ГОСТ 24977.2-81*. Теллур высокой чистоты. Спектральный метод определения примесей
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 30.09.1981 № 4486)
(ред. от 01.09.1992)
от 30 сентября 1981 г. № 4486
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ
Tellurium high purity. Spectral method for the determination of impurities
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 сентября 1981 г. № 4486 срок введения установлен с 01.01.1983.
Постановлением Госстандарта от 07.09.1992 № 1123 снято ограничение срока действия.
Переиздание (март 1997 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июне 1987 г., сентябре 1992 г. (ИУС 11-87, 12-92).
Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод определения примесей в теллуре высокой чистоты марок Т-В4, Т-В3 и Т-А1 в диапазоне массовых долей в процентах:
серебра 5 х 10^{- 6} — 2 х 10^{- 3} ;
меди 5 х 10^{- 6} — 3 х 10^{- 3} ;
свинца 7 х 10^{- 6} — 2 х 10^{- 3} ;
алюминия 1 х 10^{- 5} — 1 х 10^{- 3} ;
железа 2 х 10^{- 5} — 2 х 10^{- 3} ;
олова 7 х 10^{- 6} — 4 х 10^{- 3} ;
висмута 8 х 10^{- 6} — 2 х 10^{- 4} ;
магния 2 х 10^{- 5} — 1 х 10^{- 3} ;
золота 5 х 10^{- 5} — 2 х 10^{- 4} ;
кобальта 2 х 10^{- 5} — 1 х 10^{- 3} ;
никеля 7 х 10^{- 6} — 1 х 10^{- 3} ;
марганца 1 х 10^{- 6} — 1 х 10^{- 4} ;
галлия 4 х 10^{- 5} — 2 х 10^{- 4} ;
индия 1 х 10^{- 5} — 3 х 10^{- 4} ;
хрома 2 х 10^{- 5} — 1 х 10^{- 3} .
Определение примесей в теллуре высокой чистоты проводится по методу «трех эталонов» с применением для испарения примесей и возбуждения спектра дуги переменного тока.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1 Общие требования — по ГОСТ 24977.1-81.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 (решетка 600 штр./мм, первый порядок), ДФС-452 (решетка 1200 штр./мм, второй порядок) или СТЭ-1 с трехступенчатым ослабителем и трехлинзовой системой освещения щели.
Спектрограф с кварцевой оптикой средней дисперсии типа ИСП-30 с трехлинзовой системой освещения щели.
Примечание. Допускается применение приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра и других спектральных приборов, других реактивов и материалов, фотопластинок, обеспечивающих получение показателей точности, не уступающих регламентированным настоящим стандартом.
Микрофотометр, предназначенный для измерения плотности почернения спектральных линий.
Генератор активизированной дуги переменного тока любого типа.
Станок для заточки угольных электродов.
Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности с погрешностью взвешивания не более 0,001 г по ГОСТ 13718-68.
Боксы из органического стекла.
Ступка из органического стекла.
Лампа инфракрасная любого типа с лабораторным автотрансформатором типа ПНО-250-2.
Посуда кварцевая (стаканы, чашки) по ГОСТ 19908-90.
Электроды из углей особой чистоты по ТУ 48-20-78-76 диаметром 6 мм формы «рюмка» с высотой головки (2 +/- 1) мм, глубиной канала (10,0 +/- 0,2) мм, диаметром канала (4,0 +/- 0,1) мм, длиной шейки 5 мм, диаметром 2 мм. При анализе теллура марки Т-А1 разрешается использовать электроды формы «рюмка» с высотой головки (10 +/- 1) мм, глубиной канала (8,0 +/- 0,2) мм, диаметром канала (3,8 +/- 0,1) мм.
Контрэлектроды из углей особой чистоты по ТУ 48-20-78-76, диаметром 6 мм, длиной 30 — 50 мм, один конец заточен на полусферу или усеченный конус диаметром площадки 1,5 — 2 мм.
Порошок графитовый особой чистоты по ГОСТ 23463-79.
Фотопластинки «спектрографические», типа I или «диапозитивные» размером 9 х 12, типа II или ПФС-02 по ТУ 6-43-1475-88 размером 13 х 18 и 9 х 12 см.
Теллур высокой чистоты марки ТВ-4 по ТУ 6-04-65-82 или марки «экстра» по ТУ 48-0515-028-89.
Кислота азотная марки ОС.Ч-19-14 или 23-4 по ГОСТ 11125-84, при необходимости дважды перегоняется в кварцевом аппарате, и растворы 1:1, 1:3 и 1:4.
Кислота соляная по ГОСТ 14261-77.
Смесь соляной и азотной кислот 3:1.
Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76.
Пинцеты медицинские из нержавеющей стали по ГОСТ 21241-89.
Спирт этиловый технический ректификованный по ГОСТ 18300-87.
Марганец по ГОСТ 6008-90.
Аммоний хромовокислый по ГОСТ 3774-76.
Олово по ГОСТ 860-75.
Массовая доля металлов не менее 99,99%.
Раствор серебра: 0,1 г металла растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:3 при слабом нагревании, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г серебра.
Раствор меди: 0,1 г металла растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г меди.
Раствор свинца: 0,1 г металла растворяют в растворе азотной кислоты 1:4, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки раствором азотной кислоты 1:1 и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г свинца.
Раствор висмута: 0,1 г металла растворяют в 15 см3 азотной кислоты, раствор доводят до кипения, охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г висмута.
Раствор золота: 0,1 г металла растворяют в 10 см3 смеси соляной и азотной кислот 3:1, охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г золота.
Раствор алюминия: 0,5 г измельченного металла растворяют в 15 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки раствором азотной кислоты 1:1 и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,005 г алюминия.
Раствор магния: 0,5 г металла растворяют в 15 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,005 г магния.
Раствор кобальта: 0,5 г измельченного металла растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,005 г кобальта.
Раствор никеля: 0,1 г измельченного металла растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г никеля.
Раствор А. 1 г металла растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты 1:1 при слабом нагревании, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,01 г железа.
Раствор Б. В мерную колбу вместимостью 100 см3 отмеривают пипеткой 10 см3 раствора А, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,001 г железа.
Раствор олова: 0,1 г тонкоизмельченного металла помещают в стакан вместимостью 50 см3 и добавляют 2 см3 азотной кислоты. После перехода всей навески в метаоловянную кислоту в стакан приливают 15 см3 воды и добавляют 2 г щавелевой кислоты. После растворения осадка раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Для растворения оставшихся кристаллов щавелевой кислоты стакан промывают 2 — 3 см3 воды и промывные воды сливают в мерную колбу, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г олова.
Раствор индия: 0,5 г металла растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор доводят до кипения, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,005 г индия.
Раствор галлия: 0,1 г галлия растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор доводят до кипения для удаления окислов азота, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,001 г галлия.
Растворы марганца и хрома готовят, как указано в ГОСТ 24977.1-81.
Для приготовления растворов можно использовать окислы, углекислые или азотнокислые соли указанных выше металлов квалификации ч.д.а. или х.ч.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1. Образцы сравнения. Основой для приготовления образцов сравнения служит порошковый графит с добавкой 2,5% хлорида натрия.
Головной образец сравнения, содержащий по 0,02% серебра, меди, золота и галлия, по 0,004% олова, свинца, железа, никеля и висмута, 0,008% марганца, 0,12% хрома, алюминия, магния и кобальта, 0,08% индия готовят следующим образом:
Смесь 1. В кварцевую чашку вместимостью 50 см3 помещают 4,0 г основы и вводят указанное в табл. 1а количество растворов элементов.
| Определяемый элемент | Массовая доля элемента в растворе, г/дм3 | Количество раствора, вносимое в головной образец сравнения, см3 | Массовая доля элемента в головном образце сравнения, % |
|---|---|---|---|
| Серебро, медь, галлий | 0,001 | 1 | 0,02 |
| Свинец, олово, железо, висмут, никель | 0,001 | 2 | 0,04 |
| Алюминий, хром, кобальт, магний | 0,005 | 1,2 | 0,12 |
| Марганец | 0,0005 | 0,8 | 0,008 |
| Индий | 0,005 | 0,8 | 0,08 |
При введении растворов следят за тем, чтобы раствор, пропитывающий основу, не попадал на дно и стенки чашки. Для этого по мере введения растворов примесей графитовый порошок подсушивают под лампой до удаления запаха азотной кислоты. Полученную смесь тщательно перемешивают в течение 60 мин.
Смесь 2. В кварцевую чашку вместимостью 50 см3 помещают 1,0 г основы, вводят в нее 1 см3 раствора золота, осторожно подсушивают при температуре не выше 70 °С. Просушенный порошок смачивают концентрированной азотной кислотой, просушивают и повторяют смачивание, после чего тщательно высушивают до удаления запаха азотной кислоты.
Обе смеси соединяют, тщательно перемешивают в ступке в течение 60 мин.
Серию рабочих образцов сравнения получают, разбавляя основной и каждый из последующих образцов сравнения в 2,5 — 2 раза основы.
Каждый из приготовленных образцов сравнения смешивают с четырехкратным по массе количеством теллура. Содержание примесей в полученных образцах сравнения рассчитывают по отношению к теллуру (считая, что содержание примеси в теллуре равно содержанию примеси в образце сравнения деленному на четыре).
Содержание примесей в основе определяют методом добавок и вводят поправку в расчетное содержание примесей в образцах сравнения.
Образцы сравнения (смешанные с теллуром) по расчету содержат количества примесей, указанные в табл. 1.
| Номер образца сравнения | Массовая доля примесей, % | ||||
| серебро, медь, золото, галлий | свинец, олово, висмут, никель, железо | алюминий, хром, кобальт, магний | марганец | индий | |
| 1 | 0,002 | 0,004 | 0,012 | 0,0008 | 0,008 |
| 2 | 0,001 | 0,002 | 0,006 | 0,0004 | 0,004 |
| 3 | 0,0004 | 0,0008 | 0,0024 | 0,00016 | 0,0016 |
| 4 | 0,0002 | 0,0004 | 0,0012 | 0,00008 | 0,0008 |
| 5 | 0,00004 | 0,00008 | 0,00024 | 0,000016 | 0,00016 |
| 6 | 0,00002 | 0,00004 | 0,00012 | 0,000008 | 0,00008 |
| 7 | 0,00001 | 0,00002 | 0,00006 | 0,000004 | 0,00004 |
| 8 | 0,000005 | 0,00001 | 0,00003 | 0,000002 | 0,00002 |
| 9 | 0,0000033 | 0,000007 | 0,00002 | 0,0000013 | 0,000013 |
Для анализа теллура марки Т-А1 можно использовать первые пять образцов сравнения или приготовить серию образцов сравнения, из которых полностью исключить примеси, не нормируемые в указанной марке теллура.
Допускается готовить образцы сравнения введением в основу примесей в виде азотнокислых солей и оксидов с массовой долей основного вещества не менее 99,99%.
Предельно допускаемое значение погрешности установления значений аттестуемых характеристик образцов сравнения не превышает 2,6% от аттестуемого значения содержания компонента.
Приготовленные образцы сравнения хранят в полиэтиленовой посуде с плотно закрывающимися крышками.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. От каждой пробы металлического теллура берут по две навески и смешивают их с основной (если образцы сравнения для анализа теллура марки Т-А1 приготовлены на основе графитового порошка без добавки хлорида натрия, то пробы смешивают с графитовым порошком) в отношении 4:1 и помещают в каналы угольных электродов (полный канал), обожженных в дуге переменного тока силой 15 — 18 А в течение 15 с. От каждой навески пробы готовят по шесть, образца сравнения — по три электрода.
Спектры фотографируют через трехступенчатый ослабитель при помощи дифракционного спектрографа (при анализе теллура марки Т-А1 можно использовать спектрограф типа ИСП-30).
Ширина щели дифракционного спектрографа 0,018 мм (призменного — 0,015 мм). Фотопластинки типа II размером 13 х 18 (при анализе теллура марки Т-А1 в кассету заряжают две фотопластинки: в область 330 нм — половину диапозитивной или типа I, в область 310 — 220 нм — типа II размером 9 х 12).
Испарение пробы и возбуждение спектров проводят в дуге переменного тока силой 18 А в течение 60 с. При анализе теллура марки Т-А1 и использовании электродов с размером канала 3,8 х 8 мм возбуждение спектров проводят в дуге переменного тока силой 8 А в течение 40 с.
На одну фотопластинку фотографируют по шесть спектров пробы и по три спектра образцов сравнения.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. При помощи микрофотометра измеряют почернения аналитических линий определяемых элементов ( S_{\text{л} + \text{ф}} ) и фона ( S_{\text{ф}} ) вблизи линии (длины волн в нм):
серебро AgI 328,07; свинец PbI 283,31; медь CuI 327,40; магний MgI 280,27; алюминий AlI 308,22; золото AuI 267,59; висмут BiI 306,77; марганец MnI 279,83; никель NiI 305,08; галлий GaI 294,36; кобальт CoI 304,40; индий InI 303,94; железо FeI 302,0; хром GrII 283,56 или олово SnI 284,0; хром CrI 302,15.
На микрофотометре измеряют почернение линии определяемого элемента в спектрах образцов сравнения во всех трех ступеньках ослабителя для построения характеристической кривой (см. Приложение 1 ГОСТ 24977.1-81).
Строят характеристическую кривую фотопластинки и по ней находят соответствующие измеренным почернениям значения логарифмов интенсивности lgI_{\text{л} + \text{ф}} , lgI_{\text{ф}} .
Вычисляют значение lg \frac{I_{\text{л}}}{I_{\text{ф}}} , находят среднее арифметическое результатов, полученных по трем спектрограммам каждого образца сравнения (lg \frac{I_{\text{л}}}{I_{\text{ф}}})\text{ср} , и строят градуировочные графики в координатах lg \frac{I_{\text{л}}}{I_{\text{ф}}} , lgC , где C — массовая доля примеси в образцах сравнения, %. Все расчеты ведут, пользуясь расчетным прибором или таблицей, приведенной в Приложении 2 ГОСТ 24977.1-81. По полученным градуировочным графикам находят содержания примесей, соответствующие вычисленным для проб значениям (lg \frac{I_{\text{л}}}{I_{\text{ф}}})\text{ср} .
При определении примесей, плотность почернения аналитических линий которых лежит в области нормальных почернений, и при анализе теллура марки Т-А1 градуировочные графики строят в координатах S — lgC .
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, по трем спектрограммам каждое, полученных на одной фотопластинке.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
5.2. Расхождения результатов двух параллельных определений (d) и результатов двух анализов (D) при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.
| Определяемый элемент | Массовая доля элемента, % | Расхождение результатов двух параллельных определений, % | Расхождение результатов двух анализов, % |
|---|---|---|---|
| Серебро, медь, свинец, никель, | -6 5 х 10 -5 | -6 2 х 10 -5 | -6 3 х 10 -5 |
| висмут, олово, кобальт, золото | 1 х 10 -5 5 х 10 -4 1 х 10 -4 5 х 10 -3 1 х 10 -3 3 х 10 | 0,3 х 10 -5 2 х 10 -4 0,3 х 10 -4 2 х 10 -3 0,3 х 10 -3 0,9 х 10 | 0,5 х 10 -5 3 х 10 -4 0,5 х 10 -4 3 х 10 -3 0,5 х 10 -3 2 х 10 |
| Индий, галлий, хром, марганец | -6 2 х 10 -5 1 х 10 | -6 0,8 х 10 -5 0,4 х 10 | -6 2 х 10 -5 0,7 х 10 |
| Магний, железо, алюминий | -5 5 х 10 -4 1 х 10 -4 5 х 10 -3 1 х 10 | -5 2 х 10 -4 0,4 х 10 -4 2 х 10 -3 0,4 х 10 | -5 4 х 10 -4 0,7 х 10 -4 3,5 х 10 -3 0,7 х 10 |
Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей примесей рассчитывают методом линейной интерполяции или по формулам:
d = 0,3\overline{C} ; D = 0,5\overline{C} ;
d = 0,4\overline{C} ; D = 0,7\overline{C} ;
где \overline{C} — среднее арифметическое результатов параллельных определений;
\overline{C} — среднее арифметическое двух результатов анализа.