ГОСТ 14657.11-96. Межгосударственный стандарт. Боксит. Методы определения оксида галлия
(введен в действие Постановлением Госстандарта России от 17.12.1997 № 415)
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. Документ введен в действие с 01.01.1999. Взамен ГОСТ 14657.11-78.
ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ
flowchart LR n0["ГОСТ 14657.11-78"]:::rst n1["ГОСТ 14657.11-96"]:::doc click n1 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-14657-11-96" "ГОСТ 14657.11-96. Межгосударственный стандарт. Боксит. Методы определения оксида галлия (введен в действие Постановлением Госстандарта России от 17.12.1997 N 415)" n0 --> n1 classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000; classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000; classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;
Введен в действие Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 17 декабря 1997 г. № 415
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА ГАЛЛИЯ
Bauxite. Methods for determination of gallium oxide content
Дата введения 1 января 1999 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом 99 «Алюминий», Всероссийским алюминиево-магниевым институтом (АО ВАМИ)
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9 от 12 апреля 1996 г.)
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 17 декабря 1997 г. № 415 межгосударственный стандарт ГОСТ 14657.11-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1999 г.
1 Назначение и область применения
Настоящий стандарт распространяется на боксит и устанавливает методы определения оксида галлия в зависимости от его массовой доли:
фотометрический — от 0,005% до 0,05%;
флуориметрический — от 0,002% до 0,05%;
атомно-абсорбционный — от 0,01% до 0,05%.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 2603-79 Ацетон. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 4038-79 Никеля (II) хлорид 6-водный. Технические условия
ГОСТ 4199-76 Натрий тетраборнокислый 10-водный. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
ГОСТ 5955-75 Бензол. Технические условия
ГОСТ 11069-74 Алюминий первичный. Марки
ГОСТ 12797-77 Галлий технический. Технические условия
ГОСТ 14657.0-96 (ИСО 8558-85) Боксит. Общие требования к методам химического анализа
ГОСТ 14657.2-96 (ИСО 6607-85) Боксит. Методы определения диоксида кремния
ГОСТ 17746-96 Титан губчатый. Технические условия
3 Общие требования
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 14657.0.
4 Фотометрический метод
Метод основан на образовании в солянокислой среде окрашенного в розовый цвет комплексного соединения галлия с родамином B, экстракции комплексного соединения ацетоном и бензолом и фотометрировании раствора при длине волны 560 нм.
4.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Пробирки с притертыми пробками вместимостью не менее 10 см3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 1:1 и 6 моль/дм3.
Титан губчатый по ГОСТ 17746 марки ТГ-100.
Раствор хлорида титана (III): 6 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 60 см3 6 моль/дм3 раствора соляной кислоты при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки 6 моль/дм3 раствором соляной кислоты и перемешивают. Хранят в темном месте в плотно закрытой колбе.
Родамин B, раствор с массовой долей 0,5% в 6 моль/дм3 растворе соляной кислоты.
Бензол по ГОСТ 5955.
Галлий технический по ГОСТ 12797.
Раствор А: 0,0744 г галлия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 100 см3 раствора соляной кислоты 1:1 при нагревании. После охлаждения раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г оксида галлия.
Раствор Б: Отбирают пипеткой 10 см3 раствора А, приливают 10 см3 соляной кислоты в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают 6 моль/дм3 раствором соляной кислоты до метки и перемешивают. Раствор готовят перед применением.
1 см3 раствора Б содержит 0,000001 г оксида галлия.
4.2 Проведение анализа
4.2.1 От раствора, полученного после определения диоксида кремния гравиметрическим методом по ГОСТ 14657.2, отбирают аликвотную часть 50 см3, помещают в стакан вместимостью 150 см3 и выпаривают до влажных солей.
Остаток растворяют при слабом нагревании в 30 см3 6 моль/дм3 раствора соляной кислоты, раствор переливают в мерную колбу вместимостью 50 см3, обмывая стакан 6 моль/дм3 раствором соляной кислоты, доливают этой же кислотой до метки и перемешивают.
В зависимости от массовой доли оксида галлия отбирают 10 см3 раствора в делительную воронку вместимостью 100 см3, ополоснутую 6 моль/дм3 раствором соляной кислоты. Если на определение отобрано 5 см3 раствора, то к нему приливают из пипетки 5 см3 6 моль/дм3 раствора соляной кислоты. Затем при перемешивании приливают по каплям пипетками 0,4 см3 раствора хлорида титана (III) для восстановления трехвалентного железа, 1,0 см3 солянокислого раствора родамина B и оставляют на 5 мин. Затем пипетками приливают 2 см3 ацетона и 8 см3 бензола и встряхивают раствор 1 мин. После разделения фаз сливают и отбрасывают водную фазу, а органическую фазу собирают в сухую пробирку с притертой пробкой. Не позднее чем через 1 ч измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 560 нм.
Раствором сравнения служит бензол.
Одновременно проводят контрольный опыт.
По оптической плотности испытуемого раствора с учетом контрольного опыта определяют массу оксида галлия по градуировочному графику.
4.2.2 Для построения градуировочного графика в делительные воронки вместимостью по 100 см3 приливают из микробюретки 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,000010 г оксида галлия.
Затем приливают из бюретки 6 моль/дм3 раствор соляной кислоты в таких количествах, чтобы объем раствора в каждой воронке был равен 10,0 см3. Далее приливают пипетками по 0,4 см3 раствора хлорида титана (III), по 1,0 см3 солянокислого раствора родамина B и далее продолжают, как указано в 4.2.1.
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий галлий.
По значениям оптических плотностей и известным массам оксида галлия строят градуировочный график.
4.3 Обработка результатов
4.3.1 Массовую долю оксида галлия X, %, вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1} \cdot V \cdot 100}{V_{1} \cdot m} ,
где m1 — масса оксида галлия, найденная по градуировочному графику, г;
V — общий объем раствора, см3;
V1 — объем аликвотной части раствора, см3;
4.3.2 Результаты анализа рассчитывают до четвертого и округляют до третьего десятичного знака.
4.3.3 Допускаемое расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать значения, указанного в таблице 1.
| Массовая доля оксида галлия в боксите, % | Допускаемое расхождение, % абс. | |
| Сходимость | Воспроизводимость | |
| От 0,005 до 0,010 включ. | 0,002 | 0,003 |
| Св. 0,010 « 0,030 » | 0,005 | 0,008 |
| « 0,030 » 0,050 «» | 0,007 | 0,010 |
5 Флуориметрический метод
Метод основан на образовании в солянокислой среде окрашенного в розовый цвет комплексного соединения галлия с родамином B, экстракции комплексного соединения бензолом и флуориметрировании растворов при длине волны 575 нм.
5.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Пробирки измерительные с притертыми пробками из одного сорта стекла и диаметром (18 +/- 0,1) мм.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 1:1 и 6 моль/дм3.
Титан губчатый по ГОСТ 17746 марки ТГ-100.
Раствор хлорида титана (III): 6 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 100 см3 6 моль/дм3 раствора соляной кислоты при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки 6 моль/дм3 раствором соляной кислоты и перемешивают. Хранят в темном месте в плотно закрытой колбе.
Родамин B, раствор с массовой долей 0,5% в 6 моль/дм3 растворе соляной кислоты и водный раствор 0,1000 г/дм3.
Бензол по ГОСТ 5955.
Галлий технический по ГОСТ 12797.
Раствор А: 0,0744 г галлия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 100 см3 раствора соляной кислоты 1:1 при нагревании. После охлаждения раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г оксида галлия.
Раствор Б: отбирают пипеткой 10 см3 раствора А, приливают 10 см3 соляной кислоты в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают 6 моль/дм3 раствором соляной кислоты до метки и перемешивают. Раствор готовят перед применением.
1 см3 раствора Б содержит 0,000001 г оксида галлия.
Раствор В: отбирают пипеткой 50 см3 раствора Б в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают 6 моль/дм3 раствором соляной кислоты до метки и перемешивают. Раствор готовят перед применением.
1 см3 раствора В содержит 0,0000005 г оксида галлия.
5.2 Проведение анализа
5.2.1 Для анализа используют раствор пробы, приготовленный, как указано в 4.2.1. От раствора в мерной колбе вместимостью 50 см3 отбирают 1 — 5 см3 раствора (в зависимости от массовой доли оксида галлия) в сухую измерительную пробирку с притертой пробкой.
Если на определение отобрано менее 5 см3 раствора, к нему приливают из пипетки 6 моль/дм3 раствор соляной кислоты до объема 5 см3. Затем при перемешивании приливают по каплям пипетками 0,4 см3 раствора хлорида титана (III), 0,4 см3 солянокислого раствора родамина B и оставляют на 5 мин.
Затем пипеткой приливают 6 см3 бензола, пробирку закрывают пробкой и встряхивают 1 мин. Для разделения водного и бензольного слоев пробирку помещают в центрифугу и центрифугируют 1 — 2 мин при скорости вращения 1000 — 1500 мин-1. Не позднее чем через 1 ч измеряют интенсивность флуоресценции бензольного слоя на флуориметре со скрещенными светофильтрами, граница скрещивания светофильтров 575 нм.
Одновременно проводят контрольный опыт.
Перед измерением флуоресценции исследуемого раствора производят настройку прибора, подбирая режим работы фотоэлектрической части прибора. Для этого служит водный раствор родамина B, помещенный в одну из пробирок.
По фототоку с учетом контрольного опыта определяют массу оксида галлия по градуировочному графику.
5.2.2 Для построения градуировочного графика в сухие измерительные пробирки с притертыми пробками приливают из микробюретки 0; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0; 0,0000002; 0,0000004; 0,0000006; 0,0000008; 0,0000010 г оксида галлия. Затем приливают из бюретки 6 моль/дм3 раствор соляной кислоты в таких количествах, чтобы объем раствора в каждой пробирке был равен 5,0 см3. Далее приливают пипетками 0,4 см3 раствора хлорида титана (III), 0,4 см3 солянокислого раствора родамина B и далее продолжают, как указано в 5.2.1.
По фототоку и известным массам оксида галлия строят градуировочный график.
При использовании вновь приготовленного водного раствора родамина B, который служит для настройки прибора, следует проверить градуировочный график.
5.3 Обработка результатов
5.3.1 Массовую долю оксида галлия X, %, вычисляют по формуле
X = \frac{m_{1} \cdot V \cdot 100}{V_{1} \cdot m} ,
где m1 — масса оксида галлия, найденная по градуировочному графику, г;
V — общий объем раствора, см3;
V1 — объем аликвотной части раствора, см3;
5.3.2 Расчет результатов анализа — по 4.3.2.
5.3.3 Допускаемое расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа не должно превышать значения, указанного в таблице 2.
6 Атомно-абсорбционный метод
Метод основан на разложении пробы сплавлением с карбонатом и тетраборатом натрия, выщелачивании плава в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции галлия в окислительном пламени закись азота — ацетилен при длине волны 294,4 нм.
6.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями, источником излучения для галлия и горелкой для пламени закись азота — ацетилен.
Ацетилен технический по ГОСТ 5457.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.
Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.
Натрий тетраборнокислый по ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре 400 °C.
Никель хлористый по ГОСТ 4038, раствор с массовой долей 0,2%.
Алюминий марки А995 по ГОСТ 11069, стружка. Стружку очищают в ацетоне, сушат 3 — 5 мин в сушильном шкафу при температуре 100 °C и охлаждают в эксикаторе.
Раствор алюминия: 1,0 г алюминия помещают в стакан вместимостью 400 см3, добавляют 50 см3 раствора соляной кислоты и 1 — 2 капли раствора хлористого никеля. После окончания бурной реакции раствор нагревают до полного растворения алюминия, охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Смесь для сплавления: смешивают натрий углекислый и натрий тетраборнокислый в соотношении 6:1 (по массе).
Раствор-фон: 30 г смеси для сплавления помещают в стакан вместимостью 600 см3, смачивают водой и осторожно порциями добавляют 200 см3 раствора соляной кислоты. После растворения переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3. Доливают водой до метки и перемешивают.
Галлий металлический по ГОСТ 12797.
Раствор А: 0,7439 г галлия или 1,000 г оксида галлия, предварительно прокаленного при температуре 300 °C и охлажденного в эксикаторе, растворяют в 50 см3 раствора соляной кислоты с добавлением 1 — 2 капель азотной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г оксида галлия (III).
Раствор Б: 10,0 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,00004 г оксида галлия (III).
6.2 Проведение анализа
6.2.1 Навеску боксита массой 1 г помещают в платиновый тигель, тщательно смешивают с 3 г смеси для сплавления и далее разложение боксита, выщелачивание плава, обработку и приплавление остатка производят, как указано в 5.2.1.1 ГОСТ 14657.2, но анализируемый раствор помещают в мерную колбу вместимостью не 500 см3, а 250 см3.
Раствор контрольного опыта готовят по 5.2.1.1 ГОСТ 14657.2, добавляя в мерную колбу вместимостью 250 см3 125 см3 раствора алюминия.
Измеряют атомную абсорбцию галлия в растворе пробы параллельно с растворами для построения градуировочного графика и контрольного опыта в окислительном пламени закись азота — ацетилен при длине волны 294,4 нм.
Массу оксида галлия в растворе пробы находят по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
6.2.2 Для построения градуировочного графика в семь мерных колб вместимостью 100 см3 каждая отбирают по 50 см3 раствора алюминия, по 40 см3 раствора-фона и 0; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 см3 раствора Б, что соответствует 0,0; 0,0000004; 0,0000006; 0,0000008; 0,0000010; 0,0000012; 0,0000016; 0,0000020 г/см3 оксида галлия. Колбы доливают водой до метки и перемешивают.
Измеряют атомную абсорбцию галлия в растворах для построения градуировочного графика непосредственно до и после измерения атомной абсорбции галлия в растворе пробы в окислительном пламени азот — ацетилен при длине волны 294,4 нм.
Из значений атомной абсорбции растворов для построения градуировочного графика вычитают значение атомной абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор оксида галлия, и по полученным значениям и соответствующим им массовым концентрациям оксида галлия строят градуировочный график.
6.3 Обработка результатов
6.3.1 Массовую долю оксида галлия (III) X, %, вычисляют по формуле
X = \frac{c \cdot V \cdot 100}{m} ,
где c — массовая концентрация оксида галлия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем раствора пробы, см3;
6.3.2 Расчет результатов анализа — по 4.3.2.
6.3.3 Допускаемое расхождение результатов параллельных определений и результатов анализа — по 4.3.3.
| МКС 73.060 | А39 | ОКСТУ 1711 |
| Ключевые слова: боксит, испытание, оксид галлия | ||