---

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и раствор 1 : 1.

Водорода перекись по ГОСТ 10929—76.

Калий кислый сернокислый по ГОСТ 4223—75.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117—78, раствор 500 г/дм³.

Буферный раствор pH 5,2; готовят следующим образом: 100 см³ раствора соляной кислоты концентрации 6 моль/дм³ смешивают с 380 см³ раствора уксуснокислого аммония.

Железо восстановленное (порошок) по ГОСТ 9849—86.

Кобальт металлический марки КО по ГОСТ 123—78.

Кобальт солянокислый, раствор; готовят следующим образом: 0,734 г металлического кобальта растворяют при нагревании в 20 см³ раствора азотной кислоты 1 : 1, раствор упаривают, добав­ляют 15—20 см³ соляной кислоты и еще раз упаривают до влаж­ных солей. Соли растворяют в воде и переводят в мерную колбу вместимостью 200 см³.

Стандартные растворы железа

Раствор А: 0,5000 г железного порошка растворяют в 30 см³ раствора соляной кислоты 1:1с добавлением 1—2 см³ перекиси водорода, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³ и доливают до метки водой.

Раствор Б: 10 см³ раствора А переносят в мерную колбу вме­стимостью 200 см³ и доводят объем раствора до метки водой.

В мерные колбы вместимостью 100 см³ отбирают последова­тельно 0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 и 6,0 см³ стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 и 0,30 мг железа, добавляют до 10 см³ раствора соляной кислоты 1 : 10, 5 см³ раст­вора сульфосалициловой кислоты и 20 см³ буферного раствора, до­ливают водой до метки и измеряют оптическую плотность раст­вора в интервале длин волн 470—510 нм.

Раствором сравнения служит раствор, не содержащий железо.

По полученным значениям оптических плотностей растворов и соответствующим им массовым концентрациям железа строят гра­дуировочный график.

Вся посуда, применяемая по ходу анализа, предварительно ки­пятится в растворе соляной кислоты 1 : 1, а затем промывается би- дистиллированной водой.

Навеску пробы окиси кобальта массой 1,0000 г помещают в ста­кан вместимостью 250—300 см³, приливают 50 шй³ соляной кисло­ты, 2 см³ азотной кислоты и растворяют при нагревании. Затем раствор упаривают до объема 15—20 см³, разбавляют водой и пе­реводят в мерную колбу вместимостью 200 см³, фильтруя через беззольный фильтр. Фильтр промывают горячей водой. При нали­чии нерастворимого остатка фильтр сушат, озоляют и сплавляют в платиновом тигле с 0,25 г кислого сернокислого калия при тем­пературе 700—800°С. Плав растворяют в теплой воде, подкислен­ной соляной кислотой, присоединяют к основному раствору и до­водят объем раствора в мерной колбе до метки водой.

Аликвотную часть (10—25 см³) в зависимости от содержания железа отбирают в мерную колбу вместимостью 100 см³, прибав­ляют 5 см³ раствора сульфосалициловой кислоты, 20 см³ буферно- го раствора, доводят до метки водой и измеряют оптическую плот­ность раствора в интервале длин волн 470—510 нм.

Раствор сравнения готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 100 см³ вводят раствор солянокислого кобаль­та, по объему равный аликвотной части анализируемого раствора окиси кобальта, приливают 5 см³ раствора сульфосалициловой кислоты, 20 см³ буферного раствора и доводят объем раствора до метки колбы водой. Через весь ход анализа проводят контрольный опыт. Из величины оптической плотности анализируемого раст­вора вычитают среднее значение оптической плотности контроль­ного опыта и находят массовую долю железа по градуировочному графику.

Массовую долю железа (X) в процентах вычисляют по фор­муле

_v mrV-1'ОО

где mi — масса железа в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, г;

5. — общий объем раствора, см³;

m — масса навески окиси кобальта, г;

5. — объем аликвотной части анализируемого раствора, см³.

Допускаемые расхождения результатов параллельных опреде­лений, характеризующие сходимость метода (d_cx), и результатов повторных анализов, характеризующие воспроизводимость метода (D), приведены в табл. 3.

Таблица 3

Диапазоны определения массовых долей примесей в процентах составляют:

0,01—0,1— железо

0,02—0,1 — кальций

0,005—0,05 — кремний

0

кадмий марганец медь мышьяк никель сурьма свинец

,001—0,006 —

0,005—0,05 — 0,002—0,03 —

0,001—0,01 —

0,05—0,5 — 0,001—0,01 —

0,0003—0,006 —

Метод измерения основан на зависимости интенсивности спект­ральной линии элемента от содержания его в пробе. В качестве ис­точника возбуждения спектра используется глобульная дуга пос­тоянного тока. Спрессованные в таблетки порошковые пробы и стандартные образцы окиси кобальта вводят в дугу на графитовых электродах-подставках.

Спектрограф или многоканальная фотоэлектрическая установ­ка (квантометр) для ультрафиолетовой области спектра с обрат­ной линейной дисперсией не более 0,6 нм/мм.

Источник постоянного тока для питания дуги, генератор УГЭ-4 или любой другой источник постоянного тока с устройст­вом для высокочастотного поджигания дуги, реостатом и ампер­метром, обеспечивающий напряжение 200—400 В и силу тока до 10 А.

Микрофотометр нерегистрирующий любого типа.

Пресс, обеспечивающий усилие, достаточное для изготовления таблеток из порошков окиси кобальта.

Пресс-форма из легированной стали с пуансоном диаметром 5—6 мм. Пуансон и внутреннюю поверхность матрицы закаливают, цементируют и тщательно шлифуют.

Стандартные образцы для спектрального анализа окиси кобаль­та категории СОП. Процедура приготовления приведена в прило­жении.

Угольные электроды марок ОСЧ, С-2, С-3 в качестве верхних электродов и угольные или графитовые электроды диаметром 6—10 мм в качестве подставок.

Станок с набором фасонных резцов для заточки электродов.

Пластинки спектрографические ТИП 1, ТИП 2 или другие кон­трастные фотопластинки.

Пинцеты для захватывания электродов и таблеток.

Спирт этиловый технический ректификованный высшей очист­ки по ГОСТ 18300—87.

Проявитель по ГОСТ 10691.1—84.

Фиксаж быстродействующий.

От каждой анализируемой пробы отбирают три навески по 0,2—0,5 г каждая и прессуют в стальной пресс-форме. Стандарт­ные образцы также прессуют в таблетки. Условия хранения при­готовленных таблеток проб и стандартных образцов должны обес­печивать их защиту от загрязнений.

Пресс-форму очищают от остатков предыдущего анализируе­мого или стандартного образца ватой, смоченной в этиловом спир­те. Приблизительный расход спирта составляет 10 см³ на пробу.

Условия выполнения измерений должны соответствовать усло­виям эксплуатации спектрографа, генератора, микрофотометра или многоканальной фотоэлектрической установки, приведенным в со­ответствующих инструкциях по эксплуатации.

Таблетки проб и стандартных образцов помещают на графито­вые электроды-подставки. Торцовую часть электродов-подста­вок предварительно прокаливают в дуге постоянного тока в те­чение 20 с при 6—10 А. Для верхних электродов применяют спект­ральные угли, заточенные на усеченный конус. Форма и размеры электродов и их расположение во время аналитической экспози­ции приведены на чертеже.

Определение содержания всех примесей проводят в два этапа при анодной и катодной полярности образца. Спектры проб и стан­дартных образцов для градуирования экспонируют одновременно.

Первый этап необходим для определения примесей легколету­чих элементов: кадмия, мышьяка, сурьмы, свинца. Графитовую подставку с помещенной на нее таблеткой включают в качестве анода дуги. Аналитическую экспозицию начинают только после пе­рехода анодного пятна дуги на расплав пробы. Этот переход ус­коряют тем, что после нескольких секунд горения дуги выключают ток и повторно его включают, пока расплав еще не успел остыть. Первоначально установленный дуговой промежуток следует под­держивать неизменным в течение всей экспозиции, контролируя его по увеличенному изображению дуги на экране средней линзы осветительной системы или по изображению, полученному с по­мощью специальной короткофокусной проекционной линзы.

Спектры получают при следующих условиях: дуговой проме­жуток 2,0—2,5 мм, сила тока 5—6 А, экспозиция 50—60 с. При фотографической регистрации щель освещают трехлинзовым кон­денсором, ширина щели спектрографа 0,008—0,010 мм, диафрагма на средней линзе конденсора высотой 3,2—5,0 мм; для ослабления линий основы и уменьшения фона спектры снимают через трех- или двухступенчатый ослабитель.

Второй этап необходим для определения содержания железа, кальция, кремния, марганца, меди и никеля.

Образующиеся при первой съемке корольки помещают на све- жезаточенные подставки, включаемые в качестве катода дуги (см. чертеж). Аналитическая экспозиция может быть начата толь­ко после перехода катодного пятна дуги с подставки на расцлав-

/—до начала экспозиции; //—при анодной полярности об­разца; ///—при катодной полярности образца; а—графи­товая подставка; б—таблетка; в—расплав; г— противо- электрод.

ленную часть королька. Изменения в условиях съемки спектров: сила тока 4—5 А, экспозиция 20—40 с.

Допускается проводить второй этап съемки по окончании пер­вого этапа, не снимая королька с подставки, изменив полярность электрода с пробой.

Определение содержания всех примесей проводят по методу «трех эталонов». Допускается применять другие методы получения градуировочных зависимостей.

В спектрах проб и стандартных образцов измеряют интенсив­ность аналитических линий и линий сравнения кобальта, приведен­ных в табл. 4.

Таблица 4

Продолжение табл. 4

Допускается использовать другие аналитические линии, если они обеспечивают определение требуемого диапазона массовых до­лей с точностью, установленной настоящим стандартом.

При фотографической регистрации спектра в спектрограммах проб и стандартных образцов измеряют почернения аналитических линий определяемых элементов и линий сравнения. При фотомет- рировании выбирают ступень спектрограммы с оптимальными по­чернениями аналитических линий.

По измеренным значениям почернений вычисляют разность по­чернений (AS) и усредняют эти величины по трем параллельным спектрограммам, получая среднее арифметическое (AS) для каждого стандартного образца и пробы.

Градуировочные графики строят в координатах AS—IgA', где X— массовая доля определяемого элемента, %. По значениям AS для анализируемых проб находят содержание определяемых элементов по соответствующим градуировочным графикам.

При фотоэлектрической регистрации полученные значения сиг­налов аналитических линий для трех параллельных измерений ус­редняют, получая п для каждого стандартного образца и пробы.