ГОСТ 20997.4-81 Таллий. Метод химико-спектрального определения алюминия, железа, висмута, кадмия, индия, меди, марганца, никеля, свинца, серебра и цинка

БЗ 6-99

ГОСТ 20997.4-81

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТАЛЛИЙ

МЕТОД ХИМИКО-СПЕКТРАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ, ЖЕЛЕЗА, ВИСМУТА, КАДМИЯ, ИНДИЯ, МЕДИ, МАРГАНЦА, НИКЕЛЯ, СВИНЦА, СЕРЕБРА И ЦИНКА

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТАЛЛИЙ

Метод химико-спектрального определения алюминия, железа, висмута, кадмия, индия, меди, марганца, никеля, свинца, серебра и цинка

Thallium. Method of chemical and spectral determination of aluminium, iron, bismuth, cadmium, indium, manganese, nickel, lead, silver and zinc

ГОСТ

20997.4-81*

Взамен

ГОСТ 20997.4-75

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 мая 1981 г. № 2589 срок введения установлен

с 01.07.82

Постановлением Госстандарта от 22.04.92 № 430 снято ограничение срока действия

Настоящий стандарт устанавливает химико-спектральный метод определения алюминия, железа, висмута, кадмия, индия, меди, марганца, никеля, свинца, серебра и цинка в таллии при массовой доле их в процентах:

алюминия от МО^-5 до 510 ⁴ железа от 8-10^-6 до 5-10^-4 висмута от 310~⁶ до МО”⁴ кадмия от 210^-6 до Ы0~⁴ индия от 3-10^—6 до ЫО^-4 меди от 210^-6 до 110^-4 марганца от МО^-5 до 1-10^-4 никеля от 310^_6 до МО^-4 свинца от 8-10“⁶ до 1 • 10~⁴ серебра от 1 -10 ^ь до 1-10 ⁴ цинка от 710^-6 до МО^-4

Метод основан на предварительном химическом концентрировании примесей отделением основного количества таллия экстракцией pp'-дихлорэтиленовым эфиром (хлорексом) в виде бромида из 1 н. раствора бромистоводородной кислоты. Раствор, содержащий примеси, выпаривают на графитовом коллекторе, состоящем из порошка графитового с добавкой 4 % хлористого натрия в случае определения массовой доли алюминия, висмута, железа, кадмия, индия, меди, марганца, никеля, свинца, серебра и 0,1 % хлористого натрия в случае определения массовой доли цинка.

Спектральный анализ полученного концентрата примесей проводят по методу «трех эталонов» с испарением пробы из кратера угольного электрода в дуге постоянного тока силой 15 А. (Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 20997.0—81._

Издание официальное Перепечатка воспрещена

* Издание (январь 2001 г.) с Изменениями Ns 1, 2, утвержденными в ноябре 1986 г., апреле 1992 г.

(ИУС2-87, 7-92)

© Издательство стандартов, 1981 © ИПК Издательство стандартов, 2001

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

Спектрограф кварцевый средней дисперсии любого типа, позволяющий получить спектр от 220,0 до 400,0 нм, укомплектованный трехлинзовой системой освещения щели и трехступенчатым ослабителем.

Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 (первый порядок), укомплектованный трехлинзовой системой освещения щели (решетка 600 штр./мм).

Источник постоянного тока на 250—300 В и 30—50 А.

Генератор дуговой, приспособленный для поджига дуги постоянного тока высокочастотным разрядом.

Микрофотометр любого типа, позволяющий измерять плотность почернения аналитических линий.

Спектропроектор типа ПС-18.

Весы торсионные типа ВТ или аналогичные с погрешностью взвешивания не более 0,001 г.

Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.

Лампа инфракрасная с лабораторным автотрансформатором типа РНО-250—2.

Боксы из органического стекла или аналогичные.

Ступка из органического стекла с пестиком.

Посуда кварцевая (чашки, стаканы, тигли, делительные воронки).

Угольные электроды марки особой чистоты диаметром 6 мм с размером кратера 4 х 3 и 4 х 4 мм.

Контрэлектроды угольные особой чистоты диаметром 6 мм, заточенные на усеченный конус с площадкой диаметром 2 мм.

Порошок графитовый особой чистоты по ГОСТ 23462—95.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72, перегнанная в кварцевом аппарате или очищенная на ионизационной колонке.

РР'-дихлордиэтиловый эфир (хлорекс), очищенный следующим образом. В делительной воронке вместимостью 1000 см³ хлорекс (700—800 см³) трижды промывают 100 см³ раствора с молярной концентрацией 3 моль/дм³ соляной кислоты и дважды 130 см³ воды. Встряхивают хлорекс с раствором кислоты и водой в течение 5 мин. После расслаивания жидкостей (20—30 мин) водную часть отбрасывают. Для более полного расслаивания после последней промывки, жидкости оставляют в воронке на ночь. Отмытый хлорекс дважды перегоняют в кварцевом аппарате (собирают фракцию, кипящую при 175—178°С). Используют глицериновую баню, покрытую слоем парафина.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, раствор с молярной концентрацией 3 моль/дм³.

Глицерин по ГОСТ 6259—75.

Парафин по ГОСТ 23683—89.

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77, дважды перегнанная в кварцевом аппарате, или кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125—84.

Кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062—77, дважды перегнанная, растворы с молярной концентрацией 8 и 1 моль/дм³. Концентрацию бромистоводородной кислоты устанавливают титрованием раствором гидроокиси натрия.

Бром по ГОСТ 4109—79, перегнанный в кварцевом аппарате на водяной бане при температуре воды (60±5) °С. Собирают бром под водой в кварцевой колбочке.

Гидроокись натрия по ГОСТ 4328—77.

Натрий хлористый марки ОС.Ч.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—87.

Фотопластинки «спектрографические» типов II, I (или диапозитивные).

Висмут по ГОСТ 10928—90.

Кадмий по ГОСТ 1467-93.

Индий по ГОСТ 10297—94.

Марганец по ГОСТ 6008—90.

Медь по ГОСТ 859-78.

Никель по ГОСТ 849-97.

Серебро по ГОСТ 6836—80.

Алюминий металлический по ГОСТ 11069—74.

Железо карбонильное радиотехническое — по ГОСТ 13610—79.

Свинец по ГОСТ 3778—98.

Цинк по ГОСТ 3640—94.

Растворы азотно- или солянокислые, содержащие по 2 мг висмута, кадмия, индия, марганца,

меди, никеля, серебра и по 10 мг алюминия, железа, свинца и цинка в 1 см³. Для приготовления растворов используют металлы с массовой долей основного вещества не менее 99,99 %.

Приготовление растворов приведено в приложении ГОСТ 20997.2—81.

Образцы сравнения.

Примечание. Допускается применение приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра и других спектрографических приборов и установок, других материалов и реактивов при условии получения точностных характеристик не хуже установленных настоящим стандартом.

Раздел 2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

Основой для приготовления образцов сравнения служит графитовый порошок особой чистоты с добавлением 4 % хлористого натрия (при определении массовой доли цинка в графитовый порошок добавляют 0,1 % хлористого натрия). Чистоту приготовленной основы проверяют спектрографически при условиях анализа, описанных в разд. 4. Для приготовления головного образца с массовой долей висмута, кадмия, индия, марганца, меди, никеля, серебра по 0,02 % каждого и алюминия, железа, свинца и цинка по 0,1 % каждого в 5 г основы добавляют по 0,5 см³ стандартных растворов элементов-примесей. При введении растворов следят за тем, чтобы раствор, пропитывающий основу, не доходил до стенок и дна чашки. Поэтому, по мере введения растворов примесей, основу подсушивают под лампой. После введения всех растворов полученный образец тщательно подсуши-зают и перемешивают в ступке из органического стекла в течение 30—40 мин. Затем методом последовательного разбавления головного и каждого вновь приготовленного образца основой получают серию рабочих образцов сравнения с массовой долей висмута, кадмия, индия, марганца, меди, никеля, серебра: 2-10 6-10 ⁵; 2 10 ⁴; 6-10 ⁴; 2-10 ³ % и с массовой долей алюминия, железа,

свинца и цинка: МО^-4; 3-10 ⁴; 1-10 ³; 3-10 ³; 1-10 ² %. Образцы сравнения, приготовленные по указанной методике, должны быть аттестованы в соответствии с нормативной документацией, утвержденной в установленном порядке. Хранят образцы и основу в бюксах или банках с завинчивающимися крышками. Срок хранения 1 г.

Раздел 3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

4. ПРОБОДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Химическое концентрирование примесей. Навеску таллия массой 1,000— 1,500 г помещают в кварцевую чашку вместимостью 30—50 см³, растворяют в 4—6 см³ соответственно азотной кислоты и выпаривают под инфракрасной лампой при температуре около 90 ”С до получения влажных солей. Затем дважды обрабатывают 2—3 см³ раствора бромисто-водородной кислоты с молярной концентрацией 8 моль/дм³ с добавлением 4—5 капель брома и выпаривают до получения влажных солей. Содержимое чашки растворяют в 8—10 см³ 1 н. раствора бромисто-водородной кислоты, добавляя 5—6 капель брома до полного растворения осадка, и переносят раствор в кварцевую делительную воронку. Чашку обмывают 2 см³ этой же кислоты. Добавляют в воронку 10—12 см³ хлорекса (соотношение водной и органической фаз 1:1) и плавным покачиванием воронки экстрагируют в течение 3 мин. После расслоения органическую фазу сливают, в делительную воронку добавляют 1—2 капли брома, 10—12 см³ хлорекса и повторяют экстракцию еще два раза. Водную фазу, после отделения органической, через горло сливают в кварцевую чашку вместимостью 30 см³, выпаривают до половины объема под инфракрасной лампой, добавляют 50 мг графитового порошка, содержащего 4 % хлористого натрия, и выпаривают досуха при температуре около 90 °С (при определении цинка концентрат примесей выпаривают на 100 мг графитового порошка, содержащего 0,1 % хлористого натрия). Смывают сухой остаток со стенок чашки небольшим количеством воды (1,5—2,0 см³) и вновь выпаривают досуха при температуре около 90 °С. Сухой остаток передают на спектральный анализ. Обогащение ведут из четырех параллельных навесок. Одновременно с подготовкой образцов через все стадии анализа проводят четыре контрольных опыта со всеми реактивами.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.2. Спектральный анализ концентрата примесей

4.2.1. Условия спектрографирования при определении алюминия, висмута, железа, кадмия, индия, меди, марганца, никеля, свинца и серебра

Навеску подготовленных концентратов и образцов сравнения массой по 20 мг помещают в кратер электрода (анода) глубиной 3 мм и диаметром 4 мм. Электроды предварительно обжигают в

дуге постоянного тока силой 10 А в течение 10 с. Спектры проб, образцов сравнения и контрольного опыта фотографируют при помощи кварцевого или дифракционного спектрографа с трехлинзовой системой освещения щели в дуге постоянного тока силой 15 А. Время экспозиции 20 с. Ширина щели спектрографа 0,015 мм. Перед щелью устанавливают трехступенчатый ослабитель.

В кассету заряжают две фотопластинки: для области спектра от 200,0 до 310,0 нм — типа И, для области спектра от 310,0 до 400,0 нм — типа I или диапозитивную.

4.2.2. Условия спектрографирования при определении цинка

Навеску подготовленных концентратов и образцов сравнения массой по 45 мг помещают в кратер угольного электрода (анода) глубиной и диаметром 4 мм. Электроды предварительно обжигают в дуге постоянного тока силой 10 А в течение 10 с. Спектры проб, образцов сравнения и контрольного опыта фотографируют при помощи дифракционного спектрографа типа ДФС-8 с трехлинзовой системой освещения щели в дуге постоянного тока силой 15 А. Время экспозиции 8—10 с. Ширина щели спектрографа 0,020 мм.

Спектры каждого полученного концентрата фотографируют по два раза, образцов сравнения — по три раза на одной и той же фотопластинке.

4.2.1, 4.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. На спектрограммах с помощью микрофотометра измеряют почернения линий определяемых элементов и близлежащего фона. Градуировочные графики строят в координатах AS — lgC, где AS = А_л+ф — Аф, С — массовая доля определяемого элемента в градуировочных образцах в %.

Массовую долю примеси в таллии (X) в процентах вычисляют по формуле

ш(С- С,)

где т — масса концентрата, мг;

С — средняя массовая доля примеси в концентрате анализируемой пробы, найденная по градуировочному графику, %;

Cj — средняя массовая доля примеси в концентрате контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, %; m j — масса навески пробы, мг.

Фотометрируют следующие аналитические линии (длины волн в нм):

алюминий — A1 1 308,21;

висмут — Bi I 306,77;

железо — Fe I 302,06;

кадмий — Cd I 228,80;

индий — In I 325,61;

медь — Си I 327,40;

марганец — Mn I 257,61;

никель — Nil 300,24;

свинец — Pb I 283,31;

серебро — Ag I 328,07;

цинк — Zn I 334,50.

5.2. Расхождения результатов четырех параллельных определений (d), а также расхождения результатов двух анализов (D) не должны превышать значений, указанных в таблице (Р = 0,95).

Продолжение

Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей рассчитывают методом линейной интерполяции.

5.1, 5.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

Редактор М.И. Максимова Технический редактор Л.А. Гусева Корректор Р.А. Ментова Компьютерная верстка Л.А. Круговой

Изд. лиц. № 02354 от 14.07.2000. Сдано в набор 31.01.2001. Подписано в печать 19.02.2001. Уел. печ. л. 0,93.

Уч.-изд. л. 0,70. Тираж 124 экз. С 276. Зак. 165.

ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.

Набрано в Издательстве на ПЭВМ

Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, 103062, Москва, Лялин пер., 6.

Плр № 080102