---

ГОСТ 13637.7—93

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом 104 «Полупроводниковая и редкометаллическая продукция. Осо­бочистые металлы», Государственным институтом редких ме­таллов (гиредмет)

ВНЕСЕН Госстандартом России

2. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 4—93 от 19 октября 1993 г.)

За принятие проголосовали:

3. Постановлением Комитета Российской Федерации по стандар­тизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 № 160 меж­государственный стандарт ГОСТ 13637.7—93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Рос­сийской Федерации с 01.01.95

4. ВЗАМЕН ГОСТ 13637.7—77

© ИПК Издательство стандартов, 1996

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГАЛЛИЙ

Метод определения серы

Gallium.

Method for the determination of sulphur

О

ГОСТ
13637.7—93

Издание официальное

КСТУ 1709

Установка для восстановления серы и отгонки сероводорода (см. чертеж) состоит из колбы 2 вместимостью 500±50 см³ с об­ратным холодильником 5 длиной (25±5) см. К наружной стороне выходной трубки длиной (20 ±5) см и диаметром выходного от­верстия (2±1) мм обратного холодильника приварена спиральная кварцевая насадка. Приемником 4 для поглощения сероводоро­да служит пробирка вместимостью (40 ±5) см³. Зазор между квар­цевой насадкой и стенками пробирки (1±1) мм. Аргон или азот, используемый как газоноситель, очищают пропусканием через барботеры 6—8 вместимостью (150 ±50) см³, диаметр склянки (30±5) мм, заполненные щелочным раствором пирогаллола 6, 7 и дистиллированной водой 8.

1 — электроплитка, 2 — реакционный сосуд с восстановительной смесью, 3 — шлифы, 4 — приемник с щелочным раствором гидроксиламина и ЭДТА (спиральная кварцевая насадка, приваренная к наружной сто­роне выходной трубки обратного холодильника), 5 — обратный холо­дильник, 6—7 — барботеры с раствором пирогаллола 250 г/дм³ в раст­воре едкого калия 25Q г/дм?, 8 — барботер с дистиллированной водой

Плитка электрическая лабораторная мощностью 400 Вт.

Воронка Бюхнера, диаметр 80 мм.

Колба Бунзена вместимостью 500 см³.

Пипетки с делениями вместимостью 0,1; 0,2; 1 и 10 см³.

Колбы мерные вместимостью 50; 100; 200 и 1000 см³.

Цилиндры мерные вместимостью 10; 25 см³.

Конго красный — индикатор.

Аргон газообразный по ГОСТ 10157 или изот газообразный по ГОСТ 9293.

Стержни графитовые, ос.ч. — 7—3.

Ртуть марки Р0 но ГОСТ 4658.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261.

Медь двухлористая 2-водная по ГОСТ 4167.

Олово двухлористое 2-водное.

Кислота серная по ГОСТ 4204 раствор концентрацией 0,05 моль/дм³, готовят из фиксанала.

Пирогаллол А.

Калия гидроокись по ГОСТ 24363.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456.

Калий хлористый по ГОСТ 4234, ос.ч. насыщенный раствор.

Натрий фосфорноватисто-кислый (гипофосфит натрия) 1-вод- ный по ГОСТ 200.

Натрий сернистый (натрий сульфид) 9-водный по ГОСТ 2053.

Соль динатриевая этилендиамин — N, N, N', А'-тетрауксус- ной кислоты, 2-водная (трилон Б), ч.д.а. по ГОСТ 10652.

Аммиак водный особой чистоты ГОСТ 24147.

Раствор А: 56 г кали едкого и 50/г трилона Б растворяют в дистиллированной воде, раствор переводят в мерную колбу вмес­тимостью 500 см³, доводят объем раствора водой до метки и пере­мешивают. Раствор Готовят за 2 дня до употребления.

Раствор Б: 34,7 г гидроксиламина гидрохлорида растворяют в дистиллированной воде, раствор переводят в мерную колбу вмес­тимостью 250 см³, доводят объем раствора водой до метки и пере­мешивают.

Полярографический фон, готовят следующим образом: 80 см³ раствора А, 20 см³ раствора Б и 150 см³ свежеприготовленной дис­тиллированной воды смешивают в день употребления.

Восстановительная смесь: смесь 300 см³ концентрированной соляной, 500 см³ йодистоводородной кислот, 150 г гипофосфита натрия и 200 см³ дистиллированной воды кипятят в течение 6—8 ч в приборе с обратным холодильником с постоянной продувкой ар­гоном или азотом со скоростью 3—4 пузырька в секунду. При ох­лаждении из восстановительной смеси должны выделяться соли (невыделение солей свидетельствует о недостаточной концентра­ции соляной кислоты). Восстановительную смесь сливают с солей и хранят в склянке с притертой пробкой в темном месте.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.Сера сульфатная, основной раствор: (6,25±0,05) см³ раствора серной кислоты, приготовленного из фиксанала, разбавляют дис­тиллированной водой до 100 см³ в мерной колбе.

1 см³ раствора содержит 100 мкг сульфатной серы.

Сера сульфатная, рабочий раствор: 10 см³ основного раствора сульфатной серы помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают до метки дистиллированной водой.

1 см³ рабочего раствора сульфатной серы содержит 10 мкг серы.

Сера сульфидная, основной раствор готовят непосредственно перед употреблением: 20 мг высушенного фильтровальной бумагой сульфида натрия, в 1 мг которого содержится 0,133 мг серы, по­мещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 20 см³ полярографического фона, доливают дистиллированной водой до метки и перемешивают.

1 см³ основного раствора сульфидной серы содержит 26,6 мкг серы.

Серы сульфидная, рабочий раствор готовят непосредственно перед употреблением: 18,7 см³ основного раствора сульфидной се­ры помещают в мерную колбу вместимостью 50 см³ и доводят до метки полярографическим фоном. Основной раствор отмеривают бюреткой с погрешностью не более ±0,05 см³.

1. см³ рабочего раствора сульфидной серы содержит 10 мкг се­ры.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

Собирают установку (см. чертеж): в барботеры 6 и 7 залива­ют раствор пирогаллола в едком кали. В барботер 8 заливают дис­тиллированную воду и соединяют его с реакционной колбой 2 с помощью хлорвинилового шланга. Остальные соединения осуще­ствляют с помощью резиновых шлангов. В реакционную колбу 2 заливают 150 см³ предварительно приготовленной восстанови­тельной смеси (см. разд. 2), 1 см³ раствора хлорной меди с кон­центрацией 0,1 моль/дм³ и 0,1 г двухлористого олова. Через хо­лодильник 5 пропускают холодную воду. Шлиф холодильника и шлиф пробки 3 натирают графитовым стержнем. Через установку пропускают поток азота или аргона со скоростью 15—25 пузырь­ков в приемнике за 10 с. О герметичности установки судят По сов­падению скорости прохождения пузырьков аргона в барботере 3 и приемнике 4. Правильность работы установки проверяют восста- 76новлением стандартного раствора сульфатной серы. Для этого восстановительную смесь кипятят в течение 1 ч для дополнитель­ной очистки от серы. Восстановительную смесь охлаждают, затем в приемник 4 заливают 10 см⁵ полярографического фона, а через шлиф холодильника в реакционную колбу 2 вводят 0,2 см³ рабо­чего раствора сульфатной серы. Сероводород отгоняют в течение 30 мин с момента закипания раствора. Затем раствор из прием­ника выливают в электролитическую ячейку с внешним анодом (анодное отделение предварительно заполняют ртутью на 2 мм выше уровня платинового контакта и насыщенным раствором хло­ристого калия доверху и закрывают пробкой) и снимают поляро­грамму.

Режим полярографирования на ПУ-1: амплитуда 10 мВ, ско­рость развертки 3 мВ/с, принудительный обрыв; начальный потен­циал минус 0,45 В, потенциал пика сульфид-иона составляет около минус 0,8 В относительно насыщенного каломельного электрода.

Вследствие диффузии сульфид-ионов в анодное отделение элек­тролизера потенциал пика может постепенно сдвигаться в поло­жительном направлении. Поэтому необходимо ежедневно переза­ряжать анодное отделение электролизера свежим насыщенным раствором хлористого калия. Высоту пика серы измеряют по вер­тикали, проведенной через вершину пика до пересечения с каса­тельной, соединяющей основания ветвей пика.

Высоту пика на полярограмме раствора в приемнике сопостав­ляют с высотой пика раствора 2 мкг сульфидной серы в 10 см³ раствора (для получения этого раствора 0,2 см³ рабочего раство­ра сульфидной серы разбавляют в узком мерном цилиндре поля­рографическим фоном до 10 см³). Разница высот обоих пиков не должна превышать 10 % относительных от высоты пика рабочего раствора сульфидной серы. Если расхождение больше, а раствор в приемнике дает более низкие пики, то необходимо промыть хо­лодильник бидистиллятом и повторить определение. Окисление йодистоводородной кислоты кислородом воздуха на внутренней поверхности трубки обратного холодильника в то время, когда прибор не работает, является частой причиной занижения резуль­татов определения серы. Если раствор в приемнике дает значи­тельно более высокие пики, то проверяют поправку контрольного опыта, как указано ниже.

Для вновь собранной установки проводят многократную про­верку поправки контрольного опыта при пропускании газа через кипящую растворяющую смесь в течение 30 мин. Поправку конт­рольного опыта (в единицах мкг серы в 10 см³ раствора) опреде­ляют по отношению пика в соответствующем растворе к высоте пика, полученного при восстановлении 0,2 мкг сульфатной серы. Если на полярограмме раствора в контрольном опыте не наблю­дается пика серы, а наблюдается точка перегиба на полярографи­ческой кривой у потенциала пика серы, то за высоту волны при­нимают половину разницы ординат точек перегиба и минимума на положительной ветви пика.

Установку считают пригодной для работы, если поправка конт­рольного опыта за 30 мин не превосходит 0,02 мкг серы при мас­совой доле серы в галлии не более 5 • 10 ¹² % и 0,2 мкг серы при больших массовых долях серы.

Полноту отгонки серы проверяют ежедневно с утра. Поправку кон­трольного опыта проверяют ежедневно с утра и после каждого пе­рехода отгонки больших количеств серы в отгонке малых коли­честв серы.

Для градуировки установки проводят восстановление и отгон­ку серы из 0,2 см³ рабочего раствора сульфатной серы, как указа­но в п. 3.1. Установку градуируют один-два раза в течение рабо­чего дня.

т-Н„ ’

где mi — масса серы в растворе сульфатной серы, введенном для градуировки установки, мкг;

Н — средняя арифметическая высота лика полярографиру- емого раствора после введения пробы за вычетом высо­ты пика контрольного опыта за время растворения на­вески пробы, мм;

т — масса навески галлия, г;

7/ст — средняя арифметическая высота пика, полученного при градуировке прибора, за вычетом высоты пика конт­рольного опыта за 30 мин, мм.

Допускаемые расхождения двух результатов параллельных оп­ределений и двух результатов анализа (разность большего и мень­шего) с доверительной вероятностью 0,95 приведены в таблице.

Допускаемые расхождения для промежуточных массовых до­лей серы рассчитывают методом линейной интерполяции.

Контроль правильности анализа проводят методом доба­вок по ГОСТ 25086.ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУ­МЕНТЫ

Дата введения 01.01.95

Настоящий стандарт устанавливает метод переменно-токовой полярографии для определения серы в галлии (при массовой доле серы от 5 • 10~⁶ до 1 • 10^-4 %).