Титан губчатый. Методы определения никеля

ГОСТ 9853.22-96
Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТИТАН ГУБЧАТЫЙ

Методы определения никеля

Sponge titanium. Methods for determination of nickel

МКС 77.120*
ОКСТУ 1709
_________________________________
* В указателе "Национальные стандарты" 2008 г.

ОКС 77.120, 77.120.50 - Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 2000-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 105, Украинским научно-исследовательским и проектным институтом титана

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 9 от 12 апреля 1996 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 19 октября 1999 г. N 353-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9853.22-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
 

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический (при массовой доле никеля от 0,005% до 0,15%) и атомно-абсорбционный (при массовой доле никеля от 0,001% до 0,01%) методы определения никеля в губчатом титане по ГОСТ 17746.

Экстракционно-фотометрический метод основан на образовании комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом в аммиачной среде, экстракции его хлороформом и последующем измерении оптической плотности экстракта при длине волны 360 нм.

Атомно-абсорбционный метод основан на измерении атомной абсорбции никеля при длине волны 232,0 нм в электротермическом режиме атомизации.
 

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения

ГОСТ 849-97* Никель первичный. Технические условия
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 849-2008, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5828-77 Диметилглиоксим. Технические условия

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 17746-96 Титан губчатый. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия

ГОСТ 23780-96 Титан губчатый. Методы отбора и подготовки проб

ГОСТ 25086-87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа
 

3 Общие требования

3.1 Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086.

3.2 Отбор и подготовку проб проводят по ГОСТ 23780.

3.3 Массовую долю никеля определяют по двум навескам.

3.4 При построении градуировочного графика каждая градуировочная точка строится по среднему арифметическому результатов двух измерений.
 

4 Экстракционно-фотометрический метод

4.1 Средства измерений и вспомогательные устройства

Спектрофотометр или колориметр фотоэлектрический концентрационный типа КФК-2, или аналогичный прибор.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, 1,40 г/см, разбавленная 1:1.

Аммония тартрат (аммоний виннокислый) по действующему нормативному документу, раствор массовой концентрации 200 г/дм.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор массовой концентрации 250 г/дм.

Этанол (спирт этиловый) ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, спиртовый раствор массовой концентрации 10 г/дм.

Хлороформ по ГОСТ 20015.

Индикаторная бумага лакмусовая по действующему нормативному документу.

Никель марки Н22 по ГОСТ 849.

Стандартные образцы по ГОСТ 8.315.

Стандартные растворы никеля.

Раствор А: 0,2 г никеля растворяют в 15 см раствора соляной кислоты и 5 см раствора азотной кислоты (1:1) при нагревании, выпаривают досуха, затем прибавляют 10 см раствора соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Выпаривание повторяют еще раз при добавлении раствора соляной кислоты. Затем прибавляют 100 см раствора соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор годен к применению в течение 3 мес.

1 см раствора А содержит 0,0002 г никеля.

Раствор Б: 5 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают; готовят перед применением.

1 см раствора Б содержит 0,00001 г

никеля.

4.2 Порядок проведения измерений

4.2.1 Навеску пробы массой 1,0 г (при массовой доле никеля от 0,005% до 0,05%) и массой 0,5 г (при массовой доле никеля свыше 0,05% до 0,15%) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 40 см раствора серной кислоты и растворяют при нагревании. После полного растворения добавляют по каплям азотную кислоту до обесцвечивания раствора и упаривают до появления паров серного ангидрида. Затем раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают до метки водой и перемешивают.

Аликвотную часть раствора 5-10 см помещают в стакан вместимостью 300 см, добавляют 10 см раствора тартрата аммония, разбавляют водой до 80 см, нейтрализуют раствором аммиака по лакмусовой бумаге до получения слабощелочной реакции. Раствор охлаждают, переносят в делительную воронку, прибавляют 3 см раствора диметилглиоксима, вводят 6 см хлороформа (приливают из бюретки) и встряхивают в течение 2 мин.

Раствор оставляют для расслаивания на 1-2 мин, затем хлороформный экстракт отделяют в сухую пробирку с притертой пробкой. Повторную экстракцию проводят в течение 1 мин, добавляя 5 см хлороформа. Экстракты объединяют, фильтруют через сухой бумажный фильтр и измеряют оптическую плотность при длине волны 360 нм толщиной поглощающего слоя 20 мм.

Раствором сравнения служит хлороформный экстракт контрольного опыта.

Массу никеля в пробе рассчитывают по градуировочному граф

ику.

4.2.2 Для построения градуировочного графика в семь стаканов вместимостью 300 см помещают 80 см воды, 10 см раствора тартрата аммония, 2-3 капли раствора аммиака. В шесть из семи стаканов помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г никеля.

Раствор седьмого стакана является раствором контрольного опыта. Раствор из стаканов поочередно переводят в делительную воронку и далее поступают, как указано в 4.2.1.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам никеля строят градуировочный график.

4.3 Обработка результатов измерений

Массовую долю никеля ,%, вычисляют по формуле

, (1)

где - масса никеля в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

- масса пробы в аликвотной части раствора, г.

4.4 Допустимая погрешность измерений

4.4.1 Расхождение между результатами измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности 0,95) не должно превышать допускаемых значений, указанных в таблице 1.


Таблица 1

В процентах

4.4.2 Контроль точности результатов анализа проводят по методу добавок в соответствии с ГОСТ 25086.

Добавками является стандартный раствор А.
 

5 Атомно-абсорбционный метод

5.1 Средства измерений и вспомогательные устройства

Спектрофотометр атомно-абсорбционный, оснащенный графитовым атомизатором с источником излучения спектральной линии никеля.

Аргон по ГОСТ 10157.

Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 11125, 1,40 г/см, и разбавленная 1:1.

Титан губчатый марки ТГ-100 по ГОСТ 17746.

Никель марки Н22 по ГОСТ 849.

Стандартные образцы по ГОСТ 8.315.

Стандартные растворы никеля.

Раствор А: 0,1 г никеля растворяют в 15 см раствора соляной кислоты и 5 см раствора азотной кислоты (1:1) при нагревании, выпаривают досуха. Затем прибавляют 10 см раствора соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Выпаривание повторяют еще раз при добавлении раствора соляной кислоты. Затем прибавляют 100 см раствора соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор годен к применению в течение 3 мес.

1 см раствора А содержит 0,0001 г никеля.

Раствор Б: 5 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см раствора Б содержит 0,000005 г ни

келя.

5.2 Порядок проведения измерений

5.2.1 Навеску пробы массой 1,0 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см, приливают 70 см раствора соляной кислоты (1:1), колбу накрывают часовым стеклом или стеклянной воронкой и ведут растворение при нагревании на электроплите, поддерживая объем раствора в колбе примерно 40 см добавлением того же раствора соляной кислоты.

После полного растворения навески добавляют по каплям азотную кислоту до исчезновения фиолетовой окраски раствора и кипятят 1-2 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см и перемешивают.

Для приготовления раствора контрольного опыта в коническую колбу вместимостью 100 см помещают 70 см раствора соляной кислоты (1:1), нагревают до кипения, прибавляют 3-4 капли азотной кислоты и кипятят в течение 1-2 мин. Затем раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают. Измерение атомной абсорбции никеля проводят, как указано в таблице 2.


Таблица 2

На стадии атомизации подачу аргона прекращают.

Перед измерением атомной абсорбции растворов пробы и контрольного опыта проводят построение градуировочного графика или градуирование прибора, если он работает в автоматическом режиме.

5.2.2 Построение градуировочного графика

5.2.2.1 При массовой доле никеля от 0,001% до 0,003% в шесть конических колб вместимостью 100 см помещают по 1,0 г губчатого титана с массовой долей никеля менее 0,001% и проводят растворение, как указано в 5.2.1.

Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см, в пять из шести мерных колб добавляют 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30 мкг/см.

Раствор шестой колбы является раствором титана.

5.2.2.2 При массовой доле никеля свыше 0,003% до 0,01% в шесть конических колб вместимостью 100 см помещают по 1,0 г губчатого титана с массовой долей никеля менее 0,001% и проводят растворение, как указано в 5.2.1.

Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см, в пять из шести мерных колб добавляют 6,0; 10,0; 12,0; 16,0; 20,0 см стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,30; 0,50; 0,60; 0,80; 1,0 мкг/см.

Раствор шестой колбы является раствором титана.

5.2.2.3 Растворы во всех колбах доливают водой до метки и перемешивают. Микродозатором вместимостью 0,02 см вводят в графитовую кювету последовательно раствор контрольного опыта, раствор пробы и растворы, содержащие стандартные растворы никеля, в порядке возрастания концентрации никеля.

Из значений атомной абсорбции растворов, содержащих добавки стандартного раствора никеля, вычитают значение атомной абсорбции раствора титана. По полученным значениям разности атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям никеля (мкг/см) строят градуировочный график. Массовую концентрацию никеля в растворах контрольного опыта и пробы рассчитывают по градуировочному графику.

5.2.2.4 В том случае, когда прибор работает в автоматическом режиме и проводится его градуирование, навески губчатого титана массой по 1,0 г с массовой долей никеля менее 0,001% помещают в восемь конических колб вместимостью 100 см, приливают по 70 см раствора соляной кислоты и далее производят растворение, как указано в 5.2.1.

Растворы переводят в мерные колбы вместимостью 100 см.

При массовой доле никеля от 0,001% до 0,003% в три из четырех мерных колб с растворами губчатого титана добавляют 2,0; 4,0; 6,0 см стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,10; 0,20; 0,30 мкг/см.

При массовой доле никеля свыше 0,003% до 0,01% в три из четырех мерных колб с растворами губчатого титана добавляют 6,0; 12,0; 20,0 см стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,30; 0,60; 1,0 мкг/см.

Растворы во всех колбах доливают водой до метки и перемешивают.

Раствор контрольного опыта готовят, как указано в 5.2.1.

Микродозатором вместимостью 0,02 см вводят в графитовую кювету раствор губчатого титана, затем в порядке возрастания концентрации никеля растворы, содержащие добавки стандартного раствора никеля, и проводят градуировку прибора. Измерение атомной абсорбции никеля проводят в режиме по 5.2.1.

Затем вводят в графитовую кювету растворы контрольного опыта и пробы и проводят измерение атомной абсорбции никеля в режиме по 5.2.1.

После каждых 4-5 измерений атомной абсорбции проводят очистку графитовой кюветы: микродозатором вводят в нее воду и проводят процесс атомизации в режиме по 5.2.

5.3 Обработка результатов измерений

Массовую долю никеля , %, вычисляют по формуле

. (2)

где - массовая концентрация никеля в растворе пробы, мкг/см;

- массовая концентрация никеля в растворе контрольного опыта, мкг/см;

- объем раствора пробы, см;

- масса навески

5.4 Допустимая погрешность измерений

5.4.1 Расхождение между результатами измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности 0,95) не должно превышать допускаемых значений, указанных в таблице 3.


Таблица 3

В процентах

5.4.2 Контроль точности результатов анализа проводят по стандартному образцу в соответствии с ГОСТ 25086.

Допускается проводить контроль точности результатов анализа по методу добавок в соответствии с ГОСТ 25086.

Добавками является стандартный раствор Б.
 

6 Требования к квалификации

К выполнению анализа допускается химик-аналитик квалификации не ниже 4-го разряда.