ГОСТ 19014.1-73*. Кремний кристаллический. Метод определения алюминия
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 23.07.1973 № 1804)
(ред. от 01.08.1984)
от 23 июля 1973 г. № 1804
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Crystal silicon. Method of aluminium determination
Переиздание (ноябрь 1985 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июле 1979 г., августе 1984 г., (ИУС 8-79, 11-84).
Настоящий стандарт устанавливает объемный метод определения алюминия (при массовой доле алюминия от 0,3 до 1,6%) в кристаллическом кремнии.
Метод основан на удалении кремния в виде фторида и отделении мешающих компонентов. Алюминий определяют комплексонометрическим методом, титруя избыток трилона Б раствором азотнокислого цинка с индикатором ксиленоловым оранжевым при рН 5,5.
В стандарте учтены требования рекомендации СЭВ по стандартизации РС 3085-71.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 19014.0-73.
2. РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.
Натрия гидрат окиси по ГОСТ 4328-77, раствор с массовой долей 20%.
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.
Цинк металлический гранулированный по ГОСТ 989-75.
Стандартный раствор азотнокислого цинка, 0,05 М раствор; готовят следующим образом: 3,269 г цинка растворяют при нагревании в смеси 100 см3 воды и 15 см3 азотной кислоты. Раствор выпаривают до 5 — 10 см3 и разбавляют водой до 1000 см3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78.
Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.
Ацетатный буферный раствор; готовят следующим образом: 250 г кристаллического уксуснокислого натрия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в воде, добавляют 20 см3 уксусной кислоты, доводят водой до метки и перемешивают.
Ксиленоловый оранжевый, раствор с массовой долей 0,1%.
Раствор годен в течение 10 дней.
Трилон Б (комплексон III, двунатриевая соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты) по ГОСТ 10652-73, 0,05 М раствор; готовят следующим образом: 18,6 г трилона Б растворяют в воде; фильтруют в мерную колбу вместимостью 1000 см3, разбавляют водой до метки и тщательно перемешивают.
Для определения поправочного коэффициента 0,05 М раствора трилона Б отбирают из бюретки 20 см3 раствора трилона Б в коническую колбу вместимостью 500 см3 и разбавляют водой до 200 см3. Прибавляют 5 — 6 капель ксиленолового оранжевого и по каплям аммиак до появления синей окраски, которую устраняют добавлением по каплям соляной кислоты, разбавленной 1:1, до появления желтой окраски. Затем в колбу приливают 20 см3 ацетатного буферного раствора и титруют раствором азотнокислого цинка до изменения окраски из желтой в розовую.
Поправочный коэффициент для 0,05 М раствора трилона Б (К) вычисляют по формуле
где v — количество 0,05 М раствора азотнокислого цинка, см3;
v_{1} — количество раствора трилона Б, см3.
Если для контрольного опыта берут столько же раствора трилона Б, сколько для пробы, то поправочный коэффициент для раствора трилона Б можно не определять.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску кремния 2 г помещают в платиновую чашку вместимостью 200 см3, смачивают водой, добавляют 30 см3 фтористоводородной кислоты, затем небольшими порциями 15 см3 азотной кислоты.
Осторожным вращением перемешивают содержимое чашки. По окончании бурной реакции стенки чашки ополаскивают водой, добавляют 5 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают на бане до появления белых паров ангидрида серной кислоты. Затем охлаждают, осторожно обмывают стенки чашки водой из промывалки и выпаривают на бане досуха.
К сухому остатку прибавляют 5 г пиросернокислого калия и сплавляют в муфеле при температуре около 800 °С. Плав растворяют при нагревании, добавляя 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 40 — 50 см3 воды, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, охлаждают, доводят водой до метки и перемешивают.
Из приготовленного таким образом раствора определяют содержание алюминия, железа, кальция и титана, отбирая на каждое определение соответствующую аликвотную часть.
Из мерной колбы вместимостью 250 см3 отбирают 100 см3 раствора в мерную колбу вместимостью 250 см3, добавляют 25 см3 раствора трилона Б, нагревают почти до кипения, прибавляют при перемешивании 50 см3 раствора гидроокиси натрия, охлаждают, доводят водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой складчатый фильтр «синяя лента». Фильтрат собирают в сухую коническую колбу. Первые порции фильтрата отбрасывают.
Отбирают 100 — 200 см3 раствора, помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, добавляют 3 — 4 капли ксиленолового оранжевого и нейтрализуют раствор соляной кислотой, разбавленной 1:1, до перехода окраски индикатора в желтый цвет. После нейтрализации к раствору прибавляют 20 см3 ацетатного буферного раствора, кипятят 2 — 3 мин, охлаждают, вновь прибавляют 3 — 4 капли ксиленолового оранжевого и оттитровывают избыток трилона Б раствором азотнокислого цинка до изменения окраски раствора из желтой в розовую.
Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.
4. ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
4.1 Массовую долю алюминия (Х) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{(vK - v_{1}) \cdot 0,00135 \cdot V \cdot 100}{m \cdot V_{1}} ,
где v — количество приблизительно 0,05 М раствора трилона Б, содержащееся в аликвотной части, взятой для титрования, см3;
К — поправочный коэффициент для 0,05 М раствора трилона Б;
v_{1} — количество 0,05 М раствора азотнокислого цинка, израсходованное на титрование избытка трилона Б, см3;
V — общий объем раствора, см3;
V_{1} — аликвотная часть раствора, см3;
Если для контрольного опыта прибавляют столько же раствора трилона Б, сколько для пробы, то массовую долю алюминия (Х) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{(v - v_{1}) \cdot 0,00135 \cdot V \cdot 100}{V_{1}m} ,
где v — количество 0,05 М раствора азотнокислого цинка, израсходованное на титрование избытка трилона Б в контрольном опыте, см3;
v_{1} — количество 0,05 М раствора азотнокислого цинка, израсходованное на титрование избытка трилона Б в пробе, см3;
V — общий объем раствора, см3;
V_{1} — аликвотная часть раствора, см3;
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.2. Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа не должны превышать величин, указанных в таблице.
| Массовая доля алюминия, % | Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа, абс. % |
|---|---|
| От 0,3 до 1,0 Свыше 1,0 до 1,6 | 0,03 0,06 |
(Измененная редакция, Изм № 1).