ГОСТ 25542.3-93
(ИСО 1617-76)
Группа А39
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ГЛИНОЗЕМ
Методы определения оксида натрия и оксида калия
Alumina. Methods for the determination of sodium oxide and potassium oxide
ОКСТУ 1711
Дата введения 1995-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Госстандартом России
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 года
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа стандартизации |
Кыргызская Республика | Кыргызстандарт |
Республика Молдова | Госдепартамент Молдовастандарт |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Таджикистан | Таджикгосстандарт |
Туркменистан | Туркменглавгосинспекция |
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 N 160 межгосударственный стандарт ГОСТ 25542.3-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 01.01.95
4 ВЗАМЕН ГОСТ 25542.3-82
Настоящий стандарт устанавливает эмиссионный пламенно-фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения в глиноземе оксида натрия при массовой доле от 0,05 до 1,0% и оксида калия при массовой доле от 0,01 до 0,6%, а также пламенный эмиссионный спектрофотометрический метод определения натрия по международному стандарту ИСО 1617-76 (см. приложение).
Методы основаны на кислотном разложении пробы или спекании пробы с борной кислотой и измерении интенсивности излучения или атомной абсорбции натрия при длине волны 589,0 нм и калия при длине волны 766,5 нм.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер раздела, пункта |
ГОСТ 3118-77 | 2 |
ГОСТ 4204-77 | 2 |
ГОСТ 4233-77 | 2 |
ГОСТ 4234-77 | 2 |
ГОСТ 5457-75 | 2 |
ГОСТ 9656-75 | 2 |
ГОСТ 25389-93 | Приложение |
ГОСТ 25542.0-93 | 1 |
ГОСТ 27798-93 | Приложение |
ГОСТ Р 50332.1-92 | 3.1 |
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25542.0.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрометр атомно-абсорбционный в эмиссионном или абсорбционном режиме работы или эмиссионный пламенный фотометр (с пламенем ацетилен-воздух, пропан-воздух или пропан-бутан-воздух) со всеми принадлежностями.
Ацетилен технический по ГОСТ 5457.
Бутан-пропан газообразный.
Вода, дважды дистиллированная в кварцевом аппарате, для приготовления растворов и проведения анализа.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 1 моль/дм
Кислота серная по ГОСТ 4204.
Смесь соляной и серной кислот в соотношении 10:1.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Калий хлористый по ГОСТ 4234.
Раствор-фон: 15 г борной кислоты расплавляют в платиновом тигле при температуре 900°С. После охлаждения тигель помещают в стакан, содержащий 250 см
Стандартные растворы натрия
Раствор А: 1,8860 г предварительно высушенного при температуре 500°С в течение 30 мин и охлажденного в эксикаторе хлористого натрия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1000 см
1 см
Раствор Б: 50,0 см
1 см
Стандартные растворы калия
Раствор В: 1,5830 г предварительно высушенного при температуре 500°С в течение 30 мин и охлажденного в эксикаторе хлористого калия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1000 см
1 см
Раствор Г: 50,0 см
1 см
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Аликвотную часть объемом 25 см
0,5 г пробы перемешивают с 1,5 г борной кислоты в платиновом тигле, тигель помещают в муфельную печь и медленно нагревают до температуры 600-700°С. После прекращения потрескивания и вспучивания содержимого тигля его прокаливают 30 мин при температуре 1000°С. После охлаждения тигель помещают в стакан, заливают горячей водой, через 20 мин добавляют 25 см
Одновременно с анализом пробы в тех же условиях проводят контрольный опыт.
Измеряют эмиссию или атомную абсорбцию калия, а затем натрия в растворе пробы параллельно с растворами для построения градуировочного графика и контрольного опыта при длине волны 589,0 нм для натрия и 766,5 нм для калия. Измерения повторяют в обратном порядке и результаты усредняют.
Из значения атомной абсорбции или эмиссии раствора пробы вычитают значение атомной абсорбции или эмиссии раствора контрольного опыта.
Массу оксидов натрия и калия в растворе пробы находят по градуировочному графику. В зависимости от массовой доли оксида калия строят два градуировочных графика.
3.2. Для построения градуировочного графика оксида натрия при массовой доле оксида калия менее 0,1% в восемь мерных колб вместимостью 100 см
При массовой доле оксида калия свыше 0,1% для построения градуировочного графика оксида натрия готовят новый ряд растворов с добавкой стандартного раствора калия соответственно массовой доле оксида калия и измеряют вновь эмиссию или атомную абсорбцию натрия в растворах. Массу оксида натрия в растворе пробы находят по новому градуировочному графику.
Для построения градуировочного графика оксида калия в восемь мерных колб вместимостью 100 см
Из значений эмиссий или атомных абсорбций растворов вычитают значение эмиссии или атомной абсорбции раствора, не содержащего стандартный раствор натрия или калия, и по полученным значениям и соответствующим им массам оксида натрия или оксида калия строят градуировочный график.
3.2.1. Учитывая различия в чувствительности эмиссионных пламенных фотометров, допускается изменять концентрации растворов для построения градуировочных графиков для того, чтобы фотометрирование осуществлялось в области концентраций оксидов натрия и калия, обеспечивающих более высокую чувствительность и точность определения на применяемой аппаратуре. Разбавление растворов в настоящем случае осуществлялось раствором-фоном.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю оксида натрия или оксида калия (
где
4.2. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, указанных в таблице.
Массовая доля оксида натрия или оксида калия, % | Допускаемое расхождение, % (абс.) | |||||
От | 0,01 | до | 0,05 | включ. | 0,01 | 0,02 |
Св. | 0,05 | " | 0,15 | " | 0,02 | 0,03 |
" | 0,15 | " | 0,40 | " | 0,04 | 0,06 |
" | 0,40 | " | 0,60 | " | 0,06 | 0,09 |
" | 0,60 | " | 1,00 | " | 0,10 | 0,15 |
ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное
ПЛАМЕННЫЙ ЭМИССИОННЫЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАТРИЯ (ИСО 1617-76)
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает пламенный эмиссионный спектрофотометрический метод определения содержания натрия в глиноземе, используемом для производства алюминия.
Метод применим для продуктов с содержанием натрия в виде оксида не менее 0,05%.
2. ССЫЛКИ
ГОСТ 25389 Глинозем. Методы подготовки проб.
ГОСТ 27798 Глинозем. Отбор и подготовка проб.
3. СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Сплавление при контролируемой температуре навески глинозема со смесью карбоната лития и триоксида бора или со смесью карбоната лития и тетрабората лития.
Растворение плава в соляной кислоте.
Распыление раствора в пламени и определение содержания натрия измерением интенсивности светового излучения при длине волны 589 нм.
4. РЕАКТИВЫ
Для анализа используют только реактивы квалификации ч.д.а., дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.
4.1. Карбонат лития, безводный (
4.2. Триоксид бора (
4.2.1. Борная кислота (
4.2.2. Тетраборат лития (
Примечание. Если используют кристаллический пятиводный тетраборат лития (
4.3. Алюминий чистотой 99,99% в виде стружки.
4.4. Ртуть сверхчистая.
4.5. Ацетон,
4.6. Соляная кислота,
4.7. Азотная кислота,
4.8. Стандартный раствор натрия, содержащий 2,00 г
3,774 г хлорида натрия, предварительно высушенного в течение 12 ч при 1100 °С и охлажденного в эксикаторе, взвешивают с точностью до 0,001 г и растворяют в воде. Помещают раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см
1 см
4.9. Стандартный раствор натрия, содержащий 0,200 г
50,0 см
1 см
Раствор готовят непосредственно перед использованием и переносят в пластиковую бутыль.
4.10. Стандартный раствор натрия, содержащий 0,080 г
40 см
1 см
Раствор готовят непосредственно перед использованием и переносят его в пластиковую бутыль.
5. АППАРАТУРА
Стандартное лабораторное оборудование и указанное в пп.5.1-5.6.
5.1. Тигель платиновый с верхним диаметром 50 мм, нижним диаметром 35 мм, высотой 40 мм, с платиновой крышкой или
5.1.1. Тигель из платиново-золотого сплава (
5.1.2. Графитовый тигель подходящего размера с теми же размерами, что и платиновый тигель (п.5.1).
Примечание. Используя пробу глинозема с известным содержанием оксида натрия, проводят анализ с целью проверить, что чистота и плотность графика не являются причиной изменения содержания
5.2. Электрическая сушильная печь с контролируемой температурой (500±20)°С.
5.3. Электрическая печь с контролируемой температурой (1100±50)°С.
5.4. Стакан из боросиликатного стекла вместимостью 400 см
5.5. Стакан из боросиликатного стекла вместимостью 600 см
5.6. Пламенный спектрофотометр, снабженный атомизирующей горелкой, пригодной для возбуждения эмиссии натрия при 589 нм.
6. МЕТОДИКА АНАЛИЗА
6.1. Навеска
1 г анализируемой пробы, высушенной при 300°С (см. ГОСТ 25389), взвешивают с точностью до 0,001 г.
6.2. Построение градуировочного графика
6.2.1. Приготовление основных растворов
6.2.1.1. Приготовление раствора хлорида алюминия, содержащего 10 г
1 г алюминия очищают в небольшом количестве раствора азотной кислоты, промывают водой и сушат ацетоном. 5,294 г чистого сухого металла взвешивают с точностью до 0,001 г, помещают в стакан и добавляют приблизительно 100 см
Переносят в пластиковую бутыль.
6.2.1.2. Приготовление раствора соляной кислоты для плавня
В стакан из боросиликатного стекла вместимостью 400 см
14 г карбоната лития и 17,5 г триоксида бора или 3,1 г борной кислоты, или
7,5 г карбоната лития и 21 г тетрабората лития.
Добавляют приблизительно 50 см
Помещают раствор в пластиковую бутыль.
6.2.2. Приготовление стандартного раствора сравнения (см. п.8.1).
В серию из восьми мерных колб вместимостью 100 см
Стандартный раствор натрия, см | Соответствующая масса оксида натрия, мг | Масса оксида натрия, относящаяся к 100 г оксида алюминия, г |
0* | 0 | 0 |
5,0 | 1,00 | 0,25 |
10,0 | 2,00 | 0,50 |
12,5 | 2,50 | 0,625 |
15,0 | 3,00 | 0,75 |
17,5 | 3,50 | 0,875 |
20,0 | 4,00 | 1,00 |
25,0 | 5,00 | 1,25 |
________________ * Контрольный опыт для градуировочного графика. |
Затем доливают до метки и переносят растворы в пластиковые сосуды.
Используют только свежеприготовленные растворы сравнения.
6.2.3. Спектрофотометрические измерения
Включают спектрофотометр на достаточное время для достижения стабильности. Регулируют чувствительность аппаратуры и ширину щели в соответствии с характеристиками используемой аппаратуры, обеспечивая при диапазоне частот не более 6 нм максимум эмиссии (теоретическая длина волны 589 нм).
Распыляют серию стандартных растворов сравнения в пламя и измеряют интенсивность эмиссии.
Необходимо следить, чтобы количество впрыскиваемого в пламя раствора сравнения оставалось постоянным в течение всего времени построения градуировочного графика.
6.2.4. Построение градуировочного графика
Строят график, откладывая, например, на оси абсцисс массу оксида натрия в миллиграммах, содержащуюся в 100 см
6.3. Определение
6.3.1. Приготовление анализируемого раствора
В тигле взвешивают:
1,40 г карбоната лития;
1,75 г триоксида бора или 3,10 г борной кислоты;
или:
0,75 г карбоната лития;
2,10 г тетрабората лития.
Тщательно перемешивают, добавляют навеску и снова тщательно перемешивают платиновым шпателем. Закрывают тигель крышкой, помещают в печь с температурой (500±20)°С и оставляют при этой температуре до расплавления флюса.
Переносят тигель с содержимым в печь с температурой (1100±50)°С и оставляют при этой температуре, не допуская повышения температуры более 1150°С до полного расплавления оксида алюминия (приблизительно 90 мин).
Примечание. Навеску пробы предварительно размалывают для облегчения расплавления при более низких температурах. При измельчении используют корундовую ступку.
Извлекают тигель из печи и оставляют охлаждаться на воздухе. Нагревают его снова на пламени горелки Бунзена и затем быстро помещают основание тигля в холодную водяную баню, чтобы растрескалась стекловидная масса.
Отделяют кусочки расплавленной массы с помощью платиновой палочки. Если необходимо, слегка очищают стенки тигля шпателем и собирают их в стакан из боросиликатного стекла вместимостью 400 см
Переносят раствор в пластиковую бутыль.
6.3.2. Спектрофотометрические измерения
6.3.2.1. Предварительные измерения
Проводят предварительные измерения, как указано в п.6.2.3, в то же время, что и спектрофотометрические измерения стандартных растворов сравнения.
6.3.2.2. Проверочные измерения
Проводят второе измерение анализируемого раствора, заключая его между двумя растворами сравнения, которые отличаются только на 0,05 г
Готовят стандартные растворы сравнения, используя объемы двух основных растворов, приготовленных по пп.6.2.1.1 и 6.2.1.2, как указано в п.6.2.2, с добавкой соответствующих объемов стандартного раствора натрия, приготовленного согласно п.4.10. Эти количества не должны отличаться более чем на 2,5 см
6.4. Контрольный опыт
6.4.1. Приготовление раствора
В стакан помечают то же количество флюса, которое используют при приготовлении анализируемого раствора (см. п.6.3.1). Добавляют приблизительно 50 см
Переносят раствор в пластиковую бутыль.
6.4.2. Спектрофотометрические измерения
Проводят измерения, как указано в п.6.2.3, вместе с измерениями анализируемого раствора и стандартных растворов сравнения, как указано в пп.6.3.2.1 и 6.3.2.2.
7. ВЫРАЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Концентрацию
где
Массовую долю натрия в виде оксида натрия в процентах массы рассчитывают формуле
8. ПРИМЕЧАНИЕ К МЕТОДИКЕ АНАЛИЗА
8.1. Необходимо иметь в виду, что чувствительность приборов пламенной фотометрии может отличаться, при необходимости концентрации стандартных растворов сравнения, указанных в п.6.6.2, и растворов, указанных в пп.6.3.1 и 6.4.1, могут быть изменены так, чтобы измерения проводились в пределах наибольшей чувствительности используемого оборудования.
8.2. Необходимо избегать длительного контакта между растворами пп.4.8, 4.9, 4.10, 6.2.1.1, 6.2.1.2, 6.2.2, 6.3.2 и 6.4.1 и используемой стеклянной посудой, чтобы исключить возможность загрязнения раствора натрием из стекла.
9. ПРОТОКОЛ АНАЛИЗА
Протокол анализа должен содержать следующие данные:
идентификацию исследуемого материала;
ссылку на применяемый метод;
результаты анализа и метод их выражения;
особенности, отмеченные в процессе анализа;
операции, не предусмотренные настоящим международным стандартом или считающиеся необязательными.
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1995