ГОСТ 20997.2-81
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ТАЛЛИЙ
МЕТОД
СПЕКТРАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ,
ЖЕЛЕЗА, МЕДИ, НИКЕЛЯ, ОЛОВА, СЕРЕБРА И СВИНЦА
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
|
ТАЛЛИЙ Метод спектрального определения
алюминия, железа, меди, Thallium. |
ГОСТ Взамен |
* Издание (январь 2001 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в ноябре 1986 г., апреле 1992 г. (ИУС 2-87, 7-92)
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 метод спектрального определения железа, алюминия, меди, никеля, олова, серебра и свинца в таллии при массовой доле их в процентах:
алюминия от 8 ∙ 10-5 до 1 ∙ 10-3
железа от 8 ∙ 10-5 до 2 ∙ 10-3
меди от 2 ∙ 10-4 до 5 ∙ 10-3
никеля от 2 ∙ 10-4 до 2 ∙ 10-3
олова от 8 ∙ 10-5 до 8 ∙ 10-4
серебра от 5 ∙ 10-5 до 5 ∙ 10-4
свинца от 2 ∙ 10-4 до 3 ∙ 10-2.
Определение массовой доли алюминия, железа, меди, никеля, олова, серебра и свинца в таллии проводят по методу «трех эталонов» с испарением пробы из кратера угольного электрода в дуге постоянного тока. Перед анализом пробу переводят в соль растворением в азотной кислоте и прокаливанием на электроплитке.
Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 20997.0-81.
Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 (первый порядок) с трехлинзовой системой освещения щели и трехступенчатым ослабителем и решеткой 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.
Весы торсионные типа ВТ или аналогичные с погрешностью взвешивания не более 0,001 г.
Спектропроектор типа ПС-18.
Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.
Лампа инфракрасная с лабораторным автотрансформатором типа РНО-250-2 или аналогичным.
Электрическая плитка.
Ступка из органического стекла с пестиком.
Электроды графитовые особой чистоты, диаметром 6 мм с размером кратера 4×4 мм.
Контрэлектроды графитовые диаметром 6 мм, заточенные на конус с площадкой диаметром 2 мм.
Порошок графитовый особой чистоты по ГОСТ 23463-79.
Фотопластинки «спектрографические» типов I и II размером 13×18 см.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, дважды перегнанная в кварцевом аппарате, или кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Таллий марки Т100 или Т1000 по ГОСТ 18337-95.
Алюминий по ГОСТ 11069-74.
Железо карбонильное радиотехническое - по ГОСТ 13610-79.
Медь по ГОСТ 859-78.
Никель по ГОСТ 849-97.
Олово по ГОСТ 860-75.
Серебро по ГОСТ 6836-80.
Свинец по ГОСТ 3778-98.
Стандартные растворы азотнокислые или солянокислые, содержащие по 10 мг алюминия, железа, меди, никеля, олова, серебра и свинца в 1 см3. Для приготовления растворов используют металлы с массовой долей основного вещества не менее 99,99 %.
Методы приготовления растворов приведены в приложении.
Образцы сравнения.
Посуда кварцевая (чашки, стаканы).
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).
Основой для приготовления образцов сравнения служит смесь, состоящая из окиси и нитрата таллия, полученная из таллия марки Т100 или Т1000: металлический таллий помещают в кварцевую чашку и растворяют в азотной кислоте при слабом нагревании. Полученный раствор выпаривают под инфракрасной лампой или на электроплитке до образования солей. Образующиеся белые кристаллы азотнокислого таллия при дальнейшем нагревании на электроплитке расплавляют и происходит бурное выделение окислов азота, по прекращению которого расплав охлаждают. При охлаждении расплав затвердевает в стеклообразную массу, которую растирают в ступке. Головной образец с массовой долей алюминия, железа, олова и серебра по 0,3 % и массовой долей меди, никеля и свинца по 1,0 % (в расчете на металл) готовят накалыванием в основу, полученную после растворения 5 г таллия, по 1,5 см3 растворов алюминия, железа, олова и серебра и по 5 см3 растворов меди, никеля и свинца. 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. Полученный головной образец высушивают на электроплитке, перетирают в ступке и тщательно анализируют атомно-абсорбционным или химическими методами. Затем методом последовательного разбавления головного образца и каждого вновь приготовленного основой готовят серию рабочих образцов сравнения с массовой долей алюминия, железа, олова и серебра: 5 ∙ 10-5, 1 ∙ 10-4, 3 ∙ 10-4, 1 ∙ 10-3, 3 ∙ 10-3 % и массовой долей меди, никеля и свинца: 1,65 ∙ 10-4; 3,3 ∙ 10-4; 1 ∙ 10-3; 3,3 ∙ 10-3; 1 ∙ 10-2; 3,3 ∙ 10-2 %.
Образцы сравнения должны быть аттестованы в соответствии с нормативно-технической документацией. Хранят образцы и основу в бюксах или банках с завинчивающимися крышками. Срок хранения 1 г.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.1. Пробу металлического таллия массой 1,0 - 1,5 г переводят в соль, как описано в разд. 3.
4.2. Подготовленные пробы и образцы сравнения смешивают с порошком графитовым в соотношении 3:1 и набивают в кратер графитового электрода-анода диаметром и глубиной (4 ± 0,1) мм. Электроды предварительно обжигают в дуге постоянного тока силой 10 А в течение 10 с.
Источником возбуждения служит дуга постоянного тока силой 15 А между вертикально установленными электродами.
Спектры проб и образцов сравнения фотографируют при помощи дифракционного спектрографа типа ДФС-8. Система освещения щели трехлинзовая. Ширина щели спектрографа 0,015 мм; перед щелью устанавливают трехступенчатый платиновый ослабитель. Время экспозиции 60 с. Расстояние между электродами 3,0 - 3,5 мм. В кассету спектрографа заряжают фотопластинки типа I для определения массовой доли меди и серебра и типа II для определения массовой доли алюминия, железа, никеля, олова и свинца.
Спектры образцов сравнения и каждой пробы фотографируют по три раза на одной и той же фотопластинке.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5.1. На спектрограмме с помощью микрофотометра измеряют почернения аналитических линий определяемых элементов и близлежащего фона. Градуировочные графики строят в координатах ΔS - lgC, где ΔS = Sл + ф - Sф; С - массовая доля определяемого элемента в образцах сравнения, %.
По градуировочным графикам находят массовую долю определяемых элементов в пробе.
Фотометрируют следующие аналитические линии (длины волн в нм):
алюминий - Al I 308,21;
железо - Fe I 302,05;
медь - Cu I 327,39;
никель - Ni I 305,08;
олово - Sn I 283,99 или Sn I 317,50;
серебро - Ag I 328,07;
свинец - Pb I 283,31.
При анализе таллия марки Tl I (массовая доля цинка и кадмия 1 - 5 ∙ 10-3 %) при указанных условиях анализа разрешается определять массовую долю цинка и кадмия, используя аналитические линии (длины волн в нм):
цинк - Zn I 334,50;
кадмий - Cd I 326,1.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5.2. Расхождения результатов двух параллельных определений (d), а также расхождения результатов двух анализов (D) не должны превышать значений, указанных в таблице (Р = 0,95).
|
Наименование элемента |
Массовая доля элемента, % |
Расхождение двух результатов параллельных определений, % |
Расхождение результатов двух анализов, % |
|
Алюминий |
8 ∙ 10-5 |
2 ∙ 10-5 |
3 ∙ 10-5 |
|
1 ∙ 10-4 |
3 ∙ 10-5 |
5 ∙ 10-5 |
|
|
2 ∙ 10-4 |
6 ∙ 10-5 |
8 ∙ 10-5 |
|
|
4 ∙ 10-4 |
1 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
|
|
1 ∙ 10-3 |
2 ∙ 10-4 |
3 ∙ 10-4 |
|
|
Железо |
8 ∙ 10-5 |
2 ∙ 10-5 |
3 ∙ 10-5 |
|
1 ∙ 10-4 |
3 ∙ 10-5 |
5 ∙ 10-5 |
|
|
2 ∙ 10-4 |
6 ∙ 10-5 |
8 ∙ 10-5 |
|
|
4 ∙ 10-4 |
1 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
|
|
8 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
3 ∙ 10-4 |
|
|
1 ∙ 10-3 |
3 ∙ 10-4 |
4 ∙ 10-4 |
|
|
2 ∙ 10-3 |
4 ∙ 10-4 |
6 ∙ 10-4 |
|
|
Медь |
2 ∙ 10-4 |
6 ∙ 10-5 |
8 ∙ 10-5 |
|
4 ∙ 10-4 |
1 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
|
|
8 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
3 ∙ 10-4 |
|
|
1 ∙ 10-3 |
3 ∙ 10-4 |
5 ∙ 10-4 |
|
|
2 ∙ 10-3 |
5 ∙ 10-4 |
8 ∙ 10-4 |
|
|
5 ∙ 10-3 |
6 ∙ 10-4 |
1 ∙ 10-3 |
|
|
Никель |
2 ∙ 10-4 |
6 ∙ 10-5 |
8 ∙ 10-5 |
|
4 ∙ 10-4 |
1 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
|
|
1 ∙ 10-3 |
2 ∙ 10-4 |
3 ∙ 10-4 |
|
|
2 ∙ 10-3 |
3 ∙ 10-4 |
5 ∙ 10-4 |
|
|
Олово |
8 ∙ 10-3 |
2 × 10-5 |
3 ∙ 10-5 |
|
1 ∙ 10-4 |
3 × 10-5 |
5 × 10-5 |
|
|
2 ∙ 10-4 |
5 × 10-5 |
8 ∙ 10-5 |
|
|
4 ∙ 10-4 |
1 × 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
|
|
8 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
3 ∙ 10-4 |
|
|
Серебро |
5 ∙ 10-5 |
1 ∙ 10-5 |
2 ∙ 10-5 |
|
1 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-5 |
3 ∙ 10-5 |
|
|
2 ∙ 10-4 |
5 ∙ 10-5 |
8 ∙ 10-5 |
|
|
5 ∙ 10-4 |
1 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
|
|
Свинец |
2 ∙ 10-4 |
6 ∙ 10-5 |
8 ∙ 10-5 |
|
4 ∙ 10-4 |
1 ∙ 10-4 |
2 ∙ 10-4 |
|
|
1 ∙ 10-3 |
3 ∙ 10-4 |
5 ∙ 10-4 |
|
|
2 ∙ 10-3 |
5 ∙ 10-4 |
8 ∙ 10-4 |
|
|
4 ∙ 10-3 |
8 ∙ 10-4 |
1 ∙ 10-3 |
|
|
1 ∙ 10-2 |
2 ∙ 10-3 |
3 ∙ 10-3 |
|
|
3 ∙ 10-2 |
5 ∙ 10-3 |
8 ∙ 10-3 |
Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей рассчитывают методом линейной интерполяции
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Для приготовления растворов используют металлы с массовой долей основного вещества не менее 99,9 - 99,99 %
алюминий по ГОСТ 11069-74,
железо восстановленное,
висмут по ГОСТ 10928-90,
индий по ГОСТ 10297-94,
кадмий по ГОСТ 1467-93,
марганец по ГОСТ 6008-90,
медь по ГОСТ 859-78,
никель по ГОСТ 849-97,
олово по ГОСТ 860-75,
серебро по ГОСТ 6836-80,
свинец по ГОСТ 3778-98,
цинк по ГОСТ 3640-94
Стандартный раствор алюминия. 1,000 г алюминия в виде фольги, проволоки помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании в 60 см3 раствора азотной кислоты 1:3. При необходимости раствор азотной кислоты добавляют до полного растворения навески. Раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают и количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора содержит 10 мг алюминия.
Стандартный раствор железа. 1,000 г металлического железа, восстановленного водородом, помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании в 15 см3 раствора азотной кислоты 1:1. Раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают и количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора содержит 10 мг железа.
Стандартный раствор индия. 0,200 г индия помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 10 см3 азотной кислоты. Доводят до кипения, охлаждают и количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора содержит 2 мг индия.
Стандартные растворы кадмия. 1,000 г кадмия помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1. Доводят до кипения, охлаждают и количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 10 мг кадмия.
10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 2 мг кадмия.
Стандартный раствор марганца. 0,200 г марганца помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1. Раствор доводят до кипения, охлаждают и количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора содержит 2 мг марганца.
Стандартные растворы меди (никеля). 1,000 г меди (никеля) в виде стружки, проволоки или опилок помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании в 20 см3 раствора азотной кислоты 1:1. Раствор доводят до кипения, охлаждают и количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 10 мг меди (никеля).
10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 2 мг меди (никеля).
Стандартный раствор олова. 1,000 г олова в виде опилок или тонкой стружки помещают во фторопластовый стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 10 см3 смеси азотной, фтористоводородной кислот и воды (3:2:5 см3) при нагревании. Раствор охлаждают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и переливают в полиэтиленовую посуду.
1 см3 раствора содержит 10 мг олова.
Стандартные растворы серебра. 1,000 г серебра помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты 1:1 при нагревании. Раствор доводят до кипения, охлаждают, добавляют 100 мг азотнокислой закисной ртути (по ГОСТ 4520-78), 10 см3 азотной кислоты и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора А содержит 10 мг серебра.
10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора Б содержит 2 мг серебра.
Стандартный раствор свинца. 1,000 г свинца в виде опилок или кусочков помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании и 20 - 25 см3 раствора азотной кислоты 1:2. Раствор охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора содержит 10 мг свинца.
Стандартный раствор цинка. 1,000 г цинка помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании в 20 см3 раствора азотной кислоты 1:2. Раствор охлаждают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора содержит 10 мг цинка.
Стандартный раствор висмута. 0,200 г висмута помещают в стакан вместимостью 100 см3 и растворяют при нагревании в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1. Раствор кипятят до удаления окислов азота, охлаждают, добавляют 5 см3 азотной кислоты и количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой.
1 см3 раствора содержит 2 мг висмута.
Описанные растворы (кроме олова) хранят в мерных стеклянных колбах с пробками в течение 1 года. Раствор олова хранят в полиэтиленовой (или аналогичной) посуде в течение 1 месяца.
(Введено дополнительно, Изм. № 1).