---

У

Группа В59

ДК 669.293:543.06:006.354

Г

ГОСТ
18385.2—79

Взамен
ГОСТ 18385.3—73

ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

НИОБИЙ

Спектральный метод определения
кремния, титана и железа

Niobium. Spectral method
for the determination of silicon,
titanium and iron

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 мая 1979 г. № 1968 срок действия установлен

с 01.07. 1980 г. до 01.07. 1985 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод опре­деления кремния (от 0,003 до 0,03%), титана (от 0,003 до 0,1 % )> и железа (от 0,003 до 0,08%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 18385.0—79.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КРЕМНИЯ, ТИТАНА И ЖЕЛЕЗА
   (при массовой доле кремния от 0,003 до 0,02%, титана от 0,003 до 0,01%
   и железа от 0,003 до 0,03%)

Метод основан на зависимости интенсивности спектральных; линий кремния, титана и железа от их массовой доли в образце при возбуждении спектра в дуге переменного тока.

Спектрограф дифракционный ДФС-8 с решеткой 1200 штр/мм (комплектная установка с универсальным штативом) или анало­гичный ему прибор.

.Генератор дуговой ДГ-2 с дополнительным реостатом или аналогичный ему прибор.

Печь муфельная с терморегулятором на температуру 800—■ 850°С.

Микрофотометр МФ-2 или аналогичный ему прибор.

Чашки платиновые.

Весы аналитические.

Издание официальное Перепечатка воспрещенаВесы торсионные типа ВТ-500 или аналогичного типа.

Приспособление для заточки графитовых электродов.

Ступка и пестик ниобиевые.

Ступка и пестик плексигласовые.

Электроды графитовые ОСЧ—7—4 диаметром 6 мм, заточен­ные до диаметра 3,6 мм (длина заточки 7 мм), с углублением в заточенной части диаметром 2 мм, глубиной 4 мм.

Порошок графитовый марки ОСЧ—7—4.

Пластинки фотографические 9X12 см типа УФШ для спект­рального анализа или аналогичные им, обеспечивающие нормаль­ные почернения аналитических линий.

, Бокс из органического стекла для подготовки проб и образ­цов сравнения.

Ниобия пятиокись спектрально-чистая.

Железа окись по ГОСТ 4173—77, ч.д. а.

Титана двуокись, х. ч.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73, ч. д. а.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, х. ч.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Проявитель по ГОСТ 10691.1—73.

Фиксаж: 300 г серноватистокислого натрия, 20 г хлористого ,аммония по ГОСТ 3773—72 растворяют соответственно в 700 и .200 мл воды, сливают полученные растворы вместе и доводят ■общий объем водой до 1 л.

1,3161 г пятиокиси ниобия, 0,428 г двуокиси кремния, 0,0334 г двуокиси титана и 0,0572 г окиси железа перетирают в ниобие­вой ступке под слоем спирта в течение 1,5—2 ч. Смесь просуши­вают под инфракрасной лампой до постоянной массы.

Образцы сравнения готовят последовательным разбавлением основного образца сравнения, а затем каждого последующего об­разца пятиокисью ниобия.

Массовая доля каждой из определяемых примесей в образцах, сравнения (в процентах, в расчете на содержание металла в сме­си металлов) и вводимые в смесь навески пятиокиси ниобия и разбавляемого образца указаны в табл. 1.

Смеси перетирают в ступке под слоем спирта в течение 1,5— 2 ч и высушивают под инфракрасной лампой.

Образцы сравнения хранят в полиэтиленовых банках с крыш­ками из полиэтилена.Таблица 1

8,9 г графитового порошка и 1 г хлористого натрия помещают во фторопластовую чашку, добавляют 7 мл 5%-ного раствора азотнокислого кобальта (сухая смесь должна содержать 1 % окиси кобальта), нагревают на плитке при 200—300°С до прекра­щения выделения окислов азота, перетирают в плексигласовой ступке в течение 1,5—2 ч и высушивают под инфракрасной лам­пой до постоянной массы.

» 0,5 г стружки ниобия промывают соляной кислотой в стеклян­ном стакане при нагревании. Кислоту сливают, промывают стружку дистиллированной водой и спиртом. Промытую стружку помещают в платиновую чашку и прокаливают в муфеле до по­стоянной массы, постепенно повышая температуру до 800°С. Из 1 г ниобия должно получиться 1,43 г пятиокиси ниобия. Получен­ную пятиокись тщательно перемешивают, отбирают навеску мас­сой 100 мг и перетирают в плексигласовой ступке с 100 мг буфер­ной смеси. Подготовленные образцы набивают в углубления шести угольных электродов, предварительно обожженных в дуге переменного тока 10±0,5 А в течение 5 с. Электроды попарно устанавливают в электрододержатели штатива, зажигают между ними дугу переменного тока и фотографируют спектры каждой пары электродов на спектрографе, пользуясь трехлинзовой си­стемой освещения щели. Индекс шкалы длин волн спектрографа устанавливают так, чтобы участок спектра около 290 нм оказался в середине спектрограммы. Ток дуги поддерживают равным 15±0,5 А. Межэлектродное расстояние 3 мм, экспозиция каждо­го спектра 60 с. Те же операции выполняют с образцами сравне­ния, спектры которых фотографируют на ту же фотопластинку. Спектр каждого анализируемого образца (или каждого образца сравнения) фотографируют три раза.

В каждой из полученных спектрограмм фотометрированием находят почернение аналитической линии примеси (S_aH) и линииэлемента сравнения (S_cp) (см. табл. 2) и вычисляют разности почернений AS = S_aH— 5_ср. По трем значениям AS_b AS₂, AS₃, по­лученным по трем спектрограммам, снятым для каждого образ­ца, находят среднее арифметическое значение (AS).

Таблица 2

По результатам фотометрирования спектров образцов сравне- ния строят градуировочный график в координатах 1g С—AS, где 1g С — логарифм массовой доли определяемого элемента в образце сравнения.

Массовую долю кремния, титана и железа в образце ниобия находят по результатам фотометрирования спектров при помощи градуировочного графика.

Разность наибольшего и наименьшего из результатов трех параллельных определений не должна превышать величин абсо­лютных допускаемых расхождений, указанных в табл. 3.

Таблица 3

Анализируемый образец переводят в пятиокись ниобия по п. 2.4. К 0,5 г полученной пятиокиси ниобия добавляют 0,5 г вто­рого образца сравнения (для первоначально найденной массовой доли кремния и железа в образце, равной 0,01% или меньшей, чем 0,01%) или 0,5 г третьего образца сравнения (для перво­начально найденной массовой доли титана, равной 0,005% или меньшей, чем 0,005%). Смеси тщательно перетирают в плексигла­совой ступке под слоем спирта, высушивают под инфракрасной лампой и анализ проводят по пп. 2.3; 2.4.Анализы правильны, если в первой смеси анализируемого образца и добавки, за вычетом половины первоначально найден­ной массовой доли в образце, получено среднее значение 0,01 ±0,003% кремния и 0,02±0,004% железа, а во второй смеси 0,005±0,002% титана.

Если результаты выходят за указанные пределы, то проверку правильности результатов анализов повторяют, увеличивая число­параллельных определений до шести. Полученные средние значе­ния должны быть для первой смеси 0,01 ±0,002% . кремния и 0,02±0,003% железа, а для второй смеси 0,005±0,0015% титана.

Для проверки значения контрольного опыта в углубления шести графитовых электродов, предварительно обожженных в ду­ге переменного тока 10±0,5А в течение 5 с, помещают пятиокись- ниобия или буферную смесь и фотографируют спектры согласно- п. 2.3. В полученных спектрограммах фотометрируют плотности почернений аналитических линий кремния, титана, железа и ли­ний элемента сравнения кобальта (см. табл. 2). Разность почер­нения (5_л+ф — 5ф) не должна превышать 0,02 единиц почерне­ния.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕМНИЯ, ТИТАНА И ЖЕЛЕЗА
   (при массовой доле кремния, титана от 0,01 до 0,15% и железа
   от 0,01 до 0,1%)

Метод основан на зависимости интенсивности спектральной линии кремния, титана и железа от их массовой доли в образце ниобия при возбуждении спектра в дуге постоянного тока.

Спектрограф кварцевый ИСП-30 (комплектная установка с универсальным штативом) или аналогичный ему прибор.

Источник постоянного тока, обеспечивающий напряжение не- менее 260 В и силу тока не менее 20 А.

Печь муфельная с терморегулятором на температуру 800— 850°С.

Микрофотометр МФ-2 или аналогичный ему прибор.

Чашки платиновые.

Весы аналитические.

Весы торсионные типа ВТ-500 или аналогичного типа.

Приспособление для заточки угольных электродов.

Электроды графитовые марки ОСЧ—7—4 диаметром 6 мм, за­точенные до диаметра 4 мм (длина заточки 10 мм), с углубле­нием в заточенной части диаметром 2,4 мм и глубиной 1,5 мм (нижние).

Электроды графитовые марки ОСЧ—7—4 диаметром 6 мм, за­точенные до диаметра 4 мм на длину 10 мм (верхние).

Порошок графитовый ОСЧ—7—4.

Ступка с пестиком ниобиевая и плексигласовая.Фотопластинки спектральные размером 9X12 см типа I или аналогичного типа, обеспечивающие нормальные почернения ана­литических линий.

Ниобия пятиокись спектрально-чистая.

Железа окись по ГОСТ 4173—77, ч. д. а.

Титана двуокись.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73, ч. д. а.

Никеля закись по ГОСТ 17607—72, проверенная на отсут­ствие примесей кремния, титана и железа по п. 3.6.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, разбавленная 1:1.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Бокс из органического стекла для подготовки проб и образ­цов сравнения.

Проявитель по ГОСТ 10691.1—73.

Фиксаж; 300 г серноватистокислого натрия и 20 г хлористого аммония по ГОСТ 3773—72 растворяют соответственно в 700 и 200 мл воды, сливают полученные растворы вместе и доводят общий объем водой до 1 л.

Навески 1,3447 г пятиокиси ниобия, 0,0428 г двуокиси крем­ния, 0,0334 г двуокиси титана и 0,0286 г окиси железа перетира­ют в ниобиевой ступке под слоем спирта в течение 1,5—2 ч. Пере­тертую смесь просушивают под инфракрасной лампой до по­стоянной массы.

Готовят последовательным разбавлением основного образца сравнения ООС (см. п. 3.2.1), а затем каждого последующего образца пятиокисью ниобия.

Массовые доли каждой из определяемых примесей в образцах сравнения (в процентах, в расчете на содержание металла в смеси металлов) и вводимые в смесь навески пятиокиси ниобия и разбавляемого образца указаны в табл. 4.

Таблица 4