ГОСТ 23862.6-79 Редкоземельные металлы и их окиси. Методы определения натрия, калия и кальция

ГОСТ 23862.6-79

Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ ОКИСИ

Методы определения натрия, калия и кальция

Rare-earth metals and their oxides. Methods of determination of sodium, potassium and calcium

MКC 77.120.99
ОКСТУ 1709

Дата введения 1981-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. N 3988 дата введения установлена 01.01.81

Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)

ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в апреле 1985 г., мае 1990 г. (ИУС 7-85, 8-90).

Настоящий стандарт устанавливает эмиссионный и атомно-абсорбционный методы пламенной фотометрии определения натрия, калия и кальция (при массовой доле каждого от 5·10% до 5·10%) в редкоземельных металлах и их окисях (кроме церия и его двуокиси), а также кальция (от 5·10% до 1·10%) в лантане, празеодиме, неодиме, самарии, европии, гадолинии и их окисях.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 23862.0-79.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка для возбуждения и регистрации спектров излучения, включающая горелку-распылитель, обеспечивающую ламинарное пламя, монохроматор, предназначенный для получения монохроматического излучения в диапазоне длин волн от 400 до 800 нм. Фотоэлектронный умножитель (типа ФЭУ-100), фотоэлектронная приставка (типа ФЭП-4).

Спектрофотометр Перкин-Элмер 300 или СФПА-4А.

Лампа полого катода (ЛПК) на натрий или лампа высокочастотная типа ВСБ-2 на натрий.

Лампа полого катода (ЛПК) на калий или лампа высокочастотная типа ВСБ-2 на калий.

Лампа полого катода (ЛПК) на кальций.

Манометры по ГОСТ 2405-88.

Ротаметр типа РС-3А.

Высоковольтный стабилизатор ВС-22 (В5-2П).

Потенциометр высокоомный ЭПП-60М3.

Кислород в баллонах с редуктором по ГОСТ 13861-89.

Водород в баллонах с редуктором по ГОСТ 13861-89.

Спирт этиловый по ГОСТ 17299-78.

Вата медицинская гигроскопическая по ГОСТ 5556-81.

Колбы мерные вместимостью 50 и 1000 см.

Стаканы стеклянные химические вместимостью 50, 100 см.

Ацетилен в баллонах технический по ГОСТ 5457-75.

Вода деионизованная.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, х.ч.

Калий хлористый по ГОСТ 4234-77, х.ч.

Кальций углекислый по ГОСТ 4530-76, х.ч.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, х.ч., разбавленная 1:1.

Стандартный раствор натрия, содержащий 1 мг/см натрия: 2,542 г хлористого натрия, предварительно высушенного до постоянной массы при 100-110 °С, помещают в стакан вместимостью 100 см, растворяют в 10 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см, доводят водой до метки и перемешивают.

Растворы натрия (рабочие), содержащие 5·10, 1·10, 2·10, 6·10 и 1·10 мг/см натрия, готовят последовательным разбавлением стандартного раствора натрия водой.

Стандартный раствор калия, содержащий 1 мг/см калия: 1,91 г хлористого калия, предварительно высушенного до постоянной массы при 100-110 °С, помещают в стакан вместимостью 100 см, растворяют в 10 см соляной кислоты (1:1), переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см, доводят водой до метки и перемешивают.

Растворы калия (рабочие), содержащие по 5·10, 1·10, 2·10, 6·10 и 1·10 мг/см калия и натрия, готовят последовательным разбавлением стандартного раствора калия водой с добавлением в каждый рабочий раствор калия соответствующего количества растворов натрия.

Буферный раствор, содержащий 0,05 мг/см калия: 95,5 мг хлористого калия, предварительно высушенного до постоянной массы при температуре 100-120 °С, помещают в стакан вместимостью 100 см, смачивают водой, растворяют в минимальном количестве воды, переносят в колбу вместимостью 1000 см, доводят водой до метки и перемешивают.

Стандартный раствор кальция, содержащий 1 мг/см кальция: 2,497 г углекислого кальция, предварительно высушенного до постоянной массы при 100-110 °С, помещают в стакан вместимостью 100 см, смачивают водой, приливают 10 см соляной кислоты (1:1), растворяют. Раствор из стакана переносят в мерную колбу на 1000 см, доводят водой до метки, перемешивают.

Растворы кальция (рабочие), содержащие 5·10, 1·10, 2·10, 5·10, 1·10 мг/см кальция, готовят последовательным разбавлением стандартного раствора кальция водой.

Растворы II кальция (водные), содержащие 2·10, 5·10, 1·10, 2·10, 5·10, 1·10, 2·10, 1·10 мг/см кальция, готовят разбавлением стандартного раствора кальция водой.

Растворы III кальция (рабочие), содержащие 1·10, 2,5·10, 5·10, 1·10, 2,5·10, 5·10, 1·10 мг/см кальция, готовят разбавлением соответствующих водных растворов II кальция буферным раствором в соотношении 1:1.

Все исходные растворы, а также воду, применяемую для их приготовления, хранят в полиэтиленовой или кварцевой посуде.

Разд.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Метод пламенной фотометрии

Метод эмиссионной пламенной фотометрии основан на возбуждении эмиссионного спектра проб в воздушно-ацетиленовом пламени и фотоэлектрической регистрации резонансных линий натрия, калия и кальция.

Содержание натрия, калия и кальция находят методом добавок.

Допускается использование воздушно-водородного пламени для определения натрия и калия и кислородно-водородного пламени для определения кальция в лантане, празеодиме, неодиме, самарии, европии, гадолинии и их окисях. Содержание кальция находят методом ограничивающих растворов.

3.1.1. Навеску анализируемой пробы массой 1 г (при массовой доле натрия, калия, кальция от 5·10% до 5·10%) помещают в стакан вместимостью 50 см, смачивают водой, перемешивают, приливают 10 см соляной кислоты, нагревают при 60-70 °С до полного растворения, упаривают до объема 3-4 см, охлаждают. Раствор из стакана переносят в мерную колбу на 50 см, доводят водой до метки, перемешивают. Одновременно готовят раствор контрольного опыта, проводя его через все стадии анализа.

Для определения кальция в кислородно-водородном пламени (при массовой доле кальция от 1·10% до 1·10%) навеску анализируемой пробы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 50 см, смачивают водой, приливают 2 см соляной кислоты, нагревают при 60-70 °С до полного растворения, упаривают до объема 1-2 см, охлаждают, добавляют 5-10 см воды. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см, доводят водой до метки. Одновременно готовят раствор контрольного опыта, проводя его через все стадии а

нализа.

3.1.2. Три навески анализируемой пробы массой по 2 г (при массовой доле натрия, калия, кальция от 5·10% до 5·10%) помещают в стаканы вместимостью 50 см, смачивают водой, перемешивают. В два стакана вводят добавки рабочих растворов натрия, калия, кальция: в первый - примерно равную предполагаемому содержанию определяемых элементов в пробе, во второй стакан - в два раза больше. К содержимому стаканов приливают по 10 см соляной кислоты, нагревают при 60-70 °С до полного растворения, упаривают до объема 3-4 см, охлаждают. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 50 см, доводят водой до метки. Одновременно готовят раствор контрольного опыта, проводя его через все стадии анализа.

Для определения кальция в кислородно-водородном пламени (при массовой доле от 5·10% до 1·10%) навеску анализируемой пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 50 см, смачивают водой, приливают 5 см соляной кислоты, нагревают при 60-70 °С до полного растворения, упаривают до объема 1-2 см, охлаждают, добавляют 5-10 см воды, переносят в мерную колбу вместимостью 25 см и доводят водой до метки. Одновременно готовят раствор контрольного опыта, проводя его через все стадии а

нализа.

3.1.3. Возбуждение спектров

Раствор пробы, контрольного опыта и рабочие растворы последовательно (в порядке возрастания содержания определяемого элемента) вводят в пламя горелки (при определении кальция в кислородно-водородном пламени используют рабочие растворы III). Процедуру повторяют дважды.

3.1.1-3.1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3.1.4. Давление воздуха 1,7·10 Па, расход ацетилена 40-50 дм/ч (фиксируется по шкале ротаметра PC - 3А). Натрий определяют при длине волны аналитической линии 589,0-589,6 нм, кальций при 422,6 нм. Ширина входной и выходной щелей прибора при определении натрия, калия и кальция 0,03-0,04 мм.

При определении определяемого элемента в кислородно-водородном пламени устанавливают давление водорода 2·10 Па, затем - кислорода 2·10 Па, с помощью ротаметра постепенно подают в горелку водород (расход ~0,003 м/ч), на выходе из горелки зажигают пламя. Устанавливают расход водорода и кислорода по 0,05-0,06 м/ч. Ширина входной и выходной щелей 0,03-0,04 мм. Напряжение на фотоумножителе 500-1000 В. На регистрограмме измеряют высоту пика аналитической линии определяемого элемента.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2

3.2. Метод атомной абсорбции

Метод атомной абсорбции основан на атомизации пробы в воздушно-ацетиленовом пламени и фотоэлектрической регистрации поглощения резонансных линий натрия, калия и кальция.

Содержание натрия, калия и кальция находят методом добавок.

3.2.1. Разложение пробы и возбуждение спектра проводят как указано в пп.3.1.1, 3.1.2, 3.1.3.

3.2.2. Анализ проводят на спектрофотометре Перкин-Элмер 300 или спектрофотометре СФПА-4А с однощелевой насадкой 10 см.

Ширина щели прибора Перкин-Элмер для натрия и калия 0,3 мм, для кальция 1 мм.

Ширина щели прибора СФПА-4А для натрия и калия 0,040 мм, для кальция 0,080 мм.

Расход воздуха 16 дм/мин, расход ацетилена 3,3 дм/мин.

Снимают показания цифрового вольтметра или миллиамперметра (значения оптических плотностей) на длине волны аналитической линии определяемого элемента (см. п.3.1.3).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю определяемой примеси в пробе в диапазоне 5·10-5·10%, а также массовую долю кальция при определении его с использованием кислородно-водородного пламени находят по методу ограничивающих растворов. Концентрация определяемого элемента в одном из рабочих растворов должна быть меньше, а в другом больше чем в пробе.

Массовую долю натрия, калия, кальция () в процентах вычисляют по формуле

где и - содержание определяемого элемента в рабочих растворах, мг/см ();

, , - средние значения высоты пика или оптической плотности аналитической линии определяемого элемента для пробы и рабочих растворов соответственно;

- масса навески анализируемой пробы, г;

- объем анализируемого раствора, см.

За результат анализа принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений, проведенных из отдельных навесок.

(Измененная редакция, Изм. N 1,

2).

4.2. Массовую долю натрия, калия, кальция в пробе (в диапазоне 5·10-5·10%) находят по методу добавок.

Массовую долю натрия, калия, кальция () в процентах определяют как среднеарифметическое значение результатов (, ), вычисленных по двум добавкам:

; ; ,

где и - величины первой и второй добавок определяемого элемента, %;

и - массовая доля определяемого элемента, вычисленная по первой и второй добавкам, соответственно, %;

, , - значения высоты пика или оптической плотности определяемого элемента для пробы, пробы с первой добавкой и пробы со второй добавкой, соответственно.

4.3. Расхождения результатов двух параллельных определений или результаты двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в таблице.


Массовая доля натрия, калия, кальция, %	Допускаемое расхождение, %
5·10	5·10
5·10	1·10
5·10	1·10
1·10	2·10