Для приготовления смеси веществ используют никель марки Н-0 по ГОСТ 849—70 и кобальт марки КО по ГОСТ 123—78.
Смесь приготовляют смешением расчетных количеств растворов никеля и кобальта. 49,5000 г никеля растворяют в 150— 200 см3 раствора азотной кислоты. После удаления кипячением оксидов азота раствор охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3.
5,0000 г кобальта растворяют в 50 см3 раствора азотной кислоты, раствор кипятят до удаления оксидов азота, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и отбирают аликвотную часть 25 см3, которую переносят в колбу с раствором никеля. Объединенные растворы перемешивают и доводят объем раствора до метки водой.
20 см3 приготовленного раствора смеси, содержащей 990 мг никеля и 10 мг кобальта, помещают в стакан вместимостью 400 см3, приливают 20 см3 раствора серной кислоты и проводят анализ в соответствии с ГОСТ 13047.1—81 параллельно с анализом проб.
Массовую долю никеля и кобальта в сумме вычисляют, как указано в п. 4.5.2, принимая т равным 1 г.
За массовую долю никеля и кобальта в сумме в смеси веществ принимают среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.
Результаты анализа считают правильными, если массовая доля никеля и кобальта в сумме отличается от расчетного значения не более чем на величину допускаемых расхождений, указанных для метода анализа.
4.5.3 (Измененная редакция, Изм. № 2).
Определение массовых долей кобальта, свинца, железа, меди, кальция и магния
Определение массовых долей кобальта, свинца, железа, меди, кальция и магния проводят одновременно спектральным методом, применяя для испарения пробы и возбуждения спектра дугу постоянного тока между угольными электродами.
Градуировочные зависимости между интенсивностями спектральных линий и массовыми долями определяемых элементов находят с помощью синтетических стандартных образцов, которые готовят на основе чистого никеля.
Навески проб и стандартных образцов для уравнивания состава и стабилизации условий испарения и возбуждения разбавляют буферной смесью, состоящей из графитового порошка, содержащего хлористый натрий.
Аппаратура, материалы и реактивы
Весы лабораторные типа ВЛР-200 по ГОСТ 24104—88 или аналогичного типа.
Спектрограф или фотоэлектрическая установка (квантометр) для ультрафиолетовой области любого типа.
Генератор УГЭ-4 или источник постоянного тока с устройством для высокочастотного поджига, обеспечивающий напряжение не менее 200 В и ток 8—10 А.
Микрофотометр нерегистрирующий.
Печь муфельная любого типа, позволяющая получать и поддерживать температуру до 1000 °С.
Шкаф сушильный лабораторный электрический с терморегулятором, обеспечивающий режим сушки.
Станок для заточки графитовых электродов.
Ступка яшмовая или агатовая.
Чашки выпарительные из кварцевого стекла по ГОСТ 19908— 80 или фарфоровые № 2 или № 3 по ГОСТ 9147—80.
Аппарат для бидистилляции воды любого типа.
Колпаки стеклянные или из органического стекла для защиты от пыли приготовленных к анализу проб и электродов.
Угли спектральные марок ОСЧ-7-3 или С-2, или С-3.
Графит порошковый особой чистоты по ГОСТ 23463—79.
Фотопластинки «спектрографические» типа ЭС или П чувствительностью 5—15 ед.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77.
Натрия тиосульфат кристаллический по ГОСТ 244—76.
Натрий сернистокислый по ГОСТ 195—77.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87 или ГОСТ 5962—67.
Вода дистиллированная.
Вода бидистиллированная.
Стандартные образцы для получения градуировочных зависимостей. Методика приготовления стандартных образцов приведена в справочном приложении.
Проявитель по ГОСТ 10691.1—84.
Фиксаж готовят следующим образом: 300 г тиосульфата натрия, 25 г сернистокислого натрия, 8 см3 уксусной кислоты последовательно растворяют в 700—800 см3 дистиллированной воды и доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 дм3.
Приготовление буферной смеси
Буферную смесь готовят следующим образом. 5,00 г хлористого натрия растворяют в 100 см3 бидистиллированной воды. В выпарительную чашку помещают 25 г порошкового графита и вливают 10 см3 приготовленного раствора, равномерно смачивая порошок. Влажную массу перемешивают, высушивают в сушильном шкафу и растирают в ступке в течение 10—15 мин..
Подготовка пробы к анализу
3—4 г пробы сернокислого никеля помещают в кварцевую или фарфоровую чашку и высушивают при температуре 100—150 °С. Чашку с сухими солями помещают в муфельную печь, прокаливают при температуре 900—950 °С не менее 1 ч.
Образующийся оксид никеля растирают в ступке, отбирают две навески по 0,500 г, перемешивают каждую из них с 0,500 г буферной смеси и тщательно растирают в ступке в течение 15 мин. Таким же образом подготавливают к анализу стандартные образцы.
Проведение анализа
Перемешанные с буферной смесью пробы и стандартные образцы набивают в угольные электроды с кратером диаметром 2,5 мм, глубиной 2—3 мм, толщиной стенок 0,8—1,0 мм.
Каждую навеску пробы и стандартного образца набивают в -три электрода и сжигают в дуге постоянного тока. Противоэлект- род затачивают на усеченный конус.
Электрод с пробой служит анодом, а противоэлектрод — катодом дуги. Сила тока дуги 8—9 А. Время экспозиции определяется полным испарением пробы и составляет 1 —1,5 мин. Дуговой промежуток —2—2,5 мм.
При фотографическом варианте щель освещают трехлинзовым ■конденсором через трехступенчатый ослабитель. Ширина щели — 0,012 мм.
На полученных спектрограммах фотометрируют аналитические линии определяемых элементов и линию никеля в качестве внутреннего стандарта. Длины волн рекомендуемых аналитических линий и массовые доли определяемых элементов приведены в табл. 4.
Таблица 4
Определяемый элемент |
Массовая доля, % к никелю |
Длина волны аналитической линии, нм |
Кобальт |
0,11—0,5 |
307,2; 308,2 |
Свинец |
0,0005—0,005 |
283,3 |
Железо |
0,002—0,005 0,005—0,02 |
296,7; 302,0; 27'1(,9 295,4 |
Медь |
0,0011—0,01 0,01—0(,02 |
324,7; 327,3 296,1; 282,4; 249,2 |
Кальций |
0,05—0,3 0,3—1,0 |
317,9 318,1 |
Магний |
0,03—0,4 |
277,9 |
Никель |
Элемент сравнения |
287,6 |
Для фотометрирования выбирают такие ступени спектра, в которых плотности линий находятся в области нормальных почернений. Находят разность почернений AS аналитической линии примеси и линии сравнения для каждого из трех спектров навески пробы и стандартного образца и усредняют, получая ASCP. По значениям AScp для стандартных образцов строят градуировочные графики для каждого определяемого элемента в координатах AS— 1g С, где С — массовая доля определяемого элемента в процентах к никелю.
По значениям AScp для анализируемых проб находят массовые доли определяемых элементов по соответствующим градуировочным графикам.
При фотоэлектрическом варианте ширина входной щели фотоэлектрической установки составляет 0,02—0,03 мм. Аналитические линии (см. табл. 4) выбирают в зависимости от массовых долей элементов в пробах и возможности размещения выходных щелей на каретках квантометра.
Допускается использование других аналитических линий при условии, что они обеспечивают точность и чувствительность, отвечающие требованиям настоящего стандарта.
В соответствии с программой фотоэлектрической установки фиксируют значения уровней сигналов аналитических линий и линии никеля, выбранной в качестве линии сравнения. Измерение сигналов аналитических линий стандартных образцов проводят вместе с измерениями сигналов аналитических линий анализируемых проб.
Полученные значения сигналов аналитических линий определяемых элементов (п) трех параллельных измерений усредняют, получая среднее показание (пср) для каждого стандартного образца и пробы. По усредненным значениям /гсР для стандартных образцов строят градуировочные графики в координатах п—С или 1g п—lg С. По значениям ясР для анализируемых проб находят массовые доли определяемых элементов.
Обработка результатов
Массовую долю определяемого элемента в сернокислом никеле (X) в процентах вычисляют по формуле
Х=
100 ’
где С — массовая доля определяемого элемента по отношению к никелю, %, найденная, как указано в п. 4.6.4;
X,— массовая доля никеля и кобальта в сумме, %, найденная, как указано в п. 4.5.
Допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений (d) и двух повторных результатов анализа (£>) при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 5.
Таблица 5
Определяемый элемент |
Массовая доля, % |
Допускаемые расхождения, % |
|
d |
о |
||
Кобальт |
От 0,05 до 0,10 включ. |
0,02 |
10,04. |
|
Св. 0,10' » 0,20 » |
О',04 |
0,08 |
Свинец |
От 0,0005 до OJOOIO » |
0,0002 |
0,0004 |
Железо |
От 0,0005 до OiJOOlO » |
0,0002 |
0,0'004 |
|
Св. о.оою » 0,01020 » |
0,0006 |
0,0012 |
|
» 0,0020 » 0,10030 » |
0,0008 |
0,0016 |
Медь |
От 0,0005 до 0,0010 » |
0,0002 |
0,0004 |
|
Св. 01,0010 » 0,0020 » |
0,10006 |
0,0012 |
|
» 0,0020 » 0,0030 » |
0,0008 |
0,0016 |
Кальций |
От 0,05 до 0,10 » |
0,02 |
0,04 |
|
Св. 0,10 » 0,20 » |
0,06 |
0,12 |
Магний |
От 0,010 до 0,020 » |
0,006 |
0,012 |
|
Св. 0,020 » 0,030 » |
0,008 |
0,1016 |
(Измененн |
ая редакция, Изм. № 2). |
|
|
Определение массовых долей цинка и магния
Массовую долю цинка и магния определяют совместно методом атомной абсорбции. Метод основан на измерении величины атомного поглощения цинка и магния в пламени ацетилен — воздух при длинах волн 213,8 и 285,2 нм соответственно после растворения сернокислого никеля в соляной кислоте.
Аппаратура, реактивы и растворы
Весы технические.
Весы лабораторные типа ВЛР-200 по ГОСТ 24104—88 или аналогичного типа.
Спектрофотометр атомно-абсорбционный со всеми принадлежностями.
Источники излучения для цинка и магния.
Ацетилен растворенный технический по ГОСТ 5457—75.
Воздух по ГОСТ 17433—80, класс загрязненности 3.
Кислота соляная, х. ч., по ГОСТ 14261—77, раствор, разбавленный в соотношении 1:1, раствор концентрации с (НС1) = = 2 моль/дм3 и раствор с массовой долей соляной кислоты 1 %.
Кислота серная, х. ч., по ГОСТ 14262—78.
Никель сернокислый по ГОСТ 4465—74.
Никель марки Н-0 по ГОСТ 849—70.
Цинк по ГОСТ 3640—79.
Магний первичный в чушках по ГОСТ 804—72.Вода дистиллированная.
Раствор сернокислого никеля, 0,1 г/дм3.
Для приготовления раствора 100,00 г сернокислого никеля растворяют в 500 см3 раствора соляной кислоты с массовой долей 1 %. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки раствором соляной кислоты с массовой долей 1 %, перемешивают.
Для приготовления раствора сернокислого никеля допускается использовать никель марки Н-0. 21,0000 г никеля растворяют в 100 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и добавляют 20 см3 серной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, добавляют до метки дистиллированную воду, перемешивают. 1 дм3 раствора содержит 100 мг сернокислого никеля.
Стандартные растворы цинка
Раствор А
1,0000 г цинка растворяют в 100 см3 раствора соляной кислоты 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой, перемешивают. 1 см3 раствора А содержит 1,0 мг цинка.
Раствор Б
25 см3 раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки раствором соляной кислоты с массовой долей 1 % и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг цинка.
Раствор В
25 см3 раствора Б отбирают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки раствором соляной кислоты с массовой долей 1 % и перемешивают. 1 см3 раствора В содержит 0,01 мг цинка.
Стандартные растворы магния
Раствор А
1,0000 г магния растворяют в 100 см3 раствора соляной кислоты 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой, перемешивают. 1 см3 раствора А содержит 1,0 мг магния.
Раствор Б
25 см3 раствора А отбирают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки раствором соляной кислоты с массовой долей 1 % и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг магния.