ГОСТ 23862.11-79
Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ ОКИСИ
Химико-спектральный метод определения примесей ванадия, железа, кобальта, марганца, меди, никеля
Rare-earth metals and their oxides. Chemical-spectral method of determination of impurities of vanadium, iron, cobalt, manganese, copper, nickel
MКC 77.120.99
ОКСТУ 1709
Дата введения 1981-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. N 3988 дата введения установлена 01.01.81
Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в апреле 1985 г. (ИУС 7-85).
Настоящий стандарт устанавливает химико-спектральный метод определения примесей в редкоземельных металлах и их окисях (кроме церия и двуокиси церия).
Метод основан на групповом концентрировании примесей экстракцией их диэтилдитиокарбаминатов хлороформом и последующем спектральном анализе полученного концентрата.
Интервалы определяемых массовых долей примесей:
ванадия | от 5·10% до 5·10% |
железа | от 2·10% до 2·10% |
кобальта | от 5·10% до 5·10% |
марганца | от 5·10% до 5·10% |
меди | от 5·10% до 5·10% |
никеля | от 5·10% до 5·10% |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 23862.0-79.
2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
Спектрограф дифракционный ДФС-13 с решеткой 600 штр/мм, работающий в первом порядке отражения и трехлинзовой системой освещения или аналогичный.
Генератор дуговой ДГ-2 с дополнительным реостатом или аналогичный, приспособленный для поджига дуги постоянного тока высокочастотным разрядом.
Выпрямитель 250-300 В, 30-50 А.
Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2 или аналогичный.
Микрофотометр регистрирующий типа G II с самописцем 9 1В1 или аналогичный.
Спектропроектор ПС-18 или аналогичный.
Весы торсионные типа ВТ-500 или аналогичные.
Бокс из органического стекла.
Ступка, пестик, воронка и стержень из органического стекла.
Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 400 °С.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 110 °С.
Плитка электрическая.
Лампа инфракрасная 3-С-1.
Станок для заточки электродов.
Угли спектральные ОСЧ-7-3.
Электроды графитовые фасонные для спектрального анализа марки ОСЧ-7-4 диаметром 6 мм с кратером диаметром 4 мм, глубиной 6 мм или электроды тех же размеров, выточенные из спектральных углей марки ОСЧ-7-3.
Электроды графитовые фасонные для спектрального анализа марки ОСЧ-7-4 диаметром 6 мм, заточенные на конус, или электроды той же формы, выточенные из углей спектральных ОСЧ-7-3.
Очистке обжигом в дуге постоянного тока 15 А в течение 15 с подвергают каждую пару электродов непосредственно перед анализом (электрод, заточенный на конус, (верхний) - катод; электрод с кратером (нижний) - анод).
Графит порошковый особой чистоты по ГОСТ 23463-79.
Фотопластинки спектрографические тип II размером 9х12 или 9х24, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий и фона в спектре.
Чашки кварцевые вместимостью 30 см.
Чашки платиновые.
Вода деионизованная с удельным электросопротивлением 20-24 МОм·см.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84, концентрированная и разбавленная 1:1.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, х.ч., разбавленный 1:10.
Хлороформ по ГОСТ 20015-88, дважды перегнанный.
Натрия N, N'-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864-71, раствор с концентрацией 20 г/дм; готовят перед употреблением.
Натрий хлористый ос.ч. 7-4.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87, дважды перегнанный в кварцевом приборе.
Ванадий металлический.
Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610-79, марки ПС.
Кобальт марки К-1 по ГОСТ 123-98.
Марганец металлический марки Мр0 по ГОСТ 6008-90.
Медь марки М-3 по ГОСТ 859-2001.
Никель марки Н2 по ГОСТ 849-97.
Растворы, содержащие по 1 мг/см ванадия, железа, кобальта, марганца, меди и никеля: 100 мг одного из перечисленных металлов растворяют в минимальном количестве азотной кислоты (1:1), раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят водой до метки и перемешивают.
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1. Приготовление образцов сравнения
3.1.1. Головной образец сравнения (ГОС), содержащий по 0,1% каждой определяемой примеси в расчете на содержание соответствующего металла в смеси порошкового графита и металлов-примесей: в платиновую чашку помещают 9,94 г порошкового графита и последовательно приливают по 10 см каждого из растворов, содержащих по 0,1 мг/см определяемых металлов. Смесь упаривают под инфракрасной лампой до полного удаления окислов азота, прокаливают в муфельной печи при 350-400 °С в течение 5 мин, растирают в ступке из органического стекла в течение 1,5-2 ч, периодически добавляя спирт, сушат в сушильном шкафу при 105-110 °С в течение 1 ч и снова растирают до измельчения образовавшихся комочков.
Перетирание в ступке и высушивание под инфракрасной лампой ведут в боксе из органического стекла.
3.1.2. Образцы сравнения (ОС) готовят последовательным разбавлением ГОС, а затем каждого последующего - порошковым графитом.
Массовые доли определяемых примесей и вводимые в смесь навески порошкового графита и предыдущего образца приведены в табл.1.
Таблица 1
Обозначение образца | Массовая доля каждой определяемой примеси, % | Масса навески, г | |
порошкового графита | предыдущего образца (в скобках указано его обозначение) | ||
ОС 1 | 2·10 | 12,0 | 3,0 (ГОС) |
ОС 2 | 1·10 | 7,5 | 7,5 (ОС 1) |
ОС 3 | 5·10 | 7,5 | 7,5 (ОС 2) |
ОС 4 | 2·10 | 9,0 | 6,0 (ОС 3) |
ОС 5 | 1·10 | 7,5 | 7,5 (ОС 4) |
ОС 6 | 5·10 | 7,5 | 7,5 (ОС 5) |
ОС 7 | 2·10 | 9,0 | 6,0 (ОС 6) |
ОС 8 | 1·10 | 7,5 | 7,5 (ОС 7) |
Указанные навески порошкового графита и предыдущего ОС помещают в ступку из органического стекла и тщательно перетирают в течение 1 ч, добавляя спирт до кашицеобразного состояния массы, высушивают в сушильном шкафу при 105-110 °С до постоянной массы и перетирают.
Образцы сравнения хранят в эксикаторе в пакетах из кальки.
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Концентрирование примесей проводят в боксе из органического стекла.
Навеску окиси РЗЭ массой 1 г или соответствующее количество металла помещают в кварцевую чашку, приливают 4-6 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, нагревают на плитке до полного растворения, упаривают на водяной бане досуха, добавляют 30-40 см воды, аммиак до рН 4 и переводят в делительную воронку, вводят 1 см раствора диэтилдитиокарбамата натрия, 5 см хлороформа и энергично встряхивают в течение 1 мин.
После расслаивания органическую фазу переносят в другую делительную воронку и экстракцию повторяют в тех же условиях еще два раза. Объединенный экстракт (органический слой) дважды промывают водой порциями по 10 см, переносят в сухую кварцевую чашку, добавляют 50 мг графитового порошка (коллектора) и упаривают при комнатной температуре. Стенки чашки обмывают 1 см концентрированной азотной кислоты, пробу упаривают на водяной бане и прокаливают в муфельной печи при 350-400 °С в течение 1-2 мин. Полученный сухой остаток подвергают спектральному анализу.
Анализ каждой пробы проводят из двух параллельных навесок. Одновременно с каждой партией анализов ставят два контрольных опыта на все реактивы, проводя их через все стадии анализа и получая два сухих остатка - концентрата.
4.2. Спектральный анализ концентратов
К каждому концентрату, полученному из проб и контрольных опытов, и к 47 мг каждого из образцов сравнения ОС 1 - ОС 8 добавляют по 3 мг хлористого натрия и перемешивают в ступке из органического стекла в течение 1 мин. Каждую смесь с помощью воронки и стержня из органического стекла набивают в кратер нижнего электрода диаметром 4 мм и глубиной 6 мм - анода. Верхним электродом-катодом является электрод, заточенный на конус. Между ними с помощью высокочастотной искры зажигают дугу постоянного тока 15 А. Спектры в области 270,0-345,0 нм фотографируют на спектрографе ДФС-13. Время экспозиции - 80 с, расстояние между электродами - 3 мм, ширина щели спектрографа - 25 мкм.
Спектр концентратов каждой пробы и контрольного опыта, а также спектры каждого из образцов сравнения ОС 1 - ОС 8 фотографируют по два раза.
Экспонированные фотопластинки проявляют, промывают водой, фиксируют, промывают в проточной воде (15 мин) и сушат.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. В каждой спектрограмме фотометрируют почернения аналитических линий определяемых элементов (см. табл.2).
Таблица 2
Определяемый элемент | Длина волны аналитической линии, нм | Диапазон определяемых массовых долей, % |
Марганец | 279,482 | 1·10-5·10 |
294,921 | 2·10-2·10 | |
279,984 | 5·10-1·10 | |
Никель | 305,082 | 1·10-1·10 |
299,260 | 5·10-1·10 | |
Кобальт | 304,401 | 1·10-5·10 |
304,889 | 1·10-1·10 | |
Ванадий | 306,046 | 1·10-2·10 |
271,568 | 1·10-1·10 | |
Медь | 327,396 | 1·10-2·10 |
282,437 | 5·10-1·10 | |
Железо | 275,014 | 5·10-5·10 |
275,633 | 1·10-2·10 |
Фотометрирование линий, почернения которых находятся в области прямолинейного участка характеристической кривой фотоэмульсии, проводят на микрофотометре МФ-2. В каждой спектрограмме фотометрируют почернения аналитической линии определяемого элемента и близлежащего фона и вычисляют разность почернений 
. По двум параллельным значениям и , полученным по двум спектрограмам, вычисляют среднеарифметическое значение . Используя значения , полученные для образцов сравнения (ОС), строят градуировочный график в координатах (, ), где - содержание определяемой примеси в ОС. По этому графику находят содержание примеси в концентратах, используя значения для концентратов пробы и контрольного опыта.
Фотометрирование слабых линий, почернения которых близки к почернению фона, проводят на регистрирующем микрофотометре (см. ГОСТ 23862.3
-79).
5.2. Массовую долю примесей () в процентах вычисляют по формуле
,
где - масса концентрата, г;
- масса навески анализируемой пробы, г;
- среднее значение массовой доли примеси в концентрате пробы, %;
- среднее значение массовой доли примеси в концентрате контрольного опыта, %;
- коэффициент, учитывающий систематическую ошибку метода; находят по результатам определения добавок примесных элементов, введенных в пробу.
5.3. При контроле воспроизводимости параллельных определений находят содержание примеси в концентратах пробы, соответствующее значениям и , и по формуле вычисляют содержание примеси в окиси РЗЭ. Расхождения между полученными таким образом результатами двух параллельных определений (отношение большего к меньшему), а также расхождения результатов двух анализов (отношение большего к меньшему) не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл.3.
Таблица 3
Определяемая примесь | Массовая доля, % | Допускаемое расхождение |
Марганец | 5·10 | 3,5 |
1·10 | 2,5 | |
5·10 | 1,9 | |
Никель | 5·10 | 3,1 |
1·10 | 2,3 | |
5·10 | 2,0 | |
Кобальт | 5·10 | 2,8 |
1·10 | 2,1 | |
5·10 | 1,8 | |
Ванадий | 5·10 | 3,3 |
1·10 | 2,4 | |
5·10 | 2,0 | |
Медь | 5·10 | 3,6 |
1·10 | 2,3 | |
5·10 | 2,1 | |
Железо | 2·10 | 2,8 |
5·10 | 2,3 | |
2·10 | 1,9 |
Электронный текст документа
и сверен по:
Редкоземельные металлы и их окиси. Методы анализа:
Сб. ГОСТов. ГОСТ 23862.0-79-ГОСТ 23862.36-79. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003