ГОСТ 22518.2-77. Свинец высокой чистоты. Спектральный метод определения натрия, кальция, магния, алюминия, железа и таллия
(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 10.05.1977 № 1170)
(ред. от 01.04.1992)
от 10 мая 1977 г. № 1170
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
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
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 № 1170.
4. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, раздела |
|---|---|
| ГОСТ 1770-74 ГОСТ 6709-72 ГОСТ 11125-84 ГОСТ 14261-77 ГОСТ 14919-83 ГОСТ 22518.1-77 ГОСТ 22861-93 ГОСТ 29169-91 | Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 Разд. 2 1.1, 1а.1 Разд. 2 Разд. 2 |
5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 08.04.1992 № 377.
6. Переиздание (декабрь 1996 г.) с Изменениями № 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 \cdot 10^{- 6} до 1 \cdot 10^{- 4} %.
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
1.1 Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 22518.1.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1А. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
1а.1. Требования безопасности — по ГОСТ 22518.1.
Разд. 1а. (Введен дополнительно, Изм. № 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 см3.
Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см3 по ГОСТ 29169-91.
Стаканы кварцевые вместимостью 50, 100 и 500 см3.
Чашки выпаривательные кварцевые вместимостью 75, 100 и 200 см3.
Пинцеты хромированные с наконечниками из фторопласта.
Шпатели из органического стекла.
Подставки для электродов из нержавеющей стали и органического стекла.
Баночки полиэтиленовые или пластмассовые с крышками вместимостью 50 — 100 см3.
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 см3 дистиллированной воды. К раствору приливают 3 см3 соляной кислоты. При этом выпадает хлористый свинец. Раствор декантируют. Осадок дважды промывают 30 см3 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 см3 (на стакане предварительно делают метку на 200 см3), приливают 150 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, и при нагревании растворяют. К горячему раствору добавляют 150 см3 концентрированной азотной кислоты, нагретой до кипения, порциями по 10 — 30 см3. Полученный раствор вместе с образовавшимся осадком нитрата свинца выпаривают до объема 200 см3. Стакан охлаждают в проточной воде и охлажденный раствор декантируют. Осадок дважды промывают в 30 см3 концентрированной азотной кислоты, после чего высушивают и нагревают на плите до прекращения выделения паров NO_{2} .
Раствор хлористого натрия, содержащий 0,01 мг натрия в 1 см3.
Раствор хлористого кальция, содержащий 0,01 мг кальция в 1 см3.
Раствор хлористого магния, содержащий 0,01 мг магния в 1 см3.
Раствор хлористого алюминия, содержащий 0,01 мг алюминия в 1 см3.
Раствор хлористого железа, содержащий 0,01 мг железа в 1 см3.
Раствор хлористого таллия, содержащий 0,01 мг таллия в 1 см3.
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 см3 отбирают пипеткой по 10 см3 растворов хлористого натрия, кальция, магния, алюминия, железа, таллия и доводят до метки водой.
Раствор 2; готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают пипеткой 10 см3 раствора 1 и доводят до метки водой.
Проявитель метолгидрохиноновый.
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. № 1, 2, 3).
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1. Основой для приготовления образцов сравнения служит хлористый свинец.
В кварцевую чашку вместимостью 100 см3 помещают навеску хлористого свинца и вводят полученные растворы. Для приготовления образцов с массовой долей примесей 1 \cdot 10^{- 5} и 3 \cdot 10^{- 5} % на каждый 1 г хлористого свинца берут соответственно 1 и 3 см3 раствора 2. Для приготовления образцов с массовой долей примесей 1 \cdot 10^{- 4} и 3 \cdot 10^{- 4} % на каждый 1 г хлористого свинца берут соответственно 1 и 3 см3 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 4 x 4 мм). Электроды предварительно обжигают вместе с угольными контрэлектродами. Спектры фотографируют, как указано в разд. 4.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Угольные электроды с размером кратера 4,5 х 10 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 \cdot 10^{- 5} %, в третью — образец с массовой долей примесей 3 \cdot 10^{- 5} %, в четвертую — образец с массовой долей примесей 1 \cdot 10^{- 4} %. 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. № 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 F = 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. № 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 lg( I_{\text{л}} + I_{\text{ф}} ) и lg I_{\text{ф}} , затем при помощи таблиц логарифмов или линейки находят I_{\text{л}} + I_{\text{ф}} и I_{\text{ф}} и вычисляют I_{\text{л}} = ( I_{\text{л}} + I_{\text{ф}} ) — I_{\text{ф}} . Градуировочные графики строят в координатах I, С, где С — 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:
масса свинца 1,0 г
К = -------------------------- = ------- = 20. масса хлористого свинца 0,05 г
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. № 1, 2, 3).
5.2. Расхождения результатов двух параллельных определений (d) и результатов двух анализов (D) при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать допускаемых расхождений, указанных в таблице.
| Массовая доля примеси, % | Расхождение результатов параллельных определений d, % | Расхождение результатов двух анализов D, % |
|---|---|---|
| -6 | -6 | -6 |
| 5 х 10 | 2 х 10 | 2 х 10 |
| -5 | -5 | -5 |
| 1 х 10 | 0,3 х 10 | 0,4 х 10 |
| -5 | -5 | -5 |
| 2 х 10 | 0,6 х 10 | 0,8 х 10 |
| -5 | -5 | -5 |
| 4 х 10 | 1 х 10 | 1 х 10 |
| -5 | -5 | -5 |
| 8 х 10 | 2 х 10 | 3 х 10 |
| -4 | -4 | -4 |
| 1 х 10 | 0,3 х 10 | 0,4 х 10 |
Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей примесей рассчитывают по формулам
где \overline{\text{С}} — среднее арифметическое результатов параллельных определений;
\overline{\text{С}} — среднее арифметическое двух результатов анализа.
(Измененная редакция, Изм. № 3).