Группа В59
СОЮЗА ССР
УДК 669.884.001.4:006.354
ГОСТ
8775.3—87
ЛИТИЙ
Метод определения магния, марганца, железа,
алюминия, кремния, бария
Lithium.
Method for determination of magnesium, manganese,
iron, aluminium, silicon, barium
ОКСТУ 170
9
Срок действия
с 01.07.88
до 01.07.93
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод определения примесей магния, марганца, железа, алюминия, кремния, бария при массовой доле магния от 0,002 до 0,05 %, марганца от .0,0003 до 0,01%, железа от 0,002 до 0,04%, алюминия от 0,001 до 0,04 %, кремния от 0,003 до 0,04 %, бария от 0,003 до 0,04 % в литии.
Метод основан на возбуждении эмиссионных спектров магния, марганца, железа, алюминия, кремния, бария и регистрации их фотографическим или фотоэлектрическим способами.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 8775.0— 87.
АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Спектрограф типа ДФС-8, ДФС-13, ИСП-28, ИСП-30 или квантометр типа ДФС-36.
Генератор дуговой типа УГЭ-4 или другой источник возбуждения с такими же или лучшими метрологическими характеристиками.
Микрофотометр типа МФ-2 или микроденситометр типа МД-100.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104—80 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
1
Издание официальное
л Lrt_l~— гвнж. ixirnmПерепечатка воспрещена
Мерник любой конструкции из нержавеющей стали по ГОСТ 5632—72 или органического стекла по ГОСТ 17622—72, вмещающий навеску массой (10±2) мг.
Чашки из циркония или органического стекла.
Пестик из органического стекла.
Чашки платиновые по ГОСТ 6563—75, вместимостью 100 см3.
Допускается использовать стеклоуглеродную посуду.
Вибромашина для растирания проб и градуировочных образцов любой конструкции на базе вибратора ИВ-104, обеспечивающая скорость вращения не ниже 1400 мин-1.
Бокс защитный из органического стекла по ГОСТ 17622—72.
Нож из нержавеющей стали по ГОСТ 5632—72.
Электроплитка по ГОСТ 14919—83.
Электроды фасонные типа I и IV марки ОСЧ-7—4.
Черт. 1
Нижний электрод Верхний электрод Инструмент для уплотнения пробы
ротографическая регистрация спектра
Допускается применять электроды (черт. 1, 2), изготовленные из углей марки ОСЧ-7—3 и других марок, обеспечивающих требуемую чистоту по определяемым элементам.
Инструменты для уплотнения пробы в кратер нижнего электрода (см. черт. 1, 2).
Пластинки фотографические типа I, диапозитивные или другие, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий.
Лампа типа СВД-500.
Инструмент ДЛЯ уПЛОТНС’ ния пробы
Верхний электрод
Нижний электрод
£
Фотоэлектрическая регистрация спектра
Черт. 2
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Аммоний углекислый по ГОСТ 3770—75, насыщенный раствор или раствор углекислого аммония, приготовленный насыщением 25 %-ного водного раствора аммиака углекислым газом в полиэтиленовой посуде.
Литий углекислый, ос. ч. или приготовленный по приложению.
Магния окись по ГОСТ 4526—75.
Марганца окись по ГОСТ 4470—79.
Железа окись.
Алюминия окись, х. ч.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.
Барий углекислый по ГОСТ 4158—80.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288—74.
Проявитель метолгидрохиноновый следующего состава:
метол по ГОСТ 25664—83 — 2,2 г
гидрохинон по ГОСТ 19627—74 —8,8 г
натрия сульфит, безводный по ГОСТ 5644—-75 —96,0 г калий бромистый по ГОСТ 4160—74 —5,0 г
натрий углекислый, безводный по ГОСТ 83—79 —48,0 г вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72 —до 1 дм3фиксаж следующего состава:
натрий серноватистокислый по ГОСТ 27068—86 —250,0 г аммоний хлористый по ГОСТ 3773—72 — 40,0 г
вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72 —до 1 дм3.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72, дважды перегнанная в кварцевом аппарате.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87 или ГОСТ 5962—67.
ПОДГОТОВКА к АНАЛИЗУ
Приготовление образцов для градуиров- к и
Исходную смесь для приготовления образцов для градуировки, содержащую по 1 % магния, марганца, железа, алюминия, кремния и бария от суммы массовых долей лития и определяемых элементов, готовят следующим образом: в платиновую чашку помещают 9,9371 г углекислого лития (основы), 0,0331 г окиси магния, 0,0316 г окиси марганца, 0,0286 г окиси железа, 0,0378 г окиси алюминия, 0,0428 г двуокиси кремния и 0,0287 г углекислого бария, взвешенные с погрешностью не более 0,0005 г, и растирают вручную пестиком не менее 3 ч.
Допускается вводить в состав исходной смеси другие элементы (не более 1% каждого) без изменения массовых долей магния, марганца, железа, алюминия, кремния и бария.
Приготовленную исходную смесь хранят в плотно закрывающейся полиэтиленовой банке.
Образцы для градуировки (ГО), с массовой долей определяемых элементов от 0,0003 до 0,3 % от суммы лития и примесей, готовят последовательным разбавлением исходной смеси или соответствующего образца для градуировки углекислым литием (основой) в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Номер го |
Мас сов а я доля определяемого элемента в процентах ст суммы лития и примесей, % |
Соотношение смешиваемых компонентов, г |
||||||
Литий углекислый (основа) |
Исходная смесь |
ГО 7 |
ГО 6 |
ГО 5 |
ГО 4 |
ГО 3 |
1 |
0,0003 |
9 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
0,0010 |
9 |
|
|
|
|
1 |
—rfH. |
3 |
0,0030 |
9 |
|
|
|
1 |
|
|
4 |
0,0100 |
9 |
|
|
1 |
|
|
|
5 |
0,0300 |
9 |
|
1 |
|
|
|
|
6 |
0,1000 |
9 |
1 |
|
|
|
|
|
7 |
0,3000 |
7 |
3 |
|
|
|
|
|
Массовые доли магния, марганца, железа, алюминия, кремния и бария в образцах для градуировки корректируют, суммируя массовые доли определяемого элемента, введенные в образец и содержащиеся в основе. Приготовление основы и определение примесей в основе приведено в приложении.
Растирают образцы для градуировки не менее 3 ч вручную или на вибромашине в течение 60 мин в чашках из циркония или органического стекла, при растирании приливают около 5 см3 этилового спирта.
Приготовленные образцы для градуировки хранят в плотно закрывающихся полиэтиленовых банках.
Подготовка пробы к анализу
Кусочки металлического лития, хранящегося в соответствии с ГОСТ 8774—75, извлекают из банки пинцетом, обезжиривают четыреххлористым углеродом, очищают ножом от окиси и на пластинке из органического стекла отрезают от каждого кусочка необходимое количество металла, чтобы общая масса его составила примерно 1 г.
Пробу лития массой 1,0 г растворяют в 30—40 см3 воды, налитой в платиновую чашку, при этом каждый кусочек лития вносят в чашку после растворения предыдущего. Приливают 30—40 см3 насыщенного раствора углекислого аммония. Раствор упаривают досуха на электроплитке или под лампой СВД-500. Полученный углекислый литий растирают пестиком в той же чашке 5—10 мин и ссыпают в кварцевую пробирку с пробкой или пакет из кальки.
При массовой доле определяемых элементов более 0,3 % пробы перед анализом разбавляют в десять раз: в платиновую или стеклоуглеродную чашку помещают 0,100 г пробы в виде углекислого лития и 0,900 г основы и растирают пестиком в течение 20 мин или 10 мин на вибромашине.
ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Анализируемую пробу, подготовленную по п. 4.2, и каждый образец для градуировки, приготовленный по п. 4.1, массой примерно 10 мг, насыпают мерником в кратер нижнего электрода и уплотняют.
Верхним электродом служит графитовый электрод, заточенный
на конус.
Готовят три электрода с пробой и по три электрода каждого градуировочного образца (ГО).
При необходимости электроды перед анализом обжигают в дуге постоянного тока при силе тока 12 А в течение 15 с.
П
при
о т о г р а ф и ч е с-
роведение анализа кой регистрации спектровСпектры проб и ГО возбуждают в дуге постоянного тока при следующих параметрах: сила тока 12 А, время экспозиции
90 с, межэлектродный промежуток 2 мм, длины волн аналитических линий указаны в табл. 2.
Таблица 2
Д
Определяемый елемент
279,55
279,48
302,06
308,20
288,20
493,41
лина волны аналитической линии, нмМагний Марганец Железо Алюминий Кремний Барий
Примечание. Допускается использовать другие аналитические линии и фон, обеспечивающие указанную воспроизводимость анализа.
Ф
су
отопластинки проявляют, фиксируют, промывают,шат.
На каждой спектрограмме фотометрируют почернение аналити-
ческих линий и фона в коротковолновую сторону от линии, заме ряют разность почернений аналитических линий и фона (AS). По
трем значениям ASi, AS2, AS3, полученным по трем спектрограммам для пробы и каждого ГО, вычисляют среднее арифметическое значение AS.
По результатам фотометрирования ГО строят градуировочные графики, откладывая по оси абсцисс логарифм значения массовой доли определяемого элемента в градуировочном образце в про- центах (табл. 1), а по оси ординат — среднее арифметическое AS градуировочного образца.
Результат определения (массовую долю определяемого
элемента в процентах) находят по градуировочному графику, ис
пользуя среднее арифметическое значение AS пробы.
Проведение
при
ской регистрации спектров
Испарение проб и возбуждение спектра проводят в дуге постоянного тока, время экспозиции 60 с, сила тока 16 А, межэлектродный промежуток 3 мм, ширина входной щели 15—25 мкм, ширина выходной щели и длины волн аналитических линий указаны в табл. 3.
С цифрового вольтметра квантометра снимают для пробы и каждого ГО показания, пропорциональные логарифмам отношений интенсивностей аналитических линий и фона (Ап). По трем значениям Дпі, Ап2, Ап3 вычисляют среднее арифметическое (Ап) для пробы и каждого ГО.
По показаниям цифрового вольтметра квантометра для ГО строят градуировочные графики, откладывая по оси абсцисс лога-Таблица 3
Определяемый элемент
Длина волны аналитической
линии, нм
Ширина выходных щелей
квантометра, мкм
Магний Марганец Железо Алюминий Кремний Барий Фон
279,55 257,61
302,06 396,10
288,20 493,41
333,40
150
150
100
150
150
150
150
р
элемента в градуи
ифм значения массовой доли определяемого ровочном образце в процентах (табл. 1), а по оси ординат — среднее арифметическое трех замеров Ап градуировочного образца.Массовую долю определяемого элемента в процентах на-
ходят по градуировочному графику, используя среднее арифметическое значение Ап пробы.
обработка результатов
За результат определения принимают массовую долю эле
мента, полученную по п. 4.2.3 при фотографической регистрации и по п. 4.3.3 при фотоэлектрической регистрации спектра.
За результат анализа принимают среднее арифметическое
двух параллельных определений (единичных определений) при выполнении условий пп. 2.5, 2.6 и 2.10 ГОСТ 8775.0—87.
Показатели точности
Относительное среднее квадратическое отклонение сходимости результатов параллельных определений (S^x) — не более 0,20.
Относительное среднее квадратическое отклонение воспроизводимости результатов определений (SrB) не более 0,20.
5-3.3. Неисключенная систематическая погрешность (0) незначима по сравнению со случайной погрешностью (в).
Значение погрешности результатов анализа (А) определяют по ГОСТ 8775.0—87.
Массовую долю кремния в пересчете на окись кремния вычисляют умножением найденной массовой доли кремния на 2,14.
Контроль точности анализа
Контроль точности анализа проводят по методу добавок в соответствии с ГОСТ 8775.0—87, используя в качестве добавок ГО определяемых элементов или навески этих элементов в виде окис- лов. Добавку определяемого элемента добавляют к навеске пробы до ее растворения