має перевищувати значень, розрахованих по формулам:

— щодо срібла в інтервалі масових часток від 0,002 до 0,004%;

- при визначенні міді, вісмуту, цинку, сурми, миш'яку, олова, натрію, кальцію, магнію, хрому, срібла та заліза, де - Середнє арифметичне результатів двох паралельних визначень; — щодо срібла в інтервалі масових часток від 0,002 до 0,004%;

- при визначенні міді, вісмуту, цинку, сурми, миш'яку, олова, натрію, кальцію, магнію, хрому, срібла та заліза; де - Середнє арифметичне двох результатів аналізу.

Числові значення розбіжностей, що допускаються, округляють до числа з однією значущою цифрою.

Числові значення результатів аналізу повинні закінчуватися цифрою того ж розряду, що і значення відповідних розбіжностей, що допускаються.

(Змінена редакція, Зм. N 3).

5. КОНТРОЛЬ ПРАВИЛЬНОСТІ РЕЗУЛЬТАТІВ АНАЛІЗУ

5.1. Контроль правильності виконання аналізу здійснюється за ГОСТ 25086 періодично - не рідше одного разу на місяць і щоразу при ремонті та заміні приладів, після тривалих перерв у роботі, після заміни зразків порівняння та інших змін, що впливають на результат аналізу.

(Змінена редакція, Зм. N 3).