ГОСТ 16274.1-77
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ВИСМУТ
Метод химико-спектрального анализа
Bismuth. Spectrochemical analysis
ОКСТУ 1709
Дата введения 1978-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
П.С.Поклонский, Ф.М.Мумджи, Г.В.Хабарова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 25.01.77 N 172
3. Периодичность проверки 5 лет
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, раздела |
ГОСТ 123-78 | Разд.2 |
ГОСТ 492-73 | Разд.2 |
ГОСТ 859-78 | Разд.2 |
ГОСТ 1089-82 | Разд.2 |
ГОСТ 1277-75 | Разд.2 |
ГОСТ 1973-77 | Разд.2 |
ГОСТ 3640-94 | Разд.2 |
ГОСТ 3765-78 | Разд.2 |
ГОСТ 4200-77 | Разд.2 |
ГОСТ 4220-75 | Разд.2 |
ГОСТ 4328-77 | Разд.2 |
ГОСТ 5817-77 | Разд.2 |
ГОСТ 5955-75 | Разд.2 |
ГОСТ 6008-90 | Разд.2 |
ГОСТ 6709-72 | Разд.2 |
ГОСТ 6835-80 | Разд.2 |
ГОСТ 8655-75 | Разд.2 |
ГОСТ 10297-94 | Разд.2 |
ГОСТ 11125-84 | Разд.2 |
ГОСТ 14261-77 | Разд.2 |
ГОСТ 14919-83 | Разд.2 |
ГОСТ 16274.0-77 | 1.1 |
ГОСТ 16274.8-77 | 5.2 |
ГОСТ 19908-90 | Разд.2 |
ГОСТ 20288-74 | Разд.2 |
ГОСТ 20490-75 | Разд.2 |
ГОСТ 22861-93 | Разд.2 |
ГОСТ 23463-79 | Разд.2 |
ГОСТ 24147-80 | Разд.2 |
ТУ 6-04-65-82 | Разд.2 |
ТУ 6-09-4011-77 | Разд.2 |
ТУ 6-09-5360-87 | Разд.2 |
6. Постановлением Госстандарта от 30.07.92 N 836 снято ограничение срока действия
7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (июль 1997 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в январе 1983 г., июне 1987 г., июле 1992 г. (ИУС 5-83, 11-87, 10-92)
Настоящий стандарт распространяется на висмут марок Ви00, Ви000, Ви0000 и устанавливает химико-спектральный метод определения содержания свинца, цинка, железа, сурьмы, меди, серебра, мышьяка, кобальта, кадмия, марганца, молибдена, никеля, олова, хрома и индия.
Химический концентрат примесей для определения молибдена и мышьяка (от 5·10
Химический концентрат примесей для определения железа, свинца и цинка (от 5·10
Химический концентрат примесей для определения железа, индия, кобальта, меди, марганца, никеля, свинца, хрома, цинка, олова и сурьмы (от 1·10
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 16274.0.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спектрограф кварцевый типа ИСП-30 (комплектная установка).
Генератор дуги переменного тока типа ИВС-28.
Источник постоянного тока для питания дуги, обеспечивающий напряжения 200-400 В и силу тока до 15 А.
Микрофотометр, предназначенный для измерения почернений спектральных линий.
Электроды угольные ОСЧ 7-4 с кратером глубиной и диаметром 4 мм и с толщиной стенок 0,5 мм, предварительно обожженные в дуге постоянного тока силой 12 А в течение 15 с.
Станок для заточки электродов.
Фотопластинки спектрографические размером 9x12 см типов I, II и УФШ.
Колпаки стеклянные для хранения очищенных и загруженных электродов.
Пинцеты и колодки для электродов из органического стекла.
Графит порошковый особой чистоты по ГОСТ 23463.
Плитка электрическая нагревательная бытовая по ГОСТ 14919 с закрытой спиралью.
Колбы кварцевые конические по ГОСТ 19908 вместимостью 600-800 см
Стаканы кварцевые по ГОСТ 19908 вместимостью 300-350, 600-800 см
Тигли кварцевые по ГОСТ 19908.
Палочки и пестики кварцевые.
Бюретки стеклянные по НТД вместимостью 50 см
Аппарат перегонный кварцевый.
Мешалка магнитная с подогревом.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125, перегнанная в кварцевом аппарате, не содержащая окислов азота (окислы азота удаляют кипячением перед работой) и разбавленная 1:1, 1:2, 1:100, и растворы 1, 2 и 6 моль/дм
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, дважды перегнанная в кварцевом перегонном аппарате или деминерализованная на катионите КУ-2 и анионите ЭДЭ-10П со скоростью 50-60 дм
Кислота йодистоводородная по ГОСТ 4200, х.ч., не содержащая свободного йода и мышьяка. Кислоту очищают следующим образом: в течение 7-10 сут настаивают кислоту с небольшим количеством порошка красного фосфора до ее осветления. Непосредственно перед работой осветленную кислоту очищают от мышьяка экстракцией бензолом. Для этого 50-60 см
Концентрацию йодистоводородной кислоты устанавливают титрованием раствором гидроокиси натрия 1 моль/дм
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 1 моль/дм
Фосфор красный технический по ГОСТ 8655.
Фенолфталеин по ТУ 6-09-5360.
Аммиак водный по ГОСТ 24147, раствор 1 моль/дм
Кислота соляная по ГОСТ 14261.
Сурьма марки Су000 по ГОСТ 1089.
Марганец азотнокислый по ТУ 6-09-4011.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277.
Ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973.
Кислота винная по ГОСТ 5817.
Бензол по ГОСТ 5955.
Дитизон по НТД.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765.
Марганец по ГОСТ 6008.
Индий по ГОСТ 10297.
Теллур по ТУ 6-04-65.
Свинец по ГОСТ 22861.
Цинк по ГОСТ 3640.
Железо, восстановленное водородом.
Медь по ГОСТ 859*.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 859-2001. - .
Кобальт по ГОСТ 123*.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 123-2008. - .
Никель по ГОСТ 492*.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 492-2006. - .
Золото по ГОСТ 6835*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6835-2002. - .
Стандартные растворы для приготовления образцов сравнения и состав образцов сравнения приведены в приложении.
Установка для концентрирования примесей методом "пирометаллургического шлакования", состоящая из четырех блоков:
Блок 1 - блок регулирования подачи газов; состоит из двух реометров, заполненных водой и отрегулированных на скорость подачи воздуха и аргона, и емкости для смешивания газов.
Блок 2 - блок парообразования; состоит из трех сосудов, изготовленных из кварцевого стекла, и двух нагревателей (электроплитка и печь). Сосуд для образования водяного пара вместимостью 1000-1500 см
Блок 3 - блок реакционного сосуда с приемниками конденсата. Состоит из реакционного сосуда, нагревательной печи, приемников конденсата, которые снабжены холодильниками с проточной водой.
Блок 4 - блок управления; состоит из системы вентилей, микрокомпрессора типа МК-1, двух милливольтметров типа М 4213, двух амперметров типа Э 421, трех автотрансформаторов типа ПНО-250-2.
Штативы, держатели, подставки.
Аргон в баллонах.
Примечание. Допускается применение приборов с фотоэлектрической регистрацией спектров и других спектральных приборов, других реактивов, материалов, фотопластинок, обеспечивающих получение показателей точности, установленных настоящим стандартом.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1. Приготовление образцов сравнения приведено в приложении.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
3.2. Концентрирование примесей олова, мышьяка, молибдена, сурьмы отделением основной массы висмута в виде йодида.
Для анализа берут две навески висмута по 20 г и помещают в кварцевые конические колбы вместимостью 600-800 см
После полного растворения металла полученные растворы нитрата висмута кипятят в течение нескольких минут для удаления свободных окислов азота, которые мешают при осаждении йодида висмута.
Охлажденные растворы разбавляют до 300 см
При осаждении йодида висмута необходимо стенки колб обмывать водой, подкисленной азотной кислотой (3 капли на 100 см
Прекращение выпадения черного осадка при добавлении очередной капли йодистоводородной кислоты указывает на полноту осаждения висмута. Добавление йодистоводородной кислоты в избыток больше чем 1 см
Объем растворов в колбах доводят водой до 500 см
Для спектрального анализа необходимо получить 130-150 мг спектрально-чистого оксида висмута. Если остаток меньше этой величины, то его корректируют очищенным спектрально-чистым оксидом висмута или осадком из колбы следующим образом: к сухому остатку приливают 2-3 см
Коэффициент обогащения примесей (
где
0,96 - коэффициент пересчета массы навески висмута, взятого для анализа, с учетом 20 см
0,897 - коэффициент пересчета оксида висмута на висмут.
Одновременно готовят контрольную пробу. В кварцевую чашку вместимостью 300-350 см
Для количественного учета контрольной пробы вычисляют коэффициент обогащения (
где
0,897 - коэффициент пересчета спектрально-чистого оксида висмута на висмут.
Примечания:
1. Перед осаждением висмута в виде йодида испытуемый раствор должен быть совершенно прозрачным и не должен содержать свободных окислов азота. При появлении мути основного нитрата висмута необходимо добавить 0,5-1 см
2. (Исключен, Изм. N 2).
3. Выдерживать осадок йодида висмута в течение 4-5 ч необходимо для рекристаллизации осадка. Оставлять осадок на следующий день не рекомендуется из-за возможного окисления.
4-6. (Исключены, Изм. N 2).
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).
3.3. Концентрирование примесей меди, серебра, свинца, никеля, марганца, кадмия, цинка, хрома, кобальта, индия и железа. Отделение основной массы висмута в виде основного нитрата.
Навеску пробы висмута 10 г помещают в кварцевую колбу вместимостью 500 см
Осадок должен быть кристаллическим и легко оседать. Раствор с осадком отстаивают в течение 25-30 мин, затем раствор сливают во взвешенную выпаривательную чашку, а осадок промывают водой, подкисленной азотной кислотой до рН 2-3. После отстаивания в течение 20-25 мин сливают промывной раствор в ту же чашку. Раствор осторожно выпаривают при слабом нагревании до объема 10-20 см
Через все стадии анализа проводят контрольный опыт. В качестве основы для него используют оксид висмута в количестве 100 мг.
Коэффициент обогащения примесей (
где
0,897 - коэффициент пересчета спектрально-чистой окиси висмута на висмут.
Концентраты анализируемой и контрольной проб смешивают с порошковым графитом в соотношении 5:1 (по массе) и передают на спектральный анализ.
Обогащение ведут из четырех параллельных навесок.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3.3а. Концентрирование примесей железа, индия, кобальта, меди, марганца, никеля, свинца, хрома, цинка, сурьмы и олова методом пирометаллургического шлакования. Пробу висмута массой 100 г помещают в реакционный сосуд. Парообразователь и сосуд для смешивания газов заполняют водой. В сосуд-дозатор наливают 3-5 см
Полученный концентрат примесей взвешивают и вычисляют коэффициент обогащения (
где
0,897 - коэффициент пересчета оксида висмута на висмут.
Обогащение ведут из двух параллельных навесок.
Проводят контрольный опыт для внесения в результат анализа поправки, учитывающей чистоту используемых реактивов и условий анализа. Для этого в реакционный сосуд вместо 100 г висмута загружают 1,0 г оксида висмута, используемого для приготовления образцов сравнения, проводят все операции, как описано выше, используя те же реактивы.
Коэффициент обогащения контрольного опыта (
где
1,0 - масса навески оксида висмута, взятого для контрольного опыта, г.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Угольные электроды предварительно обжигают в дуге постоянного тока силой 12 А в течение 15 с. Образцы сравнения, концентраты анализируемой и контрольной проб загружают в кратер угольного электрода. От каждого концентрата пробы и контрольного опыта готовят по два электрода. Съемку спектров производят на спектрографе типа ИСП-30 при следующих условиях: ширина щели 0,010 мм, освещение щели трехлинзовое. Пробы сжигают в дуге постоянного тока до полного выгорания силой 12-13 А.
Для получения оптимальных почернений аналитических линий фотографирование проводят одновременно на пластинки трех типов: типа I (для области 440,0-390,0 нм), типа II (для области 390,0-270,0 нм) и УФШ-3 (для области 270,0-210,0 нм).
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Обработку результатов производят по ГОСТ 16274.8.
Полученные по градуировочному графику результаты делят на коэффициент обогащения пробы.
Используемые аналитические линии определяемых элементов указаны в табл.2.
Таблица 2*
________________
* Табл.1 исключена.
Определяемый элемент | Аналитические линии, нм |
Серебро | 328,0 |
Медь | 324,7 |
Кадмий | 228,8 |
Железо | 271,9 |
Свинец | 283,3 |
Молибден | 317,0 |
Олово | 317,5 |
Хром | 427,4 |
Марганец | 279,4 |
Кобальт | 341,2 |
Никель | 341,5 |
Индий | 325,6 |
Мышьяк | 234,9 |
Сурьма | 259,8 |
Цинк | 213,6 |
334,5 |
Расхождения результатов двух параллельных определений (
Таблица 3
Наименование элемента | Массовая доля элемента, % | Расхождение результатов двух параллельных определений, % | Расхождение результатов двух анализов, % | |
1. При отделении йодида висмута | ||||
Молибден | 5·10 | 3·10 | 4·10 | |
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
5·10 | 3·10 | 4·10 | ||
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
Олово | 1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | |
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
Сурьма | 3·10 | 2·10 | 2,4·10 | |
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
2. При отделении основного нитрата висмута | ||||
Никель | 3·10 | 0,9·10 | 1·10 | |
1·10 | 0,3·10 | 0,4·10 | ||
1·10 | 0,3·10 | 0,4·10 | ||
Кобальт | 1·10 | 0,3·10 | 0,4·10 | |
5·10 | 2·10 | 2·10 | ||
1·10 | 0,3·10 | 0,4·10 | ||
5·10 | 2·10 | 2·10 | ||
1·10 | 0,3·10 | 0,4·10 | ||
Индий | 1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | |
5·10 | 3·10 | 3·10 | ||
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
5·10 | 3·10 | 3·10 | ||
Марганец | 3·10 | 2·10 | 2·10 | |
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
Свинец, цинк | 5·10 | 3·10 | 3·10 | |
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
5·10 | 3·10 | 3·10 | ||
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
Серебро | 3·10 | 2·10 | 2·10 | |
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
Кадмий, медь | 3·10 | 2·10 | 3·10 | |
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
Железо | 5·10 | 3·10 | 4·10 | |
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
5·10 | 3·10 | 4·10 | ||
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
Хром | 1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | |
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
1·10 | 0,6·10 | 0,8·10 | ||
3. При пирометаллургическом шлаковании | ||||
Железо, кобальт, марганец, свинец, цинк | 1·10 | 0,3·10 | 0,5·10 | |
1·10 | 0,3·10 | 0,5·10 | ||
1·10 | 0,3·10 | 0,5·10 | ||
Медь, никель, олово, сурьма, хром | 1·10 | 0,4·10 | 0,6·10 | |
1·10 | 0,4·10 | 0,6·10 | ||
1·10 | 0,4·10 | 0,6·10 | ||
Индий | 1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | |
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 | ||
1·10 | 0,5·10 | 0,6·10 |
Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей примесей рассчитывают методом линейной интерполяции или же по формулам:
1. При отделении йодида висмута:
2. При отделении основного нитрата висмута:
3. При пирометаллургическом шлаковании:
где
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, по двум спектрограммам каждое, полученных на одной фотопластинке.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное
ПРИГОТОВЛЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ РАСТВОРОВ И ОБРАЗЦОВ
ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНЫХ ГРАФИКОВ
1. Стандартные растворы
Для приготовления стандартных растворов используют металлы, содержащие основного вещества не менее 99,99%, или соли металлов квалификации ос.ч. или х.ч.
Стандартные растворы железа
Раствор А: 0,5000 г железа, восстановленного водородом, переносят в стакан вместимостью 50-100 см
1 см
Раствор Б: 20 см
1 см
Стандартные растворы индия, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, серебра, свинца, теллура и цинка готовят так же, как и раствор железа.
1 см
20 см
1 см
Стандартный раствор молибдена
0,2251 г молибденовокислого аммония (NH
1 см
Стандартный раствор олова
0,1000 г мелко нарезанного металлического олова переносят в стакан вместимостью 50-100 см
1 см
Стандартные растворы сурьмы
0,5000 г мелко измельченной сурьмы переносят в стакан вместимостью 50-100 см
1 см
20 см
1 см
Стандартный раствор хрома
0,2923 г хромовокислого аммония (NH
1 см
Стандартный раствор мышьяка
0,1320 г мышьяковистого ангидрида As
1 см
Стандартный раствор золота
0,1000 г металлического золота переносят в стакан вместимостью 50-100 см
1 см
2. Образцы сравнения
Основой для приготовления образцов сравнения служит оксид висмута, полученный из висмута марок Ви0000 или Ви000 следующим образом: мелко измельченный висмут растворяют в растворе азотной кислоты 1:1. Полученный раствор нитрата висмута выпаривают до сиропообразного состояния и переливают небольшими порциями (по 5-10 см
Образец сравнения N 1: в кварцевую чашку вместимостью 100 см
Таблица 1
Определяемый элемент | Количество стандартного раствора (1 мг/см | Массовая доля элемента |
Индий, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, олово, серебро, хром | 0,3 | 3·10 |
Молибден, сурьма | 1,0 | 1·10 |
Железо, свинец, цинк | 3,0 | 3·10 |
Растворы примесей вводятся постепенно, после высушивания предыдущей порции. Смесь выпаривают под лампой, высушивают на электроплитке, прокаливают в муфельной печи при температуре 500-550 °С в течение 30-40 мин, тщательно перетирают в ступке из оргстекла.
Образец сравнения N 1 М для определения мышьяка готовят следующим образом: в кварцевую чашку вместимостью 100 см
Методом последовательного разбавления образцов сравнения NN 1 и 1 М и каждого из последующих основой в 2-3 раза получают две серии рабочих образцов сравнения с массовой долей примесей, указанной в табл.2.
Таблица 2
Определяемый элемент | Массовая доля примесей в образцах сравнения в %, | ||||
N 2 и N 2 М | N 3 и N 3 М | N 4 и N 4 М | N 5 и N 5 М | N 6 и N 6 М | |
Индий, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, олово, серебро и хром | 1·10 | 3·10 | 1·10 | 5·10 | 2,5·10 |
Молибден, сурьма | 3·10 | 1·10 | 3·10 | 1,5·10 | 7,5·10 |
Железо, свинец, цинк | 1·10 | 3·10 | 1·10 | 5·10 | 2,5·10 |
Мышьяк | 3·10 | 1·10 | 3·10 | 1,5·10 | 7,5·10 |
Каждый из приготовленных образцов сравнения смешивают с порошковым графитом в соотношении 5:1 (по массе). Хранят образцы сравнения в бюксах или в банках с крышками в течение 1 года.
Приложение. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
Электронный текст документа подготовлен
З и сверен по:
Висмут. Методы анализа: Сб. ГОСТов.
ГОСТ 16274.0-77-ГОСТ 16274.10-77. -
М.: Издательство стандартов, 1997