ГОСТ 9853.23-96

ГОСТ 9853.23-96 Титан губчастий. Спектральний метод визначення кремнію, заліза, нікелю

ГОСТ 9853.23-96

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

ТИТАН ГУБЧАТИЙ

Спектральний метод визначення кремнію, заліза, нікелю

Sponge titanium. Spectral method for determination of silicon, iron, nickel

МКС 77.120*
ОКСТУ 1709

_________________________________
* У покажчику «Національні стандарти» 2008 р.
ОКС 77.120, 77.120.50 - Примітка виробника бази даних.

Дата введення 2000-07-01

Передмова

1 РОЗРОБЛЕН Міждержавним технічним комітетом зі стандартизації МТК 105, Українським науково-дослідним та проектним інститутом титану

ВНЕСЕН Державним комітетом України зі стандартизації, метрології та сертифікації

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 9 від 12 квітня 1996 р.)

За ухвалення проголосували:

3 Постановою Державного комітету Російської Федерації зі стандартизації та метрології від 19 жовтня 1999 р. N 353-ст міждержавний стандарт ГОСТ 9853.23-96 введений у дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації з 1 липня 2000 р.

4 ВЗАМІН ГОСТ 9853 .6-79

1 Область застосування

Цей стандарт встановлює спектральний метод визначення вмісту кремнію, заліза та нікелю в губчастому титані за ГОСТ 17746 .

Метод заснований на збудженні атомів титану і атомів кремнію, заліза, нікелю в дуговому розряді або у високочастотній індукційній плазмі, розкладанні випромінювання в спектр, фотографічної або фотоелектричної реєстрації аналітичних сигналів, пропорційних інтенсивності або логарифму інтенсивності спектральних ліній і подальшому нікелю у зразку за допомогою градуювальних характеристик.

Метод дозволяє визначати масові частки елементів:

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:

ГОСТ 83-79 Вуглекислий натрій. Технічні умови

ГОСТ 195-77 Натрій сірчистокислий. Технічні умови

ГОСТ 244-76 Натрію тіосульфат кристалічний. Технічні умови

ГОСТ 1770-74 Посуд мірний лабораторний скляний. Циліндри, мензурки, колби, пробірки. Технічні умови

ГОСТ 2789-73 Шорсткість поверхні. Параметри та характеристики

ГОСТ 4160-74 Калій бромистий. Технічні умови

ГОСТ 6709-72 Вода дистильована. Технічні умови

ГОСТ 9853.2-96 Титан губчастий. Метод визначення заліза

ГОСТ 9853.9-96 Титан губчастий. Метод визначення кремнію

ГОСТ 9853.22-96 Титан губчастий. Методи визначення нікелю

ГОСТ 10157-79 Аргон газоподібний та рідкий. Технічні умови

ГОСТ 14261-77 Кислота соляна особливої чистоти. Технічні умови

ГОСТ 17746-96 Титан губчастий. Технічні умови

ГОСТ 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови

ГОСТ 19627-74 Гідрохінон (парадіоксибензол). Технічні умови

ГОСТ 23780-96 Титан губчастий. Методи відбору та підготовки проб

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

ГОСТ 25664-83 Метол (4-метиламінофенол сульфат). Технічні умови

ГОСТ 28498-90 Термометри скляні рідинні. Загальні вимоги. Методи випробувань

ГОСТ 29298−92* Тканини бавовняні та змішані побутові. Загальні технічні умови
________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 29298-2005 , тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

3 Загальні вимоги

3.1 Загальні вимоги до методу аналізу - за ГОСТ 25086 .

3.2 Відбір та підготовку проб проводять за ГОСТ 23780 .

3.3 За результат аналізу приймають середнє арифметичне значення двох результатів.

3.4 Для побудови градуювальних графіків використовують стандартні зразки. Кожна точка градуювального графіка будується за середнім арифметичним результатом двох вимірів.

4 Засоби вимірювання та допоміжні пристрої

4.1 Загального призначення

Токарний верстат типу ТВ-16 або аналогічні верстати.

Різці токарні.

Комплект стандартних зразків діапазоном визначених змістів елементів, що охоплює межі вмісту елементів у титані (типу ДСО У1-92-У6-92 за реєстром Держстандарту України або N 6493-92-6498-92 за реєстром Держстандарту Росії).

Лабораторний вимірювальний посуд (циліндри, мензурки, колби) згідно з ГОСТ 1770 .

Етанол (спирт етиловий) ректифікований технічний за ГОСТ 18300 .

Бязь, батист згідно з ГОСТ 29298 .

4.2 При збудженні спектра у дуговому розряді

Спектрограф кварцовий середньої дисперсії типу ІСП-30 чи аналогічні прилади.

Установка фотоелектрична типу ДФС-36 або МФ-8, або аналогічні прилади.

Генератор дуги змінного типу УГЕ-4 або ІТТ-28 або аналогічні прилади.

Мікрофотометри типу МФ-2 або ІФО-460 або аналогічні прилади.

Спектропроектор типу ПС-18 чи СПП-2 або аналогічні прилади.

Установка для заточування спектрального вугілля.

Вугілля спектральні марки ос.ч. 7-3 або ос.ч. 7-4 діаметром 6 мм за чинним нормативним документом.

Фотопластинки спектрографічні типів I, ЕС, УФШ, ПФС-01, ПФС-02, ПФС-03 за чинним нормативним документом або фотопластинки будь-якого типу, що забезпечують нормальне почорніння аналітичних ліній.

Фотокювети або інші посудини для обробки фотопластинок.

Термометр лабораторний за ГОСТ 28498 .

Проявник.

Розчин А:

- вода дистильована за ГОСТ 6709 - - до 1000 см ;

- Метол за ГОСТ 25664 - - 1 г;

- натрію сульфіт (натрій сірчистокислий) безводний за ГОСТ 195 - - 26 г;

- Гідрохінон за ГОСТ 19627 - - 5 г.

Розчин Б:

- вода дистильована за ГОСТ 6709 - - до 1000 см ;

- натрію карбонат (натрій вуглекислий) безводний за ГОСТ 83 - - 20 г;

- калію бромід (калій бромистий) за ГОСТ 4160 - - 1 г.

Перед проявом розчини А і Б змішують в об'ємному відношенні 1:1.

Фіксаж:

- вода дистильована за ГОСТ 6709 - - до 1000 см ;

- тіосульфат натрію за ГОСТ 244 - - 300 г;

- натрію сульфіт (натрій сірчистокислий) безводний за ГОСТ 195-26 р.

Допускається застосування проявника та фіксажу інших складів, що не погіршують якість фотографічної реєстрації спектра.

4.3 При збудженні спектра у високочастотній індукційній плазмі

Плазмовий спектрометр PS-4 фірми BAIRD (Нідерланди) чи аналогічні прилади.

Аргон за ГОСТ 10157 .

Кислота соляна ос.ч. за ГОСТ 14261 , розведена 1:1.

Стандартні розчини визначених елементів.

5 Порядок підготовки до проведення вимірювань

5.1 При збудженні спектра у дуговому розряді

Для аналізу беруть литі зразки, підготовлені щодо механічних випробувань.

Вплив дугового розряду піддають плоску торцеву або бічну поверхню проб і стандартних зразків.

Аналізовану поверхню ретельно обробляють чистовим різцем на токарному верстаті з шорсткістю поверхні, що обробляється. не більше 2,5 мкм за ГОСТ 2789 гострі кромки видаляють (знімають фаску) і протирають бязью, змоченою етанолом. На поверхні зразків не допускаються раковини, тріщини, неметалеві включення та інші дефекти.

Стандартні зразки діаметром 20 мм, довжиною 50-100 мм готують до аналізу так само, як і проби, що аналізуються.

Спектральні вугілля - стрижні діаметром 6 мм, що застосовуються як протиелектроди, повинні бути заточені на усічений конус з кутом при вершині 60 ± 3 °. Вершина конуса має бути зрізана по площині, перпендикулярній до осі стрижня так, щоб утворився майданчик діаметром (1,0±0,1) мм.

5.2 При збудженні спектра у високочастотній індукційній плазмі

Наважку губчастого титану масою 1,0 г поміщають у конічну колбу місткістю 100 см , доливають 70 см соляної кислоти, розведеної 1:1, розчиняють при нагріванні. Потім розчин охолоджують, переносять у мірну колбу місткістю 100 см. і доводять водою до мітки.

Приготування розчинів стандартних зразків титану проводять так само, як і аналізованих проб.

6 Порядок проведення вимірювань

6.1 При збудженні спектра у дуговому розряді

6.1.1 При фотографічній реєстрації спектра вимірювання на спектрографі проводять при освітленні щілини трилінзовим або однолінзовим конденсором з повністю відкритою проміжною діафрагмою.

Для збудження спектра атомів титану та атомів кремнію, заліза та нікелю використовують дугу змінного струму з параметрами розряду: сила струму - 6,0-10,0 А, час попереднього випалу - (10±1) с, час експозиції підбирають залежно від чутливості фотопластинок. Почорніння аналітичних ліній мають бути в області прямолінійної частини характеристичної кривої фотопластинки.

Аналітичний проміжок – відстань між поверхнею проби та конусом вугільного протиелектроду – повинен бути 1,5-2,0 мм.

Проміжок вимірюють за шаблоном, методом тіньової проекції або вимірювальною шкалою відлікового барабана.

Не допускається діафрагмування джерела світла краями проби, оправами деталей конденсора чи спектрографа.

На одній і тій же фотопластинці фотографують в однакових умовах стандартні зразки та проби не менш як по два рази.

6.1.2 При фотоелектричній реєстрації спектра

Вимірювання проводять, використовуючи для збудження спектра атомів титану та атомів кремнію, заліза та нікелю дугу змінного струму з параметрами розряду: сила струму - 4,0-6,0 А; напруга мережі живлення - (220±10) В; фаза підпалу - 90 °; частота проходження розрядів - 100 імп/с; розрядна індуктивність - 10 мкГн; час випалу - 0; час експозиції – 50 с. Аналітичний міжелектродний проміжок - 1,5-2,0 мм - встановлюють за вимірювальною шкалою відлікового барабана або шаблоном.

6.2 При збудженні спектра у високочастотній індукційній плазмі

Вимірювання на плазмовому спектрометрі проводять за наступних умов збудження та реєстрації спектра: вихідна потужність генератора - 1,2-1,3 кВт; час інтегрування - 3 с; кількість інтеграцій - 5; висота спостереження над краєм кварцового пальника - 16 мм; швидкість подачі проби перистальтичним насосом – 4 см /хв; тиск аргону, що транспортує аерозоль, - 235 кПа; витрата аргону, що транспортує аерозоль, - 1,1 дм /хв, плазмоутворюючого - 1,1 дм /хв, що охолоджує - 13,0 дм /хв.

6.3 Допускається застосування інших приладів, обладнання, матеріалів, режимів збудження та реєстрації спектру за умови отримання метрологічних характеристик, які відповідають вимогам цього стандарту.

7 Обробка результатів вимірювань

7.1 Масові частки кремнію, заліза та нікелю під час роботи на спектрографі визначають, фотометруючи спектрограми на мікрофотометрі.

Як внутрішній стандарт використовують лінію титану 243,83 нм.

Використовують такі аналітичні лінії елементів (довжина хвилі, нм):

У кожній спектрограмі вимірюють почорніння аналітичних пар спектральних ліній та обчислюють різницю почорнінь аналітичної лінії обумовленого елемента та лінії порівняння.

За отриманими для кожного стандартного зразка значеннями обчислюють середню різницю почорнінь . Градуювальні графіки будують у координатах , де - масова частка кремнію, заліза та нікелю, зазначена у свідоцтві на стандартний зразок; - Середнє значення різниці почорнінь аналітичних ліній та лінії порівняння.

По осі абсцис відкладають значення , а по осі ординат - відповідні значення .

За побудованими градуювальними графіками знаходять масову частку визначених елементів

ів.

7.2 Масові частки кремнію, заліза та нікелю при роботі на фотоелектричній установці з збудженням спектра в дуговому розряді визначають, будуючи градуювальні графіки в координатах або , де - Свідчення вихідного вимірювального приладу.

Використовують такі аналітичні лінії елементів (довжина хвилі, нм):

кремній - 288,16,

залізо - 238,20,

нікель - 341,48.

Як внутрішній стандарт використовують лінію титану 294,83 нм.

7.3 Масові частки кремнію, заліза та нікелю при роботі на плазмовому спектрометрі визначають, будуючи градуювальні графіки в координатах

, (1)

- Середнє значення інтенсивності аналітичної лінії в розчині порівняння або розчині стандартного зразка;

- Інтенсивність аналітичної лінії в розчині титану підвищеної чистоти (зміст аналізованого елемента не більш ніж нижньої межі визначення).

Використовують такі аналітичні лінії елементів (довжина хвилі, нм):

кремній - 251,61,

залізо - 259,94,

нікель - 231,60.

7.4 Допускається використання інших аналітичних ліній та систем координат за умови отримання метрологічних характеристик, що відповідають вимогам цього стандарту.

8 Допустима похибка вимірювань

8.1 Розбіжність між результатами двох визначень та результатами двох аналізів, виконаних у різних умовах, не повинно перевищувати (за довірчої ймовірності 0,95) значень, зазначених у таблиці 1. При цьому похибка результатів аналізу (при довірчій ймовірності 0,95) не перевищує межі , наведеного у таблиці 1.


Таблиця 1

В процентах

8.2 Контроль точності результатів спектрального аналізу проводять шляхом зіставлення отриманих результатів з результатами аналізу, виконаного хімічним методом за ГОСТ 9853.2 , ГОСТ 9853.9 , ГОСТ 9853.22 не рідше одного разу на квартал.

Кількість результатів спектрального аналізу, контрольованих методами хімічного аналізу, встановлюють залежно від загальної кількості проб, що надходять, але не менше 0,1% всіх проб товарної продукції, що надходять до лабораторії за квартал.

Точність результатів аналізу вважається задовільною, якщо не менше ніж у 95% випадків виконується умова

, (2)

де - Результат аналізу контрольної проби, отриманий за даною методикою;

- Результат аналізу тієї ж проби, отриманий хімічним методом;

і - Допустимі розбіжності між результатами аналізів відповідно для спектрального та хімічного методів.

8.3 Оперативний контроль точності результатів аналізу проводять перед початком зміни або одночасно з аналізом будь-якої партії виробничих проб.

Для виконання контролю вибирають два стандартні зразки зі значеннями масової частки елемента, що знаходяться в області нижньої та верхньої меж діапазону вимірювань, і проводять вимірювання змісту даного елемента в кожному стандартному зразку. Якщо хоча б для одного стандартного зразка результат аналізу при оперативному контролі відрізняється від значення масової частки елемента в даній точці градуювальної характеристики більше ніж 0,5 , проводять коригування градуювальної характеристики

9 Вимоги до кваліфікації

До виконання аналізу допускається спектроскопіст кваліфікації не нижче 4-го розряду, який має ІІ кваліфікаційну групу з електробезпеки.