ГОСТ 27981.1-88 - Медь высокой чистоты. Методы ато

ГОСТ 27981.1-88

Группа В59

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.01.1990
до 01.01.2000*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11, 1995 год). - Примечание изготовителя базы данных.

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ:

А.М.Копанев, Э.Н.Гильберт, Л.Н.Шабанова, Г.Л.Бухбиндер, Н.К.Биячуева, И.И.Тарасова, В.Т.Яценко, Н.В.Прокопенко, Л.В.Бондюк, Б.М.Рогов, Э.Н.Гадзалов, И.И.Лебедь

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22.12.88 N 4443

3. Срок первой проверки - 1994 г.

Периодичность проверки - 5 лет

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 123-78	2.1, 3.1
ГОСТ 849-70	2.1, 3.1
ГОСТ 859-78	2.1, 3.1
ГОСТ 860-75	2.1
ГОСТ 1089-82	2.1, 3.1
ГОСТ 1467-77	2.1, 3.1
ГОСТ 1770-74	2.1, 3.1
ГОСТ 1973-77	2.1
ГОСТ 3640-79	2.1, 3.1
ГОСТ 3778-77	2.1, 3.1
ГОСТ 4198-75	2.1, 3.1
ГОСТ 4220-75	2.1, 3.1
ГОСТ 4328-77	2.1
ГОСТ 5457-75	2.1
ГОСТ 5905-79	2.1
ГОСТ 6008-82	2.1, 3.1
ГОСТ 6563-75	2.1, 3.1
ГОСТ 9428-73	2.1
ГОСТ 9849-86	2.1, 3.1
ГОСТ 10157-79	2.1, 3.1
ГОСТ 10928-75	2.1
ГОСТ 11125-84	2.1, 3.1
ГОСТ 14261-77	2.1, 3.1
ГОСТ 18300-87	2.1
ГОСТ 19908-80	3.1
ГОСТ 20292-74	2.1, 3.1
ГОСТ 20298-74	2.1
ГОСТ 24104-88	2.1
ГОСТ 24363-80	2.1
ГОСТ 25086-87	2.3, 6.3
ГОСТ 25336-82	2.1, 3.1
ГОСТ 27981.0-88	1.1

Настоящий стандарт устанавливает атомно-спектральные методы (атомно-эмиссионный с индуктивно связанной плазмой в качестве источника возбуждения спектра и атомно-абсорбционный с пламенной и электротермической атомизацией) определения массовой доли примесей в меди высокой чистоты с отделением основы субстехиометрической экстракцией ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислотой или электролизом.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности при выполнении анализов - по ГОСТ 27981.0 с дополнением.

Массовую долю примесей в меди высокой чистоты данными методами определяют параллельно в трех навесках.

2. МЕТОД С ОТДЕЛЕНИЕМ МЕДИ СУБСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОЙ ЭКСТРАКЦИЕЙ

Метод заключается в растворении навески меди в смеси соляной кислоты и пероксида водорода, отделении меди от примесей субстехиометрической экстракцией ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислотой и определении в рафинате атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой или атомно-абсорбционным методом с электротермическим и пламенным атомизаторами следующих элементов в диапазонах массовых долей ·10%:

висмута	0,1-10
железа	1,0-10
кадмия	0,05-10
кобальта	0,08-10
кремния	0,2-10
марганца	0,02-10
мышьяка	0,5-10
никеля	0,1-10
свинца	0,1-10
сурьмы	0,2-10
олова	0,1-10
теллура	0,1-10
хрома	0,08-10
цинка	0,5-10

Допускается определение алюминия (0,8-10)·10% и магния (1,0-10)·10%.

2.1. Аппаратура, реактивы, растворы

Установка для атомно-эмиссионного анализа типа РИ 8490 или аналогичная, например, ARL 3580.

Спектрофотометр атомно-абсорбционный фирмы Перкин-Элмер, модель 503, позволяющий проводить пламенную и электротермическую атомизацию проб; или аналогичный (например фирмы Хитачи, модель 180-80).

Электротермический атомизатор типа HGA-76 или аналогичного типа.

Самописец Перкин-Элмер 56 или аналогичный.

Аргон газообразный и жидкий по ГОСТ 10157 (высшего сорта).

Ацетилен растворенный и газообразный технический по ГОСТ 5457.

Воздух сжатый под давлением 2·10-6·10 Па (2-6 кгс/см).

Лампы полого катода на алюминий, висмут, железо, кадмий, кобальт, кремний, магний, марганец, медь, никель, свинец, сурьму, хром, цинк, олово.

Лампа безэлектродная на мышьяк.

Генератор для безэлектродных ламп.

Горелка со щелью длиной 100 мм.

Весы аналитические лабораторные любого типа 2-го класса точности с погрешностью взвешивания по ГОСТ 24104*.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Весы технические с погрешностью взвешивания по прилагаемому паспорту.

Электромеханический встряхиватель типа THУS-2 или аппарат для перемешивания жидкости, например, типа АВБ-4П или аналогичного типа.

Плитка электрическая с закрытой спиралью.

Стакан Н-1-100 ТХС по ГОСТ 25336.

Стакан В-1-100 ТХС по ГОСТ 25336.

Колба коническая Кн-2-2000 ТХС по ГОСТ 25336.

Воронка коническая В-36-80 ХС по ГОСТ 25336.

Воронка делительная ВД-1-100 ХС; ВД-3-2000 ХС по ГОСТ 25336.

Стекла покровные (или крышки фарфоровые).

Мензурка 50 (1000) по ГОСТ 1770.

Колба мерная 2-2000-2 по ГОСТ 1770.

Колбы мерные 2-10-2, 2-50-2 по ГОСТ 1770.

Пробирки П-2-10-14/23 ХС по ГОСТ 1770.

Пипетка 8-2-0,2 по ГОСТ 20292*.
________________
* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ 29169-91, ГОСТ 29227-91-ГОСТ 29229-91, ГОСТ 29251-91-ГОСТ 29253-91, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Пипетки 5-2-1, 5-2-2, 5-5-2, 5-10-2 по ГОСТ 20292.

Чаша платиновая по ГОСТ 6563.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125 и разбавленная 1:6, 1:10, 1:2.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261 и разбавленная 1:1, 1:2, 1:3, 1:2,5; 1:10.

Смесь азотной и соляной кислот: смешивают азотную и соляную кислоты в соотношении (1:3).

Водорода пероксид особой чистоты (стабилизированный продукт).

Калия гидроксид по ГОСТ 24363, водный раствор 4 моль/дм и раствор 2 моль/дм в смеси этиловый спирт-вода (2:1).

Гексан.

Ди-2-этилгексилдитиофосфорная кислота (ди-2-ЭГДТФК).

Натрий кремнекислый 9-водный по нормативно-технической документации.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Висмут по ГОСТ 10928* марки Ви00.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 10928-90. - Примечание изготовителя базы данных.

Железо восстановленное или порошок железный по ГОСТ 9849.

Катионит КУ-2-8 по ГОСТ 20298.

Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор 400 г/дм.

Олово по ГОСТ 860 марки 00.

Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.

Кадмий по ГОСТ 1467* марки не ниже Кд 0.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 1467-93, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Кобальт по ГОСТ 123* марки К0.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 123-98 (с 01.07.2009 действует ГОСТ 123-2008), здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Диоксид кремния по ГОСТ 9428.

Марганец металлический по ГОСТ 6008* марки Мр 00.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6008-90, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Медь по ГОСТ 859* марки М0к.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 859-2001, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Мышьяк металлический.

Ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973.

Никель по ГОСТ 849* марки Н0.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 849-97 (с 01.07.2009 действует ГОСТ 849-2008), здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Свинец по ГОСТ 3778* марки С.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3778-98, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Сурьма по ГОСТ 1089 марки не ниже Су 000.

Хром металлический по ГОСТ 5905*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 5905-2004. - Примечание изготовителя базы данных.

Цинк по ГОСТ 3640* марки не ниже Ц 1.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3640-94, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Теллур высокой чистоты по нормативно-технической документации.

Стандартные образцы состава меди.

2.2. Подготовка к проведению анализа

2.2.1. Приготовление стандартных растворов определяемых элементов

2.2.1.1. Висмут: навеску висмута массой 0,100 г растворяют в 5 см азотной кислоты. Полученный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

1 см раствора содержит 1 мг висмута.

2.2.1.2 Железо

Раствор А: навеску железа массой 0,100 г растворяют в 2 см соляной кислоты с добавлением 0,5 см азотной кислоты. Полученный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

1 см раствора А содержит 1 мг железа.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг железа.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг железа.

2 2.1.3 Кадмий

Раствор А: навеску кадмия массой 0,100 г растворяют в 5 см соляной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора А содержит 1 мг кадмия.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг кадмия.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,

01 мг кадмия.

2.2.1.4 Кобальт

Раствор А: навеску кобальта массой 0,100 г растворяют в 5 см азотной кислоты. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора А содержит 1 мг кобальта.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг кобальта.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг кобаль

2.2.1.5. Марганец

Раствор А: навеску марганца массой 0,100 г растворяют в 5 см соляной кислоты. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора А содержит 1 мг марганца.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг марганца.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг марган

2.2.1.6. Мышьяк

Раствор А: навеску мышьяка массой 0,100 г растворяют в смеси 5 см соляной кислоты и 2 см азотной кислоты при нагревании. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

1 см раствора А содержит 1 мг мышьяка.

Такой же раствор может быть приготовлен из мышьяковистого ангидрида. Для этого навеску ангидрида массой 1,320 г помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, приливают 10 см раствора гидроксида натрия, перемешивают до растворения навески и доводят водой до метки.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг мышьяка.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг мы

шьяка.

2.2.1.7. Медь (M1): навеску меди массой 5,00 г растворяют в 20-25 см азотной кислоты при нагревании. Полученный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 50 см и доводят водой до метки.

1 см раствора M1 содержит 100 мг меди.

Медь (М2): навеску меди массой 5,00 г растворяют в смеси 30 см соляной кислоты и 50 см 30% раствора пероксида водорода, добавляемой порциями по 5 см. Раствор нагревают до кипения, кипятят 2-3 мин для удаления остатков пероксида, охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

1 см раствора М2 содержит 50 мг мед

2.2.1.8. Никель

Раствор А: навеску никеля массой 0,100 г растворяют в 5 см азотной кислоты при нагревании. Полученный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

1 см раствора А содержит 1 мг никеля.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг никеля.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б никеля объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг нике

2.2.1.9. Олово: навеску олова массой 0,100 г растворяют в 5 см соляной кислоты с добавлением 2-3 капель азотной кислоты. Полученный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки соляной кислотой, разбавленной 1:2.

1 см раствора содержит 1 мг олова.

2.2.1.10. Свинец

Раствор А: навеску свинца массой 0,100 г растворяют в 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:6, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора А содержит 1 мг свинца.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А свинца объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг свинца.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б свинца объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг свин

2.2.1.11. Сурьма

Раствор А: навеску сурьмы массой 0,100 г растворяют в 10 см смеси соляной и азотной кислот (3:1) при нагревании, после удаления оксидов азота раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки соляной кислотой, разбавленной 1:2.

1 см раствора А содержит 1 мг сурьмы.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А сурьмы объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг сурьмы.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б сурьмы объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг сурь

2.2.1.12. Теллур: навеску теллура массой 0,100 г растворяют в 5 см азотной кислоты и выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 10 см раствора гидроксида натрия, разбавляют водой и прибавляют 20 см соляной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

1 см раствора содержит 1 мг теллура.

2 2.1.13. Фосфор

Раствор А: навеску фосфорнокислого калия массой 0,4387 г растворяют в 50 см воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора А содержит 1 мг фосфора.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг фосфора.

Раствор В: аликвотную часть раствора В фосфора объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг

фосфора.

2.2.1.14. Хром

Раствор А. Способ 1: навеску двухромовокислого калия массой 2,8269 г растворяют в 100 см воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора содержит 1 мг хрома.

Способ 2: навеску хрома массой 0,100 г растворяют в 5 см соляной кислоты при нагревании на водяной бане. Полученный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А хрома объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг хрома.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б хрома объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг х

рома.

2.2.1.15. Цинк

Раствор А: навеску цинка массой 0,100 г растворяют в 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:2. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора А содержит 1 мг цинка.

Раствор Б: аликвотную часть раствора А цинка объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора Б содержит 0,1 мг цинка.

Раствор В: аликвотную часть раствора Б цинка объемом 10 см помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10.

1 см раствора В содержит 0,01 мг цин

2.2.1.16. Медь: навеску меди массой 1,000 г помещают в стакан вместимостью 100 см и растворяют при нагревании в 20 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, раствор доводят до кипения, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки водой.

1 см раствора содержит 10 мг меди.

2.2.1.17. Кремний по ГОСТ 4212.

2.2.2. Приготовление многоэлементных стандартных растворов (МЭС)

2.2.2.1. Раствор МЭС 1

В мерную колбу вместимостью 100 см вводят 15 см соляной кислоты и по 2 см стандартных растворов А висмута, кадмия, кобальта, марганца, олова, теллура, хрома и доводят водой до метки. 1 см раствора МЭС 1 содержит по 20 мкг висмута, кадмия, кобальта, марганца, олова, теллура, хрома.

2.2.2.2. Раствор МЭС 2

В мерную колбу вместимостью 100 см вводят 15 см соляной кислоты и по 2 см стандартных растворов А железа, кремния, мышьяка, никеля, свинца, цинка, сурьмы и доводят водой до метки. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде. 1 см раствора МЭС 2 содержит по 20 мкг железа, кремния, мышьяка, никеля, свинца, сурьмы, цинка.

2.2.2.3. Раствор МЭС 3

В мерную колбу вместимостью 100 см вводят 5 см смеси МЭС 1 и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10. 1 см раствора МЭС 3 содержит по 1 мкг висмута, кадмия, кобальта, марганца, олова, теллура, хрома.

2.2.2.4. Раствор МЭС 4

В мерную колбу вместимостью 100 см вводят 15 см соляной кислоты и 5 см смеси МЭС 1, 5 см стандартного раствора А цинка и доводят водой до метки. 1 см раствора МЭС 4 содержит по 1 мкг висмута, кадмия, кобальта, марганца, олова, теллура, хрома и 50 мкг цинка.

2.2.3. Приготовление и аттестация синтетической смеси

В стакан вместимостью 100 см помещают 1,000 г стандартного образца состава меди 1921Х (или образцы меди, содержащие кадмия, кобальта, теллура, хрома не более 1·10%). Стружку обмывают 5-10 см соляной кислоты, разбавленной 1:10, и затем дважды деионизованной водой.

В стакан вводят 0,3 см раствора МЭС 4 и точно 6 см соляной кислоты. Накрывают стеклом (или крышкой) и вводят 3-4 см 30%-ного раствора пероксида водорода. Через 20 мин добавляют еще 4-6 см пероксида. После растворения навески стакан ставят на плитку, раствор доводят до кипения и через 2-3 мин стакан снимают с плитки и охлаждают раствор. Приготовленная смесь содержит 1000 мг меди, по 15 мкг алюминия и цинка и по 0,3 мкг кадмия, кобальта, теллура, хрома. Погрешность за счет приготовления смеси не должна превышать 5%. Смесь используют для проверки правильности результатов анализа при определении кадмия, кобальта, теллура, хрома

2.2.4. Приготовление растворов сравнения

Серия 1: растворы N 1-3 для учета спектральных помех от меди.

В три мерные колбы вместимостью 50 см помещают 1,0; 1,5 и 2,5 см стандартного раствора меди M1 (п.2.2.1.7) и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10. Растворы содержат 2,3 и 5 мг/см меди.

Серия 2: растворы N 4-11 для построения градуировочных графиков.

В пять мерных колб (N 4-8) вместимостью 50 см помещают соответственно 0,20; 0,50; 1,25; 2,50 и 5,00 см раствора МЭС 3 и 0,10; 0,25; 0,50; 1,25; 2,50 см раствора МЭС 2. В три мерные колбы (N 9-11) вместимостью 50 см помещают 0,50; 1,25; 2,5 см раствора МЭС 1.

Во все колбы приливают по 1 см стандартного раствора меди M1 (п.2.2.1.7) и доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:10. Растворы N 4-8 содержат соответственно по 0,004; 0,010; 0,020; 0,050; 0,100 мкг/см висмута, кадмия, кобальта, марганца, олова, теллура, хрома и по 0,04; 0,10; 0,25; 0,50; 1,00 мкг/см железа, кремния, мышьяка, никеля, свинца, сурьмы, цинка. Растворы N 9, 10, 11 содержат по 0,25; 0,50; 1,0 мкг/см висмута, кадмия, кобальта, марганца, олова и хрома. Растворы N 4-11 содержат также по 2 мг/см

меди.

2.2.5. Очистка технической ди-2-ЭГДТФК

В делительную воронку вместимостью 2000 см помещают 300 см технической ди-2-ЭГДТФК и 450 см гексана. Добавляют 750 см 4 М раствора гидроксида калия. Содержимое делительной воронки перемешивают. Для этого делительную воронку переворачивают вверх-вниз 3-7 раз, каждый раз выпуская воздух из крана, и закрепляют ее в электромеханическом встряхивателе, перемешивают содержимое в течение 10 мин.

После расслаивания водный слой (нижний) отделяют и отбрасывают. В делительную воронку вводят 750 см соляной кислоты, разбавленной 1:2,5, и проводят операции по перемешиванию содержимого делительной воронки. Водный слой (нижний) отделяют и отбрасывают. В воронку вводят 750 см воды и повторяют операции перемешивания содержимого делительной воронки. Водный слой (нижний) отделяют и отбрасывают.

В делительную воронку вводят 790 см 2М раствора гидроксида калия. Осторожно переворачивают делительную воронку вверх-вниз 5-10 раз, выпуская каждый раз из нее воздух. С помощью встряхивателя перемешивают содержимое воронки 10 мин. Наблюдают отделение гексанового (верхнего) слоя. Нижний слой, представляющий собой раствор калиевой соли ди-2-ЭГДТФК в смеси вода-спирт-гексан сливают в колбу вместимостью 2000 см.

Гексановый слой отбрасывают, а раствор калиевой соли ди-2-ЭГДТФК возвращают в делительную воронку. В нее вводят 200 см гексана и встряхивают в течение 10 мин. Отделившийся слой гексана (верхний) отбрасывают. Водно-спиртово-гексановый слой вводят в делительную воронку и обрабатывают 750 см соляной кислоты, разбавленной 1:3, встряхивая в течение 5 мин. Водный слой (нижний) отбрасывают, а органический слой промывают 750 см соляной кислоты, разбавленной 1:3 в течение 5

мин.

2.2.6. Установление объема раствора ди-2-ЭГДТФК, необходимого для субстехиометрической экстракции

В делительную воронку вместимостью 100-150 см вводят 20 см раствора М2 (п.2.2.1.7) и 24,5 см раствора очищенной ди-2-ЭГДТФК, проводят экстракцию меди в течение 15 мин, рафинат отделяют и определяют в нем содержание меди любым методом, например, атомно-абсорбционным в пламени "ацетилен-воздух".

1 см рафината должен содержать 2-3 мг меди. В противном случае экстракцию проводят вновь, изменяя соответствующим образом (уменьшая или увеличивая) объем используемого экстрагента. Таким образом, устанавливают объем раствора ди-2-ЭГДТФК (), при котором концентрация меди, оставшаяся в рафинате, составляет 2-3 мг/см.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Растворение проб

Навеску анализируемой пробы меди массой 1,000 г в виде стружки или порошка помещают в стакан вместимостью 100 см. Для удаления поверхностных загрязнений пробу обмывают один раз 5-10 см соляной кислоты, разбавленной 1:10, и дважды деионизованной водой. В стакан добавляют 12 см соляной кислоты, накрывают стеклом и вводят 3-4 см 30%-ного раствора пероксида водорода. Через 20 мин после завершения реакции добавляют еще 4-6 см пероксида. Этого объема пероксида практически достаточно для полного растворения меди; в противном случае добавляют еще 2-5 см пероксида. Через 30 мин после растворения навески стакан ставят на плитку, раствор доводят до кипения и охлаждают.

2.3.2. Отделение меди

Стекло со стакана убирают и раствор количественно переносят в делительную воронку вместимостью 100-150 см, используя 5-7 см воды. В воронку вводят гексановый раствор ди-2-ЭГДТФК, объемом , установленным в п.2.2.6. Экстрагируют медь в течение 15-20 мин. Рафинат отделяют и переносят обратно в стакан.

2.3.3. Подготовка рафината к инструментальному анализу

Рафинат упаривают при температуре 80-85 °С до влажных солей, затем их растворяют в 4-5 см азотной кислоты, разбавленной 1:10. Раствор переносят в пробирку с делениями и доводят до объема 10 см азотной кислотой, разбавленной 1:10.

2.3.4. Проведение контрольного опыта

В стакан вместимостью 100 см вводят 6 см соляной кислоты и 12 см 30%-ного раствора пероксида водорода. Содержимое стакана упаривают при температуре 80-85 °С до сиропообразного состояния. В стакан вводят 4-5 см азотной кислоты, разбавленной 1:10. Полученный раствор помещают в пробирку с делениями вместимостью 10 см и доводят объем до 10 см азотной кислотой, разбавленной 1:10. Допускается проведение опыта по стандартным образцам состава меди.

2.3.5. Анализ на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно-связанной плазмой

2.3.5.1. Установку PU 8490 (или аналогичную) готовят к работе в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Устанавливают рабочий режим работы плазменного источника: давление аргона на входе в источник 3·10 Па (3 кгс/см); расходы потоков аргона: охлаждающего - 16 дм/мин, вспомогательного - 0,2 дм/мин, транспортирующего аэрозоль пробы 1 дм/мин; мощность, подводимая к плазме, - 1,2 кВт, высота зоны наблюдения эмиссии - 15 мм; скорость подачи раствора - 2,3 см/мин. Время интегрирования - 10 с, напряжение на ФЭУ для всех элементов - 1000 В, для меди - 800 В.

Измерения проводят через 30 мин после включения прибора.

Аналитические линии определяемых элементов и условия работы атомно-эмиссионного спектрометра приведены в табл.1.

С помощью перистальтического насоса и распылителя вводят в плазму ВЧ-разряда последовательно воду, растворы контрольного опыта, растворы сравнения N 1-3, затем N 4, 6, 8, 10, 11 и растворы рафинатов анализируемых проб. Измеряют величины аналитических сигналов элементов в соответствующих каналах спектрометра. Для каждого раствора измерения проводят два раза.

2.3.5.2. Расчет концентраций определяемых элементов в меди проводят на ЭВМ по специальной программе, схема которой и используемые формулы приведены ниже.

Таблица 1

Определяемый элемент	Длина аналитической линии, нм	Емкость конденсатора, заряжаемого от ФЭУ, нФ
Алюминий	308,215	100
Висмут	306,772	100
Железо	259,940	500
Кадмий	226,502	100
Кобальт	228,616	100
Кремний	251,611	500
Марганец	257,610	100
Медь	223,0	500
Мышьяк	193,696	500
Никель	231,604	500
Олово	284,000	500
Свинец	220,353	100
Сурьма	206,833	100
Хром	267,716	500
Цинк	206,200	100
Магний	279,563	100

Примечания:

1. Аналитические линии определяемых элементов могут быть предусмотрены в квантометре прибора или выведены монохроматором или сканирующим каналом спектрометра.

2. Допускается применение для кадмия аналитической линии 228,802 нм; для марганца - 259,373 нм.

3. Если в работе используется вакуумный квантометр, то для мышьяка применяют линию 189,042 нм.

4. Не допускается применение аналитической линии цинка 213,856 нм.

Массовую долю определяемого элемента в образце меди () в процентах вычисляют по формуле

, (1)

где - концентрация определяемого элемента в рафинате анализируемой пробы меди, мкг/см;

- концентрация в растворе контрольного опыта, мкг/см;

- коэффициент соотношения навески пробы меди и конечного объема рафината, равный 10, для массы навески 1,000 г, %.

Концентрацию каждого определяемого элемента в растворе контрольного опыта (), мкг/см, вычисляют по формуле

, (2)

где - концентрация определяемого элемента в растворах сравнения N 4, 6, 8, мкг/см;

, , , - измеренная величина сигнала в канале определяемого элемента в растворе контрольного опыта, воды, растворе сравнения N 1 и в растворах сравнения N 4, 6, 8, мВ.

Концентрацию определяемого элемента в рафинате (), мкг/см, вычисляют по формуле

, (3)

где , - концентрация определяемого элемента в рафинате и в растворах сравнения N 4, 6, 8, мкг/см;

, , - измеренная величина сигнала в канале определяемого элемента в рафинате, растворе сравнения N 1 и растворах сравнения N 4, 6, 8, мВ;

- величина спектральной помехи от меди на определяемые элементы.

Величину сигнала спектральной помехи от меди на определяемые элементы, оставшейся в рафинате (), мВ, вычисляют по формуле

, (4)

где , , - концентрация меди, оставшейся в рафинате (найденная по формуле 5), в растворах сравнения (N 1, 2 или 3), меньшем и большем по отношению к , мг/см;

, , - измеренная величина сигнала в канале определяемого элемента в растворе сравнения N 1 и в растворах сравнения с концентрацией меди и , мВ.

Примечание. Если концентрация меди, оставшейся в рафинате 1,6 г/дм, то расчет концентраций висмута, мышьяка, олова, свинца, сурьмы в этом рафинате не проводят.

Концентрацию меди, оставшуюся в рафинате , мг/см, вычисляют по формуле

, (5)

где , - концентрация меди, оставшейся в рафинате и растворах сравнения N 1, 2 и 3, мг/см;

, , - измеренная величина сигнала меди в рафинате, воде и растворах сравнения N 1, 2 и 3, мВ.

2.3.5.3. Абсолютные допускаемые расхождения между наибольшим и наименьшим результатами трех параллельных определений при доверительной вероятности =0,95 ( - показатель сходимости) и результатами анализа одной и той же пробы, полученными в двух лабораториях, а также в одной лаборатории, но в разных условиях ( - показатель воспроизводимости), не должны превышать значений, приведенных в табл.2.

Таблица 2

Определяемый элемент	Массовая доля, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %, результатов
		параллельных определений	анализов
Олово	1,0·10	0,3·10	0,3·10
Висмут
Железо
Кремний
Свинец
Сурьма
Цинк
Теллур
Висмут	3,0·10	1,5·10	1,2·10
Железо
Кремний
Олово
Свинец
Сурьма
Никель	3,0·10	0,8·10	0,8·10
Теллур
Цинк	3,0·10	1,5·10	1,2·10

Медь высокой чистоты. Методы ато - спектрального анализа

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2. МЕТОД С ОТДЕЛЕНИЕМ МЕДИ СУБСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОЙ ЭКСТРАКЦИЕЙ