Страница 2: ГОСТ 13637.3-93. Галлий. Химико-атомно-эмиссионный метод определения алюминия, висмута, индия, кадмия, кобальта, кремния, магния, марганца, меди, никеля, свинца, серебра, хрома, цинка и железа (71713)

Образцы сравнения ОС: ОСА1-ОСА7 готовят последова­тельным разбавлением ООСА порошковым графитом- Массовые доли каждой из определяемых примесей в ОСА1—ОСА7 и вводи­ломне в смесь навески порошкового графита и разбавляемого об­разца, смешиваемые для получения данного образца, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Т аблица 2

Приведенные в табл. 1 и 2 навески порошкового графита и разбавляемого образца сравнения помещают в ступку из органи­ческого стекла, тщательно перетирают ОСІ—ОСЗ с этиловым спиртом, а ОС4—ОС7 — с дважды перегнанным этиловым спир­том, в течение 50 мин и высушивают под инфракрасной лампой в боксе из органического стекла.

Примечание. ООСА, ООСБ и ООСВ допускается также готовить, вво­дя определяемые элементы в виде окислов (см. ГОСТ 136.317.1 или ГОСТ 1В637.2).

Во избежание внесения загрязнений перетирание в ступке и высушивание под инфракрасной лампой ведут в боксе из органи­ческого стекла.

Образцы сравнения хранят в плотно закрытых банках из ор­ганического стекла-

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   1. Концентрирование алюминия, висмута, индия, кадмия, ко­бальта, кремния, магния, марганца, меди, никеля, свинца, сереб­ра, хрома, цинка.

Навеску галлия массой Г г помещают во фторопластовую чаш­ку, приливают 10 см³ смеси раствора соляной кислоты концентра­цией 6 моль/дм³ и азотной кислоты в отношении 3:1, чашку за­крывают фторопластовой крышкой и растворяют 50—60 мин на электроплитке, покрытой кварцевой кюветой, при слабом нагреве. Полученный раствор упаривают до сиропообразного состояния. Затем к нему приливают 5 см³ раствора соляной кислоты концент­рацией 6 моль/дм³ и слегка нагревают- Охлажденный раствор переводят в делительную воронку, смывая чашку еще 5 см³ раст­вора соляной кислоты с концентрацией 6 моль/дм³.

Экстракцию галлия можно проводить двумя практически рав­ноценными экстрагентами: бутилацетатом или этиловым эфиром. При работе с этиловым эфиром необходимо учитывать его взры­воопасность- При экстракции необходимо периодически выпускать из делительной воронки образовавшиеся пары эфира.

Для экстракции галлия в делительную воронку добавляют 10 см³ бутилацетата или этилового эфира и энергично встряхива­ют воронку в течение 2 мин. После расслаивания жидкостей ниж­нюю водную фазу переводят в другую делительную воронку и повторяют экстракцию еще два раза таким же количеством бу­тилацетата или этилового эфира.

Солянокислый раствор, полученный после экстракции галлия, переводят в чистую фторопластовую чашку, добавляют в нее 50 мг порошкового графита и упаривают раствор досуха при температуре около 100°С на электроплитке, покрытой кварцевой кюветой. Полученный сухой остаток представляет собой концент- рат примесей, подвергаемый атомно-эмиссионному анализу.

Одновременно через все стадии анализа проводят три конт­рольных опыта и получают три сухих остатка — концентрата-

С комплектом установки для отгонки галлия, двух сосудов фторопластовых (для бромирования и для насыщения соляной кислотой), трех делительных воронок и кварцевой чашки много­кратно проводят контрольные опыты по п. 4.2.3, пока поправка контрольного опыта не удовлетворит требованиям п- 5.2.

Примечание. При рабоче е новыми тиглями из стеклоуглерода для определения 2-10~⁶ % алюминия число контрольных опытов, необходимых для подготовки посуды, обычно¹ составляет не менее 5.

Делительные воронки и кварцевые чашки после анализа спо­ласкивают деионизованной водой и хранят заполненными деиони­зованной водой погруженными в деионизованную воду в емкос­тях из фторопласта или стеклоуглерода.

В шесть тиглей из кварца или стеклоуглерода вместимостью 30 см³ вводят по 15 см³ четыреххлористого углерода и по 3 см³ дважды перегнанной соляной кислоты- В три тигля помещают на­веску измельченного галлия массой по 3 г. Затем все шесть тиг­лей устанавливают на подставку фторопластового сосуда 1 (черт. 2). На дно фоторопластового сосуда предварительно наливают 40 см³ брома, сосуд герметизируют завинчивающейся крышкой 2 и оставляют на 24 ч в вытяжном шкафу. На следующий день фто­ропластовый сосуд открывают, три тигля контрольного опыта и три тигля с растворенной пробой поочередно помещают на под­ставку 2 (черт. 1) кварцевого сосуда. В сосуд предварительно за­ливают раствор гидроокиси калия на 1/3 его высоты. Сосуд 1 со­единяют каучуковой трубкой 6 с жидкостным затвором 7, который заполняют раствором гидроокиси калия. После установки тиглей 4 на подставку (черт. 1) сосуд 1 закрывают пробкой 3, предвари­тельно смазанной ортофосфорной кислотой, и на пробку надева­ют электропечь 5- Электропечь постепенно нагревают, регулируя напряжение ее питания регулятором типа РНО-250-2 таким обра­зом, чтобы' сначала из растворов в тиглях отогнался бром, а затем остальная жидкость до получения сухих остатков. Затем электро­печь снимают. После оклаждения тигли с сухими остатками пере­носят из кварцевого сосуда 1 (черт. 1) на подставку из фторо­пласта 4 (черт. 2), на дно фторопластового сосуда 1 (черт. 2) предварительно наливают 200 см³ концентрированной соляной ки­слоты для нейтрализации сухого остатка и оставляют на 1 ч. За­тем в каждый из тиглей приливают по 5 см³ дважды перегнанной соляной кислоты. После растворения остатка раствор переносят в делительную воронку вместимостью 30 см³, приливают туда 10 см³ этилового эфира, насыщенного соляной кислотой, и встряхивают в течение 2 мин- После расслаивания 'кислотный слой переносят в другую делительную воронку вместимостью 30 см³, а эфирный слой отбрасывают. Экстракцию эфиром повторяют еще два раза. Затем кислотный слой переносят в кварцевую чашку вместимостью 10 см³, упаривают до объема 1 —1,5 см³, добавляют 50 мг порош­кового графита и упаривают досуха на электроплитке, покрытой кварцевой кюветой и пластиной из стеклоуглерода.

Полученный сухой остаток представляет собой концентрат алюминия, подвергаемый атомно-эмиссионному анализу. Анализ каждой пробы галлия проводят из трех параллельных навесок.

Одновременно через все стадии анализа проводят три конт­рольных опыта и получают три сухих остатка концентрата.

Навеску галлия массой 1 г помещают в кварцевую чашку вмес­тимостью' 40—50 см³. В чашку приливают 4 см³ азотной кислоты. Чашку накрывают кварцевой крышкой и нагревают на электро­плитке слабого накала. После начала растворенияі чашку снима­ют с плитки, через 1 ч в чашку добавляют 2 см³ раствора соля­ной кислоты концентрацией 6 моль/дм³ и нагревают чашку до полного растворения галлия, не допуская бурного кипения раст­вора. Полученный раствор упаривают до густого сиропа, после чего добавляют 10 см³ раствора виннокислого аммония. Раствор нейтрализуют аммиаком до pH 8 по универсальной индикаторной бумаге и переносят в кварцевую делительную воронку вместимо­стью 50 см³. В нее добавляют 1 см³ раствора диэтилдитиокарба- мата натрия и 3 см³ хлороформа или четыреххлористого углерода. Воронку энергично встряхивают в течение 3 імин. После расслаи­вания фаз органическую фазу переносят в другую делительную воронку и экстракцию повторяют в тех же условиях еще один раз. Объединенный экстракт (органическая фаза) промывают 5 см³ деионизованной воды в кварцевых делительных воронках вмести­мостью по 30 см³ три раза и переносят в чистую кварцевую чаш­ку вместимостью 30 см³. В чашку добавляют 50 мг порошкового графита — коллектор и осторожно упаривают раствор на электро­плитке, покрытой кварцевой кюветой, при температуре 50—60 °С- Полученный сухой остаток представляет собой концентрат желе­за, подвергаемый атомно-эмиссионному анализу.

Одновременно через все стадии анализа проводят три конт­рольных опыта на загрязнение реактивов и получают три сухих остатка •— концентрата.

Анализ каждой пробы галлия по пп. 4.1, 4.2, 4.3 проводят из трех параллельных навесок.

К каждому концентрату, полученному из навески анализируе­мой пробы и контрольных опытов, и к 50 мг каждого из образцов сравнения добавляют по 2 мг хлористого натрия и слегка переме­шивают шпателем на кусочке кальки.

Каждую смесь с помощью шпателя помещают в канал графи­тового электрода диаметром 4 мм и глубиной 6 мм и уплотняют с помощью набивалки из органического стекла. Шпатель и наби- валку после каждой пробы тщательно протирают кусочками бязи, смоченными этиловым спиртом, и высушивают на воздухе.

Электрод с концентратом примесей (или образцом сравнения) служит анодом (нижний электрод). Верхним электродом являет­ся графитовый электрод, заточенный на конус. Между электрода­ми зажигают дугу постояцного тока силой 15 А.

Спектры фотографируют с промежуточной диафрагмой 5 мм, шириной щели 15 мкм, шкалой длины волны, установленной на 280 нм, и времени экспозиции около 45 с (до полного выгорания хлористого натрия).

Во время экспозиции расстояние между электродами поддер­живают равным 3 мм-

На одну и ту же фотопластинку в одинаковых условиях фото­графируют по три раза спектр концентратов анализируемых проб, спектр концентратов, полученных из контрольных опытов, и спектр каждого из образцов сравнения.

Экспонированную фотопластинку проявляют, промывают во­дой, фиксируют, промывают в проточной воде в течение 15 мин и сушат.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   2. В каждой спектрограмме фотометрируют почернения ана­литической линии определяемого элемента 5_Л (см. табл. 3) и близлежащего фона 5_Ф' (минимальное почернение рядом с анали­тической линией определяемого элемента с любой стороны, но. с одной и той же стороны во всех спектрах, снятых на одной плас­тинке) и вычисляют разность почернений AS = 5_Л—5_Ф-

По трем значениям AS_1; AS₂, AS₃, полученным по трем спектро­граммам, снятым для каждого образца, находят среднее арифме­тическое AS. От полученных средних значений AS переходят к соответствующим значениям логарифмов относительной интенсив­ности 1g -р- , используя таблицу, приведенную в обязательном! приложении ГОСТ 13637.1.

По значениям IgC и 1g для образцов сравнения строят ^ф_г

градуировочный график в координатах IgC, 1g . По этому х / ^ф

• градуировочному графику и по значению 1g -А- для концентра-

'Ф

тов контрольных опытов определяют среднее значение массовой доли определяемой примеси Ск в концентратах контрольных опы­тов. Соответствено по значению 1g -А- для концентратов апали-

'Ф

зируемой пробы находят по градуировочному графику среднее значение массовой доли С определяемой примеси в концентрате анализируемой пробы.

Х_ан=^-'(С-С_к),