ГОСТ 22518.2-77
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СВИНЕЦ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ
Спектральный метод определения натрия, кальция, магния, алюминия, железа и таллия
Lead of high purity. Spectral method for the determination of sodium, calcium, magnesium, aluminium, iron and tallium
ОКСТУ 1709
Дата введения 1978-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Л.С.Гецкин, Л.К.Ларина
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 10.05.77 N 1170
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта, раздела |
ГОСТ 1770-74 |
Разд.2 |
ГОСТ 6709-72 |
Разд.2 |
ГОСТ 11125-84 |
Разд.2 |
ГОСТ 14261-77 |
Разд.2 |
ГОСТ 14919-83 |
Разд.2 |
ГОСТ 22518.1-77 |
1.1, 1a.1 |
ГОСТ 22861-93 |
Разд.2 |
ГОСТ 29169-91 |
Разд.2 |
5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 08.04.92 N 377
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1996 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в январе 1983 г., июне 1987 г., апреле 1992 г. (ИУС 5-83, 9-87, 7-92)
Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод определения массовой доли алюминия, железа, кальция, магния, натрия и таллия в свинце высокой чистоты марок С0000, С000, С00 в интервале от 5·10 до 1·10%.
Метод основан на избирательном хлорировании примесей путем предварительного сплавления свинца с хлористым свинцом в кратере угольного электрода при нагревании и последующем спектральном анализе подготовленных проб.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 22518.1.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1a. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
1а.1. Требования безопасности - по ГОСТ 22518.1.
Разд.1а. (Введен дополнительно, Изм. N 1).
2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 (комплектная установка).
Микрофотометр любого типа, позволяющий измерять плотность почернения аналитических линий.
Генератор постоянного тока, позволяющий получить напряжение 200-400 В и силу тока 20 А.
Электроплитка нагревательная по ГОСТ 14919.
Станок для заточки угольных электродов.
Электропечь трубчатая вертикальная на 300 Вт (см. чертеж).
1 - электрод с пробой; 2 - кварцевая трубка; 3 - нагреватель на 300 Вт; 4 - корпус печи; 5 - толкатель; 6 - фиксатор
Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г и весы торсионные с погрешностью взвешивания не более 0,001 г.
Колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 100 см.
Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см по ГОСТ 29169-91.
Стаканы кварцевые вместимостью 50, 100 и 500 см.
Чашки выпаривательные кварцевые вместимостью 75, 100 и 200 см.
Пинцеты хромированные с наконечниками из фторопласта.
Шпатели из органического стекла.
Подставки для электродов из нержавеющей стали и органического стекла.
Нож из титана или тантала.
Баночки полиэтиленовые или пластмассовые с крышками вместимостью 50-100 см.
Секундомер.
Электроды угольные особой чистоты диаметром 6 мм с кратером диаметром 4,5 мм, глубиной 10 мм и кратером диаметром 4 мм, глубиной 4 мм, а также контрэлектроды длиной 50 мм, один конец которых заточен на усеченный конус.
Фотопластинки спектрографические типов I, III или УФШ-3 и "панхром".
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, перегнанная в кварцевом перегонном аппарате, свежеприготовленная.
Кислота азотная по ГОСТ 11125 (при необходимости дважды перегоняют в кварцевом аппарате).
Кислота соляная по ГОСТ 14261, ос.ч.
Свинец высокой чистоты по ГОСТ 22861.
Хлористый свинец; готовят следующим образом: 15 г спектрально-чистого нитрата свинца растворяют в 150 см дистиллированной воды. К раствору приливают 3 см соляной кислоты. При этом выпадает хлористый свинец. Раствор декантируют. Осадок дважды промывают в 30 см дистиллированной воды и высушивают. Хлористый свинец хранят в полиэтиленовой баночке.
Нитрат свинца; готовят следующим образом: 40 г свинца марки С0000, нарезанного кусочками массой 50-500 мг, помещают в кварцевый стакан вместимостью 500 см (на стакане предварительно делают метку на 200 см), приливают 150 см азотной кислоты, разбавленной 1:2, и при нагревании растворяют. К горячему раствору добавляют 150 см концентрированной азотной кислоты, нагретой до кипения, порциями по 10-30 см. Полученный раствор вместе с образовавшимся осадком нитрата свинца выпаривают до объема 200 см. Стакан охлаждают в проточной воде и охлажденный раствор декантируют. Осадок дважды промывают в 30 см концентрированной азотной кислоты, после чего высушивают и нагревают на плите до прекращения выделения паров .
Раствор хлористого натрия, содержащий,0,01 мг натрия в 1 см.
Раствор хлористого кальция, содержащий 0,01 мг кальция в 1 см.
Раствор хлористого магния, содержащий 0,01 мг магния в 1 см.
Раствор хлористого алюминия, содержащий 0,01 мг алюминия в 1 см.
Раствор хлористого железа, содержащий 0,01 мг железа в 1 см.
Раствор хлористого таллия, содержащий 0,01 мг таллия в 1 см.
Перечисленные растворы готовят растворением рассчитанных количеств металлов, их окислов или хлористых солей в соляной кислоте.
Полученные растворы разбавляют водой, переносят в мерные колбы, доводят до метки водой и перемешивают.
Раствор 1; готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см отбирают пипеткой по 10 см растворов хлористого натрия, кальция, магния, алюминия, железа, таллия и доводят до метки водой.
Раствор 2; готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см отбирают пипеткой 10 см раствора 1 и доводят до метки водой.
Проявитель метолгидрохиноновый.
Фиксаж кислый.
Образцы сравнения.
Примечание. Допускается применение приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра и других спектральных приборов, материалов, реактивов и фотопластинок, обеспечивающих получение показателей точности, регламентированных настоящим стандартом.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1. Основой для приготовления образцов сравнения служит хлористый свинец.
В кварцевую чашку вместимостью 100 см помещают навеску хлористого свинца и вводят полученные растворы. Для приготовления образцов с массовой долей примесей 1·10 и 3·10% на каждый 1 г хлористого свинца берут соответственно 1 и 3 см раствора 2. Для приготовления образцов с массовой долей примесей 1·10 и 3·10% на каждый 1 г хлористого свинца берут соответственно 1 и 3 см раствора 1. Допускается готовить образцы сравнения, содержащие только отдельные определяемые примеси. В зависимости от чистоты анализируемого свинца допускается изменять содержание примесей в образцах. Содержание примесей в основе определяют методом добавок и вводят поправку в расчетную массовую долю примесей. Для этого от подготовленных образцов сравнения отбирают на торсионных весах навески массой по 50 мг и помещают их в кратеры угольных электродов (размеры кратера 4x4 мм). Электроды предварительно обжигают вместе с угольными контрэлектродами. Спектры фотографируют, как указано в разд.4.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Угольные электроды с размером кратера 4,5x10 мм предварительно обжигают в дуге постоянного тока силой 15 А в течение 30 с.
Определение примесей ведется методом добавок. От образцов сравнения отбирают на торсионных весах навески массой по 50 мг и помещают их в кратеры угольных электродов. В первую группу электродов (6 шт.) помещают спектрально-чистый хлористый свинец, во вторую группу электродов (6 шт.) образец с массовой долей примесей 1·10%, в третью - образец с массовой долей примесей 3·10%, в четвертую - образец с массовой долей примесей 1·10%. В кратер каждого электрода помещают сверху по 1 г анализируемого свинца в виде кусочков. Подготовленные электроды нагревают в вертикальной трубчатой печи (см. чертеж). Предварительно ее включают в сеть через автотрансформатор и нагревают до температуры 500-600 °С. Толкатель поднимают в верхнее положение. Электрод с пробой пинцетом устанавливают в отверстие и опускают вместе с толкателем в нижнее положение. Выдерживают 1-2 мин. Поднимают электрод вверх, убирают в подставку.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
4.2. Для определения кальция и магния спектры фотографируют на пластинку типа I при ширине щели спектрографа 0,01 мм. Щель освещают трехлинзовым конденсором, промежуточная диафрагма 3,2 мм.
Для определения алюминия, железа, таллия и натрия спектры фотографируют на пластинку типа III и "Панхром" (для натрия) при ширине щели спектрографа 0,02 мм. Щель спектрографа освещают двухлинзовым конденсором. Неахроматизированный конденсор 75 устанавливают от источника света на расстоянии 100 мм и от щели - на 316 мм. Время экспозиции - 30 с. Испарение пробы и возбуждение спектра производят в дуге постоянного тока силой 15 А. На те же фотопластинки фотографируют спектр свинца через девятиступенчатый или трехступенчатый ослабитель для построения характеристической кривой пластинки.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Спектры каждой пробы и образцов сравнения фотографируют по три раза на одной пластинке. С помощью микрофотометра на полученных спектрограммах измеряют почернения линий определяемых элементов и минимальное почернение фона справа и слева от них. Среднее из двух измерений фона принимают за истинное почернение фона. Строят характеристическую кривую фотопластинки. По ней находят соответствующие измеренным почернениям значения логарифмов интенсивности и , затем при помощи таблиц логарифмов или линейки находят и и вычисляют . Градуировочные графики строят в координатах , , где - массовая доля примеси в образцах сравнения в процентах. Графики продолжают до пересечения с осью абсцисс. Числовое значение полученной координаты на оси абсцисс (массовая доля примесей) уменьшают в 20 раз:
.
Фотометрируют следующие аналитические линии (длина волны в нанометрах):
натрий |
Na I 588,99 |
|||
кальций |
Са II 396,85; С I 422,67 |
|||
магний |
Mg I 285,21 |
|||
железо |
Fe I 302,0 |
|||
алюминий |
Al I 308,21 |
|||
таллий |
Tl I 276,78. |
Относительное среднее квадратическое отклонение, характеризующее сходимость результатов параллельных определений и воспроизводимость результатов анализа, не превышает 0,1. За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, полученных на двух фотопластинках.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).
5.2. Расхождения результатов двух параллельных определений () и результатов двух анализов () при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать допускаемых расхождений, указанных в таблице.
Массовая доля примеси, % |
Расхождение результатов параллельных определений , % |
Расхождение результатов двух анализов , % |
5·10 |
2·10 |
2·10 |
1·10 |
0,3·10 |
0,4·10 |
2·10 |
0,6·10 |
0,8·10 |
4·10 |
1·10 |
1·10 |
8·10 |
2·10 |
3·10 |
1·10 |
0,3·10 |
0,4·10 |
Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей примесей рассчитывают по формулам
;,
где - среднее арифметическое результатов параллельных определений;
- среднее арифметическое двух результатов анализа.
(Измененная редакция, Изм. N 3).