ГОСТ
11739.26—90
Издание официальное
★
Перепечатка воспрещена
У
Группа В59
ДК 669.715.001.4:006.354ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И
ДЕФОРМИРУЕМЫЕ
Методы определения галлия
Aluminium casting and wrought alloys.
Methods for determination of gallium
ОКСТУ 1709
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Родамин С, раствор водный 5 г/дм3.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
Бутиловый эфир уксусной кислоты по ТУ 6—09—781 (бутилацетат) с обязательной перегонкой и использованием фракции с температурой кипения (125 ± 1)°С.
Бензол по ГОСТ 5955.
Смесь бутилацетата и бензола 1:4 по объему.
Галлий металлический по ГОСТ 12797.
Стандартные растворы галлия.
Раствор А: 0,25 г галлия растворяют при нагревании в 30 см3 раствора соляной кислоты, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доливают до метки тем же раствором соляной кислоты.
1 см3 раствора А содержит 0,00025 г галлия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки раствором соляной кислоты и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0000025 г галлия.
Проведение анализа
Навеску пробы массой 0,25 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 20—30 см3 раствора соляной ■кислоты и растворяют при нагревании. Если проба содержит медь, то добавляют по каплям азотную кислоту до полного растворения пробы. Раствор выпаривают до влажных солей. В случае добавления азотной кислоты в колбу приливают 10 см3 раствора соляной кислоты и снова выпаривают раствор досуха. Эту операцию повторяют дважды. Растворяют соли в 10 см3 раствора соляной кислоты и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 25 см3; колбу, в которой проводили растворение, обмывают 5—10 см3 то- то же раствора соляной кислоты и сливают его в ту же мерную колбу. Добавляют к раствору пробы 1 —1,5 см3 треххлористого ти тана до устойчивой фиолетовой окраски и доливают раствором соляной кислоты до метки. Раствор из колбы переносят в делительную воронку вместимостью 100—150 см3, колбу ополаскивают из пипетки 10 см3 того же раствора соляной кислоты и сливают его :в делительную воронку.
К раствору в делительной воронке добавляют пипеткой или из бюретки 35 см3 бутилацетата и встряхивают раствор в течение 1 мин. Отделяют водную фазу и дважды промывают органическую фазу (экстракт) 5 см3 раствора соляной кислоты, встряхивая экстракт с раствором кислоты в течение 1 мин.
К экстракту добавляют 15 см3 воды и встряхивают в течение 1 мин. Водную фазу (реэкстракт) сливают в фарфоровую чашку вместимостью 50 см3 и повторяют реэкстракцию. Вторую водную фазу сливают в ту же фарфоровую чашку, добавляют 0,1 г сухого хлористого натрия и выпаривают реэкстракты на водяной бане досуха. Содержимое чашки растворяют в 10 см3 раствора соляной кислоты и переводят раствор в мерную колбу вместимостью* 25 см3. Доливают раствор тем же раствором соляной кислоты до метки и перемешивают.
В пробирку с пробкой вместимостью 25—30 см3 отбирают аликвотную часть раствора согласно табл. 1, при необходимости доливают пипеткой до 5 см3 раствора соляной кислоты, приливают 0,2 см3 треххлористого титана, 10 см3 смеси бутилацетата и бензола и 0,5 см3 раствора родамина С. Встряхивают содержимое пробирки в течение 2 мин. Отделяют органическую фазу (экстракт) в делительной воронке и фильтруют ее через маленький бумажный фильтр «белая лента» в кювету для измерения оптической плотности.
Таблица I
|
|
|
Масса навески пробы |
|
Массовая доля галлия, % |
части раствора, см3 |
в аликвотной части раствора, г |
|
От 0,001 до 0,01 включ. |
5,0 |
0,05 |
|
Св. 0,01 » 0,05 » |
1,0 |
0,01 |
|
» 0,05 » 0,1 » |
0,5 |
0,005 |
Оптическую плотность экстракта пробы измеряют сразу после экстракции при длине волны 564 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. Раствором сравнения служит смесь бутилацетата и бензола.
Раствор контрольного опыта готовят по п. 2.3.1 со всеми используемыми в анализе реактивами. Среднюю оптическую плотность растворов двух контрольных опытов вычитают из оптической плотности раствора пробы. Массовую долю галлия рассчитывают по градуировочному графику.
Построение градуировочного графика
В девять конических колб вместимостью по 100 см3 помещают навески алюминия массой 0,25 г, растворяют по п. 2.3.1 и в семь колб отмеряют 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0000025; 0,000005; 0,00001; 0,000015; 0,00002; 0,000025; 0,00003 г галлия. Затем растворы выпаривают, растворяют соли в растворе соляной кислоты, экстрагируют галлий бутилацетатом по п. 2.3.2, реэкстрапируют галлий водой по п. 2.3.3, экстрагируют комплекс галлия с родамином С по п. 2.3.4 и измеряют оптическую плотность экстракта согласно п. 2.3.5.
В качестве контрольных растворов используют растворы, не содержащие галлия.
По полученным значениям оптической плотности экстрактов и соответствующим им массам галлия строят градуировочный график.
О б р а б о т к а результатов
'2.4.1. Массовую долю галлия (X) в процентах вычисляют по формуле
Х=— -100, (1)
где т — масса галлия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
гп—-масса навески в аликвотной части раствора пробы, г.
Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
|
Массовая доля галлия, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
|||||
|
результатов параллельных определений |
результатов анализа |
|||||
|
От |
0,001» |
до |
0,0020 |
ВКЛЮЧ. |
0,0005 |
0,0006 |
|
Св. |
0,0020 |
» |
0,0050 |
» |
0,0010 |
0,0015 |
|
|
0,005 |
|
0,010 |
» |
0,002 |
0,003 |
|
> |
0,010 |
> |
0,020 |
> |
0,003 |
0,004 |
|
|
0,020 |
|
0,050 |
> |
0,005 |
0,006 |
|
> |
0,050 |
» |
0,080 |
> |
0,008 |
0,010 |
|
|
0,080 |
» |
0,100 |
» |
0,010 |
0,015 |
3. АТОМНО АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЛЛИЯ
Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте в присутствии пероксида водорода и последующем измерении атомной абсорбции галлия при длине волны 287,4 нм в пламени ацетилен- закись азота.
Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для галлия.
Ацетилен по ГОСТ 5457.
Закись азота медицинская.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19 г/см3, растворы 1 : 1, 1 : 99.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, плотностью 1,35—1,40 г/см3.
Смесь соляной и азотной кислот в соотношении 3:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204, плотностью 1,84 г/см3.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, раствор 100 г/дм3.
Никель хлористый по ГОСТ 4038, раствор 1 г/дм3.
Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.
Раствор алюминия 20 г/дм3: 10 г алюминия помещают в стакан: вместимостью 500 см3, добавляют 50 см3 воды, а затем небольшими порциями 300 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и растворяют при умеренном нагревании, добавляя 1 см3 раствора хлористого никеля. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до- метки и перемешивают.
Галлий металлический по ГОСТ 12797.
Стандартные растворы галлия
Раствор А: 1 г металлического галлия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 30 см3 смеси соляной ш азотной кислот и растворяют при умеренном нагревании. Раствор- охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, добавляют 100 см3 раствора соляной кислоты (1 : 1), доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,001 г галлия.
Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора соляной кислоты (1 : 1), доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,0001 г галлия.
Проведение анализа
Навеску пробы массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают приблизительно 10 см3 воды и затем небольшими порциями 25 см3 раствора соляной кислоты (1:1). Колбу накрывают часовым стеклом и нагревают до* полного растворения навески. Добавляют 3—5 капель пероксида водорода и кипятят раствор в течение 3 мин.
Часовое стекло и стенки колбы ополаскивают водой. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 раствора соляной кислоты (1:1), 10 см3 хлористого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.
При массовой доле кремния менее 1% раствор, если он: не прозрачен, фильтруют через сухой фильтр средней плотности («белая лента») в стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.
При массовой доле кремния свыше 1 % после окончания растворения по п. 3.3.1 раствор фильтруют через фильтр средней плотности («белая лента») в мерную колбу вместимостью 100 см3. Осадок на фильтре промывают 2—3 раза горячим раствором соляной кислоты (1:99) порциями по 10 см3 (основной фильтрат).
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают,, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500—600°С в течение 3 мин. После охлаждения к содержимому тигля добавляют четыре капли серной кислоты, 5 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту до получения прозрачного раствора. Далее раствор упаривают досуха и после охлаждения остаток смачивают 2—3 см3 воды и растворяют в 2—3 см3 раствора соляной кислоты 1 : 1 при нагревании.
Раствор присоединяют к основному фильтрату в мерной колбе вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор контрольного опыта готовят согласно пп. 3.3.1, 3.3.2, 3.3.3, используя вместо навески пробы навеску алюминия.
Построение градуировочных графиков
При массовой доле галлия от 0,05 до 0,1% в семь мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 25 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 см® стандартного раствора Б, что соответствует 0,00025; 0,0003; 0,00035; 0,0004; 0,00045; 0,0005 г галлия.
При массовой доле галлия от 0,1 до 1,0% в семь мерных колб вместимостью по 100 см3 приливают по 25 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0,0005; 0,001; 0,002; 0,003; 0,004; 0,005 г галлия.
В растворы колб (по пп. 3.3.5.1, 3.3.5.2) добавляют по 10 см3 раствора соляной кислоты (1:1), по 10 см3 раствора хлористого аммония, доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор пробы, раствор контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя аце- тилен-закись азота и измеряют атомную абсорбцию галлия при длине волны 287,4 нм.
По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям галлия строят градуировочный график.
Массовую концентрацию галлия в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.
О б р а б от к а результатов
Массовую долю галлия (Л)в процентах вычисляют по формуле
х JCj-CAJi . 100, (2)
где Ci — массовая концентрация галлия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;
С2 — массовая концентрация галлия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;
V — объем раствора пробы, см3
;
т — масса навески пробы, г.
Расхождения результатов не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.
Таблица 3
|
Массовая доля галлия, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
||
|
результатов парал лельных определений |
результатов анализа |
||
|
От |
0,050 до 0,100 включ. |
0,010 |
0,015 |
|
Св. |
0,10 » 0,25 » |
0,02 |
0,03 |
|
» |
0,25 » 0,50 » |
0,04 |
0,06 |
|
> |
0,50 » 1,00 > |
0,06 |
0,08 |
