ГОСТ 23189-78. Государственный стандарт Союза ССР. Алюминий первичный. Спектральный метод определения мышьяка и свинца

Государственный комитет СССР по стандартам · № ГОСТ 23189-78Действующий акт

(утв. и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 26.06.1978 № 1671)

(ред. от 14.06.1989)

Примечание

С 01.07.2003 до вступления в силу технических регламентов акты федеральных органов исполнительной власти в сфере технического регулирования носят рекомендательный характер и подлежат обязательному исполнению только в части, соответствующей целям, указанным в п. 1 ст. 46 Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ. Изменение № 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 14.06.1989 № 1580, введено с 01.01.1990. Ограничение срока действия снято по Протоколу № 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации («ИУС», № 4, 1994). Документ утрачивает силу с 01.01.1985. Документ введен в действие с 01.01.1980.

Утвержден и введен в действие
Постановлением Госстандарта СССР
от 26 июня 1978 г. № 1671

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

АЛЮМИНИЙ ПЕРВИЧНЫЙ

СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА И СВИНЦА

Primary aluminium. Spectrochemical method for the determination of arsenic and lead

ГОСТ 23189-78

Группа В59

ОКСТУ 1709

Срок действия

с 1 января 1980 года

до 1 января 1985 года

Разработан Министерством цветной металлургии СССР.

Исполнители: Л.В. Друцкая; Т.В. Семенова; Л.В. Тиганэ.

Внесен Министерством цветной металлургии СССР.

Зам. министра В.С. Устинов.

Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26 июня 1978 г. № 1671.

Настоящий стандарт устанавливает метод спектрального определения мышьяка (при массовой доле от 0,001 до 0,015%) и свинца (при массовой доле от 0,01 до 0,15%) в первичном алюминии.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Содержание мышьяка и свинца в алюминии определяют по градуировочным графикам, построенным для каждого элемента по методу «трех эталонов». Регистрация спектра может быть фотографической и фотоэлектрической.

При проведении анализов фотографическим методом градуировочные графики строят в координатах: \Delta S - lgC;lg \frac{I_{a}}{I_{cp}} - lgC;\Delta S - C (при \Delta S \leq 0,50 ),

где \Delta S — разность почернений линий определяемого элемента и элемента сравнения;

C — концентрация определяемого элемента в стандартных образцах;

I_{a} — интенсивность линии определяемого элемента за вычетом интенсивности близлежащего фона;

\frac{I_{a}}{I_{cp}} — относительная интенсивность линии определяемого элемента и линии сравнения.

Если линией сравнения служит фон вблизи аналитической линии, то координатами служат:

R - lgC, где R = lg(\frac{I_{\text{эл}} - I_{\Phi}}{I_{\Phi}}) = lg(\frac{I_{\text{эл}}}{I_{\Phi}} - 1) .

При проведении анализов фотоэлектрическим методом градуировочные графики строят в координатах: n — lgС; n — С,

где С — концентрация определяемого элемента в стандартных образцах;

n — показания выходного измерительного прибора, пропорциональные логарифму относительной интенсивности линий определяемого элемента и линии сравнения.

1.2. Для квантометров, в которых показания выходного прибора n пропорциональны относительной интенсивности спектральных линий, градуировочный график строят в координатах: lgn — lgС или n — С.

1.3. Для испарения пробы и возбуждения спектра используют дуговые генераторы.

1.4. При проведении анализа используют государственные, отраслевые стандартные образцы или стандартные образцы предприятия. Для контроля правильности результатов анализа используют ГСО.

2. ОТБОР ПРОБ

2.1. Отбор и подготовку проб к анализу производят по ГОСТ 3221-85 со следующими дополнениями: поверхность торца электрода диаметром 8 — 10 мм после заточки на плоскость обрабатывают грубым напильником (до получения шероховатой поверхности). При повторном анализе срезают не меньше 2 — 3 мм по длине электрода и вновь обрабатывают грубым напильником. Шероховатость при данном способе заточки контролю не подлежит.

Анализируемый образец служит нижним электродом. Верхним электродом служит спектрально-чистый угольный электрод диаметром 6 мм. Верхний электрод заточен на полусферу с радиусом 3 — 6 мм, конус с углом заточки 120° или усеченный конус с площадкой диаметром 1 — 2 мм с углом заточки 40 — 60°. Допускается отбор проб в форме цилиндра для анализа с применением квантометра.

После анализа 8 — 10 электродов электрододержатели протирают спиртом для очистки от оксида алюминия.

3. СПЕКТРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД

3.1. Сущность метода

Метод основан на возбуждении спектра дуговым разрядом с последующей его регистрацией на фотопластинке с помощью спектрографа.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Спектрограф с кварцевой оптикой типа ИСП-30 или СТЭ-1.

Генератор типа ИВС-23, ИВС-28, УГЭ-4. Допускается применять другие источники возбуждения спектра, обеспечивающие требуемый режим работы при проведении анализа.

Микрофотометр типа ИФО-460, МФ-2 или С-2.

Спектрально-чистые угли марки С2 в виде прутков диаметрам 6 мм по ТУ 16583-240-74.

Фотопластинки спектральные типов ЭС, УФШ, «Микро», чувствительностью 3 — 130 ед. по ГОСТ 10691.0-84 — ГОСТ 10691.4-84 или аналогичные.

Станок токарный настольный типа ТВ16.

Станок для заточки электродов типа КП35.

Тиски.

Напильники.

Кондиционеры комнатные типа 1КС-12А, КТ-2 или аналогичные.

Ослабитель девятиступенчатый платиновый.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87 (расход 1 мл на 2 электрода).

Фотореактивы для обработки фотопластинок по ГОСТ 3221-85.

Вата гигроскопическая по ГОСТ 5556-81.

Допускается применять другую аппаратуру и материалы, обеспечивающие точность результатов анализа не хуже регламентируемой данным методом.

3.3. Проведение анализа

Условия проведения анализа при фотографическом методе приведены в табл. 1.

Таблица 1

Материал и контролируемый параметр	Мышьяк	Свинец
Ширина щели, мм	0,010 — 0,020
Высота промежуточной диафрагмы, мм	5
Сила тока в цепи дуги, А	6 — 9
Аналитический промежуток, мм	2,5
Обжиг, с	Без обжига
Противоэлектрод	Угольный или медный
Фотопластинки	«Микро» 130	3 — 8 ЭС
Длины волн аналитических линий, нм	Аs 234,98	Рb 283,30
Линии сравнения, нм	Фон	Аl 266,91
Координаты градуировочного графика	R — lgC; Iэл — C	\Delta S - lgC
(в ред. Изменения № 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 14.06.1989 № 1580)
Определяемые массовые доли, %	0,001 — 0,015	0,01 — 0,1

Примечания. 1. Параметры выбирают в пределах указанных значений.

2. Время экспозиции выбирают в зависимости от чувствительности фотопластинок, ориентировочно 100 — 120 с.

При работе по методу «трех эталонов» выполняют следующие операции:

а) выбирают не менее пяти стандартных образцов;

б) фотографируют спектры стандартных и анализируемых образцов не менее четырех раз на двух разных фотопластинках (по 2 спектра стандартного и анализируемого образца на фотопластинке);

в) проявляют и обрабатывают фотопластинки по ГОСТ 3221-85 со следующими дополнениями: при использовании фотопластинок типа УФШ фоторастворы готовят по инструкции к этим фотопластинкам;

г) измеряют почернения S аналитических линий и фона вблизи этих линий;

д) вычисляют величину разности почернений ( \Delta S ) для линий свинца и алюминия и среднее арифметическое \Delta S_{cp} по 2 — 3 спектрам;

е) по характеристической кривой (тщательно построенной для области недодержек по 9-ступенчатому платиновому ослабителю) и соответствующим расчетным приспособлениям переводят почернения S линии мышьяка и фона в интенсивность I. Вычисляют логарифм относительной интенсивности,

R = lg(\frac{I_{\text{эл}} - I_{\Phi}}{I_{\Phi}}) = lg(\frac{I_{\text{эл}}}{I_{\Phi}} - 1) и R_{cp}

по 2 — 3 спектрам;

ж) строят градуировочные графики в координатах \Delta S - lgC для определения содержания свинца и в координатах R — lgC для определения содержания мышьяка. Эти графики пригодны для анализа тех образцов, спектры которых сфотографированы вместе со спектрами стандартных образцов на одной фотопластинке;

з) определяют содержание элемента в алюминии по соответствующему градуировочному графику.

Примечание. При анализе внутризаводской продукции оценку содержания мышьяка и свинца в алюминии допускается производить по одному стандартному образцу предприятия. В этом образце массовая доля мышьяка должна составлять около 0,006% и свинца — 0,05% (не более). В этом случае допускается аттестовать алюминий как «меньше 0,01%» для мышьяка и «меньше 0,1%» для свинца, если интенсивность аналитических линий в пробах будет меньше интенсивности соответствующих линий в стандартном образце (при стандартных условиях анализа).

Если интенсивность линий мышьяка или свинца в пробах больше, чем в стандартном образце (образце сравнения), то анализ повторяют с полным комплектом стандартных образцов.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. По результатам фотометрирования спектров проб находят \Delta S_{cp} и R_{cp} . Далее, по соответствующим градуировочным графикам находят массовые доли свинца и мышьяка в пробах в процентах. Повторяют все операции для второй фотопластинки. Для каждого элемента, таким образом, получают два значения: \overline{C_{1}} и \overline{C_{2}} .

3.4.2 За результат анализа принимают среднее арифметическое параллельных определений ( \overline{C} )

\overline{C} = \frac{\overline{C_{1}} + \overline{C_{2}}}{2} ,

где \overline{C_{1}},\overline{C_{2}} — единичные результаты определения массовой доли компонента, полученные на первой и второй фотопластинке в одну смену.

Расхождение двух единичных результатов анализа (d — показатель сходимости), полученных с использованием одного источника возбуждения спектров, не должно превышать при доверительной вероятности Р = 0,95 значения допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.

|\overline{C_{1}} - \overline{C_{2}}| \leq d .

Расхождение двух единичных результатов анализа (D — показатель воспроизводимости), полученных в разные смены, не должно превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 2.

Расхождение единичного результата ( X ) определения массовой доли примеси в стандартных образцах, используемых для контроля точности анализа, спектры которых одновременно фотографируют со спектрами анализируемых проб, и аттестованного значения массовой доли примеси C_{\text{атт}} , не должно превышать значений d, приведенных в табл. 2

|\text{Х } - C_{\text{атт}}| \leq d .

Таблица 2

Определяемый элемент	Массовая доля, %	Абсолютные допускаемые расхождения, %
		параллельных определений d		двух результатов анализа D
		Спектрографический метод	Фотоэлектрический метод	Спектрографический метод	Фотоэлектрический метод
Мышьяк	Св. 0,001 до 0,003	0,0020	0,0015	0,003	0,003
	« 0,003 » 0,006	0,0030	0,0015	0,005	0,003
	« 0,006 » 0,015	0,0050	0,0015	0,005	0,003
Свинец	Св. 0,01 до 0,05	0,02	0,02	0,04	0,04
	« 0,05 » 0,10	0,04	0,04	0,06	0,06
	« 0,10 » 0,15	0,03	0,03	0,06	0,06

3.4.3. При расхождении единичных результатов анализа \text{С}_{1} и \text{С}_{2} более чем на значение d анализ следует повторить (с учетом двух выполненных определений), установив необходимое число параллельных определений n по формуле

n = 2 \frac{(d')^{2}}{(d)^{2}} ,

где d' — расхождения единичных результатов определений, полученных при выполнении анализа;

d — установленные значения величин допускаемых расхождений (по табл. 2).

За окончательный результат принимается среднее арифметическое из n единичных определений при доверительном интервале, соответствующем доверительному интервалу среднего арифметического, которое было бы получено при соответствии |\overline{C_{1}} - \overline{C_{2}}| нормативам табл. 2.

3.4.4. Контроль воспроизводимости результатов анализа выполняют не реже 1 раза в квартал.

Если расхождение результатов первичного и повторного анализов превосходит значения, приведенные в табл. 2, не более чем в 5% случаев, воспроизводимость спектрального метода считают удовлетворительной.

Для повторных определений необходимые объемы контрольных выборок устанавливают по ОСТ 48-292-86.

3.4.5. Контроль правильности результатов анализа осуществляют по государственным стандартным образцам (ГСО), проведя его через весь ход анализа в соответствии с п. 3.3.

Контроль правильности результатов анализа необходимо проводить после длительного перерыва в работе, ремонта оборудования.

Правильность анализа, кроме контроля с применением ГСО, проверяют также химическим методом по ГОСТ 12697.11-77 и ГОСТ 12697.12-77.

Совпадение двух методов можно считать удовлетворительным, если соблюдается условие |\overline{X_{\text{сп}}} - \overline{X_{\text{хим}}}| \leq 0,5(d_{\text{сп}} + d_{\text{хим}}) ,

где \overline{X_{\text{сп}}} и \overline{X_{\text{хим}}} — массовая доля компонента, определенная спектральным и химическим методами соответственно, %;

d_{\text{сп}} , d_{\text{хим}} — показатели +сходимости для спектрального и химического методов, приведенные в соответствующих стандартах, %.

Допускается применение других методов по аттестованным методикам с метрологическими характеристиками, не уступающими данному стандарту.

4. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА

4.1. Сущность метода

Метод основан на испарении образца и возбуждении спектра дуговым разрядом с последующей его регистрацией с помощью фотоэлектрической установки.

4.2 Аппаратура, материалы и реактивы по п. 3.2 со следующими дополнениями:

установка фотоэлектрическая типа МФС-4, МФС-6, МФС-8;

генератор типа ГЭУ-1, УГЭ-4, ИВС-28, ИВС-23.

Допускается использование другой аппаратуры, оборудования, материалов и реактивов, при условии получения метрологических характеристик, не хуже установленных настоящим стандартом. Аппаратура должна быть аттестована в соответствии с ГОСТ 8.326-78 и документацией ведомственной метрологической службы.

4.3. Проведение анализа

При фотоэлектрическом методе анализа используют метод «трех эталонов» и «контрольного эталона».

Ширина входной щели полихроматора 0,02 мм, ширина выходных щелей 0,04 — 0,10 мм (в зависимости от модели квантометра).

Желательно устанавливать щели с минимальной шириной.

Остальные условия проведения анализа фотоэлектрическим методом приведены в табл. 3.

Таблица 3

Материалы и контролируемый параметр	Мышьяк	Свинец
Напряжение питания, В	220
Сила тока в цепи дуги, А	4 — 8
Метод управления	Фазовый
Аналитический промежуток, мм	1,5
Обжиг, с	Не более 3
Экспозиция, с	20 — 60
Противоэлектрод	Угольный
Длины волн аналитических линий, нм	Аs 234,98	Рb 283,30 Рb 405,78
Линии сравнения	Фон	-
алюминий, нм	Аl 266,03 Аl 305,01 Аl 394,40
Координаты градуировочного графика	n — C; n — lgС
Определяемые массовые доли, %	0,001 — 0,015	0,01 — 0,15

Примечание. Параметры выбирают в пределах указанных значений.

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Обработку результатов выполняют по п. 3.4. Массовую долю элемента в анализируемом образце определяют по градуировочному графику, построенному в координатах n — C или n — lgC.

За результат анализа принимают среднее арифметическое параллельных определений \overline{\text{С}} \overline{\text{С}} = \frac{\overline{\text{С}_{1}} + \overline{\text{С}_{2}}}{2} ,

где \overline{\text{С}_{1}} и \overline{\text{С}_{2}} — единичные результаты определения массовой доли компонента, полученные в одну смену.

Допускаемые расхождения, характеризующие сходимость и воспроизводимость результатов анализа, приведены в табл. 2.

При определении массовой доли мышьяка вблизи границы марки алюминия по ГОСТ 11069-74 количество необходимых параллельных определений рассчитывают по ГОСТ 3221-85.

Пункт 4.4.2 исключен с 1 января 1990 года. - Изменение № 1, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 14.06.1989 № 1580.