---

УДК 669.27:543.06:006.354 Группа Ва9

В

ГОСТ

. 14339.5—91

ОЛЬФРАМ

Методы спектрального анализа
Tungsten. Methods of spectral analysis

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.01.93

Настоящий стандарт устанавливает спектральные методы оп­ределения примесных элементов алюминия, ванадия, висмута, гафния, железа, кадмия, калия, кальция, кобальта, кремния, маг­ния, марганца, меди, молибдена, мышьяка, натрия, никеля, ни­обия, олова, свинца, сурьмы, . тантала, титана, хрома, цинка, циркония в металлическом вольфраме (в виде прутка, штабика, ленты, проволоки), в оксиде вольфрама, паравольфрамате аммо­ния, вольфрамовой кислоте, карбиде вольфрама.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 29103.

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Требования безопасности — по ГОСТ 29103.

3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА,
   МАТЕРИАЛЫ И "РЕАКТИВЫ

Универсальный генератор постоянного тока УГЭ-4, работаю­щий в режиме дуги постоянного тока, или любой выпрямитель, обеспечивающий постоянный ток силой 15 А при напряжении 220 В. При этом напряжение на электродах должно быть не ме­нее 40 В.

Установка фотоэлектрическая типов МФС-8; МФС-4 или дру­гая подобного типа.

Издание официальное

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта ССС

РСпектрограф кварцевый типов ИСП-30, ИСП-22 или другой спектрограф средней дисперсии.

Спектрограф типов ДФС-13 или ДФС-8 с решеткой 600 шт./мм, работающий в первом порядке или любой другой спектрограф большой дисперсии.

Спектролроектор типов СПП-2, ДСП-1, ПС-18 или другой подоб­ного типа.

Микрофотометр нерегистрирующий типов МФ-2, МФ-4 в не­регистрирующем режиме или другой подобного типа.

Муфельная печь с термопарой, обеспечивающая нагрев до 1100 °С.

Плитка электрическая с закрытой спиралью ПЭ-600—2 по ГОСТ 14919.

Шкаф сушильный или ийфракрасная лампа для подсушивания стандартного образца (СО) и угольных смесей.

Весы аналитические типов ВЛА-200М, ВЛР-200 или другие по­добного типа.

Весы торсионные типа ВТ, обеспечивающие необходимую точность взвешивания.

Весы технические грузоподъемностью до 200 г по ГОСТ 23711, ГОСТ 23676.

Секундомер.

Скальпель из нержавеющей стали или шпатель из органическо­го стекла.

Пинцет из нержавеющей стали.

Трамбовка из органического стекла или нержавеющей стали для уплотнения смеси.

Ступка с пестиком из органического стекла, халцедона, агата или яшмы.

Бокс настольный для подготовки проб и СО, любой конструк­ции, удобный в работе.

Чашки и тигли кварцевые по ГОСТ 19908 или платиновые по ГОСТ 6563.

Чашки и тигли фарфоровые по ГОСТ 9147.

Ступка механическая или любое другое приспособление, обес­печивающее необходимое перемешивание проб.

Токарный настольный станок или любое другое приспособление для заточки угольных и графитовых электродов.

Штангенциркуль 0—250 с ценой деления 0,05 мм, 0—125 с це­ной деления 0,1 мм по ГОСТ 166.

Угольные электроды диаметром 6 мм марок С-2, ос. ч. 7—4.

Угольный порошок, получаемый при заточке угольных, графи­товых электродов или порошок марки ос. ч. 7—4.

Графит по ТУ 48—12—52 или ТУ 14—5—203.

Фотографические пластинки ПФС-01, ПФС-02, ПФС-03* ПФС-05, ПФП-01 размерами 9X12, 9X24, 13X18 см или другие контрастные фотопластинки.

Ослабитель кварцевый девятиступенчатый и трехступенчатый.

Вата медицинская гигроскопическая по ГОСТ 5556.

Алюминия оксид безводный, ч. д. а.

Вольфрама оксид спектрально-чистый.

Молибдена оксид спектрально-чистый.

Ванадия оксид, х. ч.

Гафния оксид, х. ч.

Висмута оксид по ГОСТ 10216.

Водорода шероксид по ГОСТ 10929 или ос. ч.

Железа оксид по ТУ 6—09—5346.

Кадмия оксид по ГОСТ 11120.

Кальция оксид по ГОСТ 8677.

Кобальта оксид по ГОСТ 4467.

Кремния оксид (кислота кремниевая безводная) по ГОСТ 9428.

Калия йодит по ГОСТ 4232.

Калия хлорид по ГОСТ 4234.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Магния оксид по ГОСТ 4526.

Марганца оксид по ГОСТ 4470.

Меди (II) оксид по ГОСТ 16539.

Мышьяка оксид х. ч.

Натрия хлорид по ГОСТ 4233.

Натрия фторид по ГОСТ 4463.

Никеля оксид по ГОСТ 4331.

Ниобия оксид х. ч.

Олова оксид ч. д. а.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

Свинца оксид. “

Сурьмы оксид.

Тантала оксид, ч. д. а.

Титана оксид, ч. д. а. -

Хрома оксид безводный, ч. д. а.

Цинка оксид по ГОСТ 10262.

Циркония оксид, ч. д. а.

Эфир этиловый по ГОСТ 22300.

Возможно применение других соединений с кислородом и реак­тивов квалификации х. ч., ч. д. а., ос. ч., гарантирующих качество анализов.

Проявитель:

Раствор I:

метол (пара-метиламинофенолсульфат) по ГОСТ 25664 — 2 г;

гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627— 10 г;

натрий сернистокислый по ГОСТ 195 — 52 г; ^е

калий бромистый по ГОСТ 4160 — 2 г;

вода дистиллированная до 1000 см³.

Раствор II':

натрий углекислый по ГОСТ 83 — 44 г;

вода дистиллированная-до 1000 см³.

Одинаковые объемы растворов I и II сливают вместе перед про­явлением, которое проводят при (20+1) °С.

Фиксаж:

натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный по ГОСТ 27068.— 300 г;

аммоний хлористый по ГОСТ 3773 — 60 г;

натрий серн'истокислый по ГОСТ 195 — 45 г;

вода дистиллированная до 1000 см³.

Допускается применение другого контрастного проявителя.

4. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ (Ь10~³—6-Ю-² %), ЖЕЛЕЗА (110-³—2-Ю-¹ %), КАЛЬЦИЯ (1-Ю-³—410~² %), КРЕМНИЯ (1 10 ³ 6 10 ² %), МАГНИЯ (110~³—6-10~² %), МОЛИБДЕНА (810-³—310-¹ %), МЫШЬЯКА (1 • 10-³-6Ю-² %), НАТРИЯ (2 10-³—6ДО ² %) и НИКЕЛЯ (2-10~³—610~² %)

. 4.1. Сущность метода

Метод основан на ослаблении спектра вольфрама созданием в источнике возбуждения спектра условий, способствующих обра­зованию труднолетучих соединений вольфрама с последующим фракционным испарением примесей. Перевод в труднолетучие соединения достигается нагреванием смеси оксида вольфрама с угольным порошком в дуге постоянного тока, а усиление спектра примесей достигается введением носителей.

Для анализа применяют аппаратуру, материалы и реактивы, приведенные в разд. 3.

Пробы вольфрама и его соединений переводят в оксид вольфра­ма двумя способами.

Пробы вольфрама в виде стружки, мелких кусочков от штаби- ка, прутка, ленты или проволоки предварительно промывают эфиром для очистки от следов жира и сушат на воздухе или при температуре не выше 50 °С. Для удаления механических примесей, вносимых при измельчении пробы, вольфрам обрабатывают в пере­гнанной соляной кислоте (1:1) в течение 5—10 мин при нагрева­нии. От аквадага поверхность проволоки очищают протравливани­ем в кипящем растворе пероксида водорода с массовой долей 3 %. Затем дважды промывают дистиллированной водой.

Очищенные пробы, а также порошок металлического вольфрама и карбида вольфрама прокаливают при 600—650 °С до оксида вольфрама.

Прокаливание проводят в кварцевых или платиновых чашках или тиглях.

Пробы вольфрамовой кислоты (H2WO4) обезвоживают и про­каливают в течение 2 ч при 600—650 °С до оксида вольфрама.

Пробы паравольфрамата аммония переводят в оксид вольфра­ма прокаливанием при 600—650 °С в течение 1,5 ч.

Пробы вольфрайа от штабика, прутка, ленты в виде мелкой стружки и вольфрамовую проволоку диаметром более 40 мкм пе­ред окислением очищают от поверхностных загрязнений, как ука­зано выше. Пробы,переводят в оксид вольфрама растворением в растворе пероксида’ водорода с массовой долей 30 % (20 см³ перок­сида водорода на 1,0 г вольфрама) при слабом нагревании. После полного растворения пробы раствор выпаривают досуха на элект­роплитке с закрытой спиралью. Сухой остаток прокаливают в му­фельной печи при 550—570 °С в течение 30 мин в платиновых, квар­цевых или фарфоровых тиглях.

Растворение можно проводить в смеси фтористоводородной' и азотной кислот в соотношении 3:1 (15 см³ HF и 5 см³ HNO3 на 1,0 г вольфрама). Растворение проводят в платиновой чашке.

Угольные электроды вытачивают, как показано на чертеже и в табл. 1 (типы I, II, III, V) и обжигают в дуге постоянного тока при силе тока 10 А в течение 15—20 с.

В зависимости от диапазона определяемых концентраций в про­бе возможно использование нижних электродов с кратером диамет­ром 3 мм и глубиной 5 мм (для средних и больших содержаний) или с кратером диаметром 3,5—4,0 мм и глубиной 8—9 мм (для средних и малых содержаний).

Угольная смесь состоит из угольного порошка и оксида меди с массовой долей 5 % и готовится перемешиванием в ступке.

Смесь перемешивают всухую в течение 20—30 мин, затем до­бавляют спирт и перемешивают 75 мин. Спирт может добавляться несколько раз по мере испарения; смесь во время перемешивания должна быть в виде густой сметаны. Затем смесь подсушивается при температуре не выше 70 °С.После этого смесь снова перемешивают 30—40 мин и оконча­тельно сушат при (105±5) °С в сушильном шкафу или под ин­фракрасной лампой. На приготовление 10 г смеси требуется 30—40 см³ спирта.

Испарение пробы и возбуждение спектра проводят в дуге пос­тоянного тока. Электрод с пробой служит анодом дуги.

Обжиг проводят в течение 5 с при силе тока 10 А. Спектры фотографируют на спектрографе средней дисперсии при силе тока 10 А с экспозицией 20—30 с. Освещение щели спектрографа трех­линзовое с круглой диафрагмой на промежуточном конденсоре или однолинзовое с конденсором f = 75 мм.

Аналитический промежуток 2 мм. Ширина щели спектрографа 0,01—0,012 мм. Фотографируют по 3 спектра (3 электрода) каж­дого СО и пробы. В кассету одновременно укладывают фотоплас­тинки разной чувствительности для получения аналитических ли­ний в области нормальных почернений:

тип ПФС-02 — для длин волн 210—250 нм;

тип ПФС-01 — для длин волн 250—293 нм;

тип ПФП-01 — для длин волн 293—400 нм.

Допускается использовать другие фотопластинки, на которых можно получить аналитические линии в области нормальных по­чернений.

Д

17

ля Определения массовой доли железа (2¹10^-1—1«10“² %) и других элементов, имеющих почернения больше 2,00, спектры фото­графируют с прямоугольной промежуточной диафрагмой или, сеткой 50—250 меш или 3-ступенчатым ослабителем и круглой промежу­точной диафрагмой.

Таблица 1 мм

Таблица 2

При этом СО не должны иметь массовую долю натрия больше 6-Ю-² %.