ГОСТ 23862.30-79. Редкоземельные металлы и их окиси. Метод определения тантала
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 19.10.1979 № 3989)
(ред. от 01.05.1990)
от 19 октября 1979 г. № 3989
РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ ОКИСИ
Rare-earth metals and their oxides. Method of determination of tantalum
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. № 3989 дата введения установлена с 01.01.1981.
Ограничение срока действия снято по Протоколу № 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95).
Издание с Изменениями № 1, 2, утвержденными в апреле 1985 г., мае 1990 г. (ИУС 7-85, 8-90).
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения тантала (от 2 х 10 - 2 % до 3 х 10 - 1 %) в редкоземельных металлах и их окисях (кроме церия и его двуокиси).
Метод основан на экстракции фторотанталата кристаллического фиолетового смесью толуола и ацетона из сульфатнотартратной среды и последующем измерении оптической плотности экстракта. Содержание тантала находят по градуировочному графику.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 23862.0-79.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Фотоэлектроколориметр ФЭК-56, спектрофотометр или аналогичный прибор.
Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 800 °С.
Цилиндры кварцевые с притертыми пробками вместимостью 80 см3.
Пробирки стеклянные с притертыми пробками вместимостью 15 см3.
Колбы мерные вместимостью 100, 200 см3.
Стаканы вместимостью 100, 250 см3.
Тигли кварцевые вместимостью 40 — 80 см3.
Пипетки стеклянные вместимостью 1, 5 и 10 см3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, х.ч., разбавленная 1:1 и раствор с массовой долей 1%.
Таннин (светлый) растворы с концентрацией 100 и 5 г/дм3 в растворе соляной кислоты с массовой долей 1%.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293-89.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч., 5 моль/дм3 раствор.
Натрий пиросернокислый по НТД, ч.д.а., раствор с концентрацией 40 г/дм3.
Аммоний виннокислый по НТД, растворы с концентрацией 100 и 40 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, х.ч., концентрированный и разбавленный 1:9.
Раствор для разбавления: 10 г пиросернокислого натрия, прокаленного до удаления паров серной кислоты, растворяют в 200 см3 горячего раствора виннокислого аммония (100 г/дм3), приливают 5 см3 концентрированного аммиака, 100 см3 воды, 45 см3 5 моль/дм3 серной кислоты и разбавляют раствор в мерной колбе вместимостью 500 см3 водой до метки (рН раствора равен 1 — 1,3).
Ацетон по ГОСТ 2603-79.
Кристаллический фиолетовый, водный раствор с концентрацией 2 г/дм3, годен к употреблению через день после приготовления. Можно хранить длительное время в затемненном месте.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76, ч.д.а., раствор с концентрацией 50 г/дм3 (насыщенный): 25 г фтористого натрия тщательно перемешивают с 500 см3 горячей воды. Раствор с остатком переводят в полиэтиленовую банку и оставляют на ночь. Отстоявшийся прозрачный раствор сливают в другую полиэтиленовую банку.
Тантала пятиокись с массовой долей основного вещества не менее 99,5%.
Стандартный раствор тантала (запасной), содержащий 0,5 мг/см3 тантала: навеску пятиокиси тантала массой 0,061 г сплавляют с 2 г пиросернокислого натрия. К плаву добавляют 40 см3 горячего раствора виннокислого аммония (100 г/дм3) и кипятят при помешивании до растворения, добавляя постепенно 10 см3 аммиака, разбавленного 1:9. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят объем раствора водой до метки.
Раствор тантала (рабочий), содержащий 10 мкг/см3 тантала, готовят разбавлением стандартного запасного раствора тантала раствором для разбавления в 50 раз. Годен в течение 2 — 3 сут после приготовления.
Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску анализируемой пробы массой 1 — 2 г (в зависимости от содержания тантала) растворяют в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1.
Раствор разбавляют до ~100 см3 водой (допускается небольшой осадок), нагревают 3 — 5 мин.
Затем приливают при помешивании 10 см3 раствора таннина с концентрацией 100 г/дм3, стакан накрывают часовым стеклом, нагревают до кипения и кипятят 15 — 20 мин, поддерживая 110 см3 добавлением нагретой воды. По охлаждении приливают 10 см3 раствора желатины и раствор с осадком оставляют стоять не менее чем на 2 — 3 ч.
Осадок отфильтровывают и несколько раз промывают раствором таннина с концентрацией 5 г/дм3. Фильтр с осадком помещают в кварцевый тигель, сушат, сжигают, прокаливают в муфельной печи при 800 °С и сплавляют с 2 г пиросернокислого натрия до получения однородного плава.
После охлаждения плав выщелачивают 20 см3 горячего раствора виннокислого аммония с концентрацией 100 г/дм3 с добавлением 10 см3 аммиака, разбавленного 1:9.
Раствор (объем 50 — 70 см3) нагревают, помешивая, кипятят несколько минут и по охлаждении переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3. Приливают 20 см3 раствора виннокислого аммония с концентрацией 100 г/дм3, 50 см3 раствора пиросернокислого натрия и доводят объем раствора водой до метки.
Отбирают 1 см3 раствора, переносят в кварцевый цилиндр с притертой пробкой и разбавляют до 10 см3 раствором для разбавления, рН раствора должен быть равен 1 — 1,3. Если рН раствора имеет другое значение, то его доводят до нужной величины добавлением по каплям 5 моль/дм3 серной кислоты или аммиака (1:9). К полученному раствору приливают 9 см3 толуола, 1 см3 ацетона, 2 см3 раствора фтористого натрия (полиэтиленовой пипеткой) и 1 см3 раствора кристаллического фиолетового. Цилиндр закрывают пробкой и содержимое экстрагируют 1 мин. После отстаивания в течение 1 мин отбирают пипеткой с поршнем или грушей 7 см3 экстракта и переносят в сухую пробирку с притертой пробкой, в которую предварительно введено точно 3 см3 ацетона, перемешивают. Оптическую плотность измеряют при \lambda_{max} ~= 590 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм. В качестве раствора сравнения применяют воду.
Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт на реактивы. Оптическая плотность раствора контрольного опыта не должна превышать 0,04, в противном случае заменяют реактивы. Значение оптической плотности контрольного опыта вычитают из значения оптической плотности испытуемого раствора. Массу тантала находят по градуировочному графику.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
3.2 Построение градуировочного графика
В кварцевые цилиндры с притертой пробкой вводят 0,10; 0,30; 0,50; 0,70; 0,90; 1,10; 1,30; 1,50 см3 раствора тантала (содержащего 10 мкг/см3 тантала) и разбавляют до 10 см3 раствором для разбавления с рН раствора, равным 1 — 1,3. Приливают 9 см3 толуола, 1 см3 ацетона, 2 см3 фтористого натрия и 1 см3 раствора кристаллического фиолетового. Цилиндр закрывают пробкой и содержимое экстрагируют 1 мин. После отстаивания в течение 1 мин отбирают сухой пипеткой с поршнем или грушей 7 см3 экстракта и переносят в сухую пробирку с притертой пробкой, в которую предварительно введено 3 см3 ацетона. Содержимое пробирки перемешивают и переводят в кювету с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм. Оптическую плотность измеряют при \lambda_{max} ~= 590 нм.
В один из цилиндров вводят все реактивы, за исключением тантала (нулевой раствор). Оптическая плотность нулевого раствора не должна превышать 0,03, в противном случае меняют посуду или реактивы. Значение оптической плотности нулевого раствора вычитают из оптических плотностей стандартных растворов. Измерение проводят пять раз из новых порций раствора.
По полученным данным строят градуировочный график, нанося на оси ординат значения оптической плотности раствора, а на оси абсцисс — массу тантала. Отдельные точки графика проверяются не реже одного раза в месяц.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Массовую долю тантала (Х) в процентах вычисляют по формуле
где m_{1} — масса тантала, найденная по градуировочному графику, мкг;
m — масса навески анализируемой пробы, г.
4.2. Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в таблице.
| Массовая доля тантала, % | Допускаемое расхождение, % |
|---|---|
| -2 | -3 |
| 2 х 10 | 5 х 10 |
| -2 | -2 |
| 4 х 10 | 1 х 10 |
| -2 | -2 |
| 8 х 10 | 2 х 10 |
| -1 | -2 |
| 1 х 10 | 2 х 10 |
| -1 | -2 |
| 2 х 10 | 4 х 10 |
| -1 | -2 |
| 3 х 10 | 6 х 10 |