УДК 669.871:546.811.06:006.354
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГАЛЛИЙ
Метод^ определения олова
ГОСТ P
50429.5—92
Gallium.
Method for the determination of tin
ОКСТУ 1709
Дата введения 01.01.94
Настоящий стандарт устанавливает метод инверсионной переменно-токовой вольтамперометрии для определения олова в галлии (при массовой доле олова от 3* 10~6 до 1 • 10"4 %).
Метод основан на соосаждении соединений олова (IV) с фосфатом бериллия в аммиачном растворе этилендиаминтетрауксус-ной кислоты, растворении осадка в растворе соляной кислоты и определении олова методом инверсионной переменно-токовой вольтамперометрии в присутствии желатина.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методу анализа и требования безопасности — по ГОСТ Р 50429.0.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Полярограф ППТ-1, ПУ-1 или аналогичный со стационарным ртутным электродом и электролитической ячейкой полярографа с внешним анодным отделением. В анодное отделение заливают металлическую ртуть и полярографический фон.
Весы лабораторные 1-го класса по ГОСТ 24104.
Форвакуумный насос марки ВМ-461-М или аналогичный.
Плитка электрическая лабораторная мощностью 400 Вт.
Издание официальное
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России
С 2 ГОСТ Р 60429.5—92
Колбы мерные вместимостью 50, 100, 200 и 1000 см3.
Цилиндры мерные вместимостью 10 ,25 и 50 см3.
Пипетки с делениями на 0,1; 0,2 и 1 см3.
Воронка Бюхнера диаметром 100 мм.
Кварцевые пробирки с отводом для отсоса вместимостью 40 см3.
Стаканы химические вместимостью 2000 см3, 250 см3:
Стекла часовые диаметром 90 мм.
Фильтр ФКП-32-ПОР40.
Палочки стеклянные.
Колба Бунзена вместимостью 500 см3.
Капельница вместимостью 50 см3.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261, перегнанная и растворы концентрацией 3 и 1 моль/дм3.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, разбавленная 3:1.
Аммиак водный особой чистоты по ГОСТ 24147 и разбавленный 1:1.
Ртуть марки Р0 по ГОСТ 4658.
Полярографический фон — раствор соляной кислоты с концентрацией 3 моль/дм3.
Царская водка — смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении объемов 1:3.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 используют при зарядке электродов в соответствий с инструкцией к полярографу.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363.
Цинк гранулированный.
Цинк хлористый, раствор с массовой концентрацией 0,5 моль/дм3. 3,2690 г гранулированного цинка помещают в стакан вместимостью 300 см3, смачивают 20—30 см3 воды и приливают небольшими порциями 25 см3 раствора перегнанной соляной кислоты. Раствор упаривают до влажных солей, соли растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
Бидистиллированная вода: дистиллированную воду наливают в колбе кварцевого перегонного аппарата вместимостью 2 дм3, насыпают 1 г гидрата окиси калия и марганцовокислый калий до интенсивного окрашивания. Раствор кипятят. Собирают среднюю фракцию дистиллята, составляющую 7з взятого объема дистиллированной воды, первую и третью фракции отбрасывают.
Соль динатриевая этилендиамин-Af, AG N't /V'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652.
Раствор этилендиаминтетрауксусной кислоты: 500 г трилона Б заливают 300 см3 дистиллированной воды в стакане вместимостью 2 дм3 и затем при перемешивании стеклянной палочкой добавляют концентрированный раствор аммиака до полного растворения. Если раствор мутный, то его отфильтровывают через плотный складчатый фильтр в стакан вместимостью 2 дм3. Затем проводят нейтрализацию раствором перегнанной соляной кислоты до тех пор, пока опущенный в стакан кусочек синей индикаторной бумажки Конго не окрасится в красно-бурый цвет (pH 3). Выделившийся при этом осадок этилендиаминтетрауксусной кислоты отфильтровывают через бумажный фильтр на воронке Бюхнера и промывают 5—7 раз холодной дистиллированной водой.
Промытый осадок переносят в стакан и растворяют в аммиаке (1:1). Молярную концентрацию раствора этилендиаминтетрауксусной кислоты устанавливают по ГОСТ 10398 по раствору соли цинка.
Бериллия гидроокись.
Раствор бериллия: 36 г гидроокиси бериллия растворяют в растворе соляной кислоты концентрацией 3 моль/дм3. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3 и доводят до метки раствором соляной кислоты с концентрацией 1 моль/дм3.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, водный раствор концентрацией 5 мг/см3.
Метиловый оранжевый водный раствор концентрацией 1 мг/см3.
Фенолфталеин, спиртовой раствор концентрацией 1 мг/см3. Эриохром черный.
Олово по ГОСТ 860.
Раствор олова (основной): 1 г олова растворяют в 100 см3 перегнанной соляной кислоты и 5 см3 азотной кислоты при нагревании. После растворения и исчезновения желтых паров оксидов азота раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят до метки полярографическим фоном.
1 см3 раствора содержит 1 мг олова (IV).
Раствор олова (рабочий): 10 см3 основного раствора олова приливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают полярографическим фоном до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 100 мкг олова (IV).
Более разбавленные рабочие растворы олова готовят последовательным разбавлением полярографическим фоном в объемном отношении 1:9 в день употребления.
С. 4 ГОСТ Р 50429Л—92
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Растворение пробы
Навеску галлия массой 2 г растворяют при нагревании в 25 см3 смеси перегнанной соляной и азотной кислот, взятой в соотношении объемов 5:1, в стакане вместимостью 300 см3 под часовым стеклом. После растворения пробы снимают стекло, обмывают стекло и стенки стакана дистиллированной водой, затем раствор упаривают приблизительно до 15 см3. Стенки стакана обмывают два раза дистиллированной водой порциями по 15—20 см3, каждый раз упаривая содержимое стакана приблизительно до 15 см3. После полного удаления оксидов азота в стакан приливают 60— —80 см3 дистиллированной воды, 2 см3 фосфорной кислоты, 30/М см3 раствора этилендиаминтетрауксусной кислоты (где М — молярная концентрация этого раствора, моль/дм3), 2 капли раствора метилоранжа и водный раствор аммиака до желтой окраски метилоранжа. Раствор нагревают до кипения. Добавляют в него соляную кислоту по каплям до слабо-розового окрашивания метилоранжа. Затем добавляют 0,3 см3 раствора бериллия, 2 капли раствора фенолфталеина и водный раствор аммиака быстро одной порцией. Необходимое количество аммиака для нейтрализации раствора до красной окраски фенолфталеина устанавливают в параллельном опыте с тем же количеством этилендиаминтетрауксусной кислоты. Затем в раствор добавляют 2 см3 раствора аммиака и горячую воду до общего объема 150 см3. Раствор через 1 — 2 мин перемешивают стеклянной палочкой и оставляют до коагуляции осадка. Горячий раствор отсасывают через пористый фильтр ФКП в колбу Бунзена, а осадок на фильтре промывают 10 раз горячей бидистиллированной водой.
3.2. Полярографирование
Отмытый осадок фосфата бериллия растворяют на пористом фильтре в 15 см3 (в два приема) перегнанной соляной кислотой. Раствор отсасывают в кварцевую пробирку с отростком, фильтр промывают 12 см3 бидистиллированной воды. Промывную воду также отсасывают в пробирку. К раствору в пробирке добавляют две капли раствора желатина. Раствор переводят в мерный цилиндр и доводят бидистиллированной водой до 25 см3. Инверсионные вольтамперограммы полученного раствора регистрируют в следующих условиях: размер стационарной ртутной капли соответствует 20 делениям часового индикатора; потенциал накопления минус 0,60 В; продолжительность накопления с перемешиванием 3 мин. Потенциал пика олова около минус О',49 В. Вольтампе-рограмму каждого раствора снимают три раза. ■
3.3. Расшифровка инверсионных вольтампе-рограмм
Высоту пика измеряют по вертикали, проведенной через вершину пика до пересечения с касательной, соединяющей основания ветвей пика. Каждая из высот пика не должна отличаться от среднего арифметического значения высоты пика Н более чем на 0,2 Н. Если высота первого пика отличается от среднего значения Н более чем на 0,2 Я, то высоту первого пика не учитывают.
Массовую долю олова в пробе определяют по методу добавок. Добавку разбавленного рабочего раствора олова объемом не более 1 см3 вводят в весь объем полярографируемого раствора. Раствор с добавкой полярографируют так же, как и анализируемый раствор.
Добавка должна увеличивать массу олова в полярографируе-мом растворе (и высоту пика) в 2—3 раза, если содержание олова в пробе X, вычисленное по п. 4.1, не меньше 3* 10_в %.
Если X меньше чем 3-10~6%, то добавка должна быть 0,05 мкг олова. При X больше чем 3*10'в %, добавка должна быть не меньше 0,1 мкг и не больше 2 мкг.
С каждой серией проб проводят два контрольных опыта.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю олова (X) в процентах вычисляют по фор
муле где щ — масса олова в добавке, мкг,
(н2.
u4-At>
v
— средняя арифметическая высота пика полярографируемого раствора пробы за вычетом среднеарифметического значения высоты пика олова в контрольном опыте, мм,
гпх — масса навески галлия, г,
Я2 — средняя арифметическая высота пика раствора пробы с добавкой за вычетом среднеарифметического значения высоты пика олова в контрольном опыте, мм,
v — объем полярографируемого раствора навески пробы, см3,
Ди — объем добавки, см3.
Среднеарифметическое значение высот пиков олова (Як), по-
С. 6 ГОСТ Р 50429.5—92
лученных в контрольных опытах, мм, не должно превышать значения
у+Лр
V
4.2. За результат анализа принимают среднее арифметическое значение двух результатов параллельных определений, проведенных из отдельных навесок.
Допускаемые расхождения двух результатов параллельных определений и двух результатов анализа (разность большего и меньшего) с доверительной вероятностью Р=0,95 приведены в таблице.
Массовая доля олова, % | Допускаемое расхождение, % |
3-10-® | 2-Ю-8 |
6-10-* | 3-Ю-® |
1.0-1Q-3 | 0.4-10’5 |
5* 10-s | 2-Ю-5 |
0.2-10“* |
Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей олова рассчитывают методом линейной интерполяции.
4.3. Контроль правильности анализа проводят методом добавок по ГОСТ 25086.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 104 «Полупроводниковая и редкометаллическая продукция>
РАЗРАБОТЧИКИ:
Т. Н. Варавко, Б. Н. Каплан, О. А. Ширяева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 08.12.92 № 1536
3. ВЗАМЕН ГОСТ 13637.5—77
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер раздела, пункта
ГОСТ 860—75
ГОСТ 4658—73
ГОСТ 6552—80
ГОСТ 10398—76
ГОСТ 10652т—73
ГОСТ 11125—84
ГОСТ 11293—89
ГОСТ Р 50429.0—92
ГОСТ 14261—77
ГОСТ 18300—87
ГОСТ 20490—75
ГОСТ 24104—88
ГОСТ 24147—80
ГОСТ 24363—80
ГОСТ 25086—87
Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 1 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2
4.3
59