УДК 669.293:546.77.06:006.354 Группа В59


Г

ГОСТ
18385.3—79

Взамен
ГОСТ 18385.4—73

ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

НИОБИЙ

Методы определения молибдена
Niobium. Methods for the determination
of molybdenium

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 фотометрический метод (от 0,004 до 0,04'%) и спектральный метод определения молибде­на (от 0,002 до 0,05%).

  1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

  2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА
    (при массовой доле от 0,004 до 0,04%)

Метод основан на разложении образца сплавлением навески с гидроокисью натрия, отделении молибдена от основы обработ­кой плава водой экстракции комплексного соединения молибде­на с дитиолом амилацетатом (или хлороформом) и измерении оптической плотности экстракта.

Массовую долю молибдена и вольфрама можно определять из разных аликвотных частей одного раствора пробы.

  1. А п п а р а ту р а, реактивы и растворы

Фотоэлектроколориметр ФЭК-60.

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

Тигли никелевые.

Молибдена трехокись, х. ч.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, х. ч.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, х. ч.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

21Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

Микробюретка.

Суспензия цинк-дитиола: 0,1 г цинк-дитиол а растирают в фар­форовой ступке с минимальным количеством спирта и разбавля­ют тем же спиртом до 25 мл. Перед применением суспензию взбалтывают.

Пипетка с поршнем.

Амилацетат, х. ч.

Хлороформ.

Водорода перекись по ГОСТ 10929—76, х. ч., 15%-ный рас­твор.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—64, х. ч.

  1. Подготовка к анализу

    1. Приготовление стандартного раствора молибдена и рас­твора А

Стандартный раствор 0,1 г молибдена, содержащий не менее 99,5% молибдена, растворяют в 15%-ном растворе перекиси во­дорода, приливают избыток аммиака, раствор кипятят до обес­цвечивания и удаления перекиси водорода. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 л, разбавляют водой до метки и перемешивают.

  1. мл стандартного раствора содержит 0,1 мг молибдена.

Раствор А. 10 мл стандартного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят объем водой до метки.

  1. мл раствора А содержит 0,01 мг молибдена.

  1. В стаканы вместимостью 50 мл приливают 0,30; 0,50; 0,70; 1,0; 1,5; 2,0 и 3,0 мл раствора А, доливают водой до 15 мл, затем прибавляют 15 мл соляной кислоты и перемешивают. До­бавляют 2 мл суспензии цинк-дитиола и оставляют на 15 мин, перемешивая. Растворы переводят в делительную воронку вме­стимостью 50 мл, приливают из микробюретки или пипетки с поршнем 5 мл амилацетата (или хлороформа), взбалтывают 1 мин и после расслаивания фаз водную фазу отбрасывают.

Полученные экстракты последовательно переводят в сухую кювету фотоэлектроколориметра с толщиной поглощающего свет слоя 3—10 мм, а при массе молибдена в растворе более 14 мкг— в кювету с толщиной поглощающего свет слоя 3—5 мм. Покры­вают кювету крышкой, дают экстракту отстояться от пузырьков и измеряют оптическую плотность каждого экстракта как указа­но в ГОСТ 13835.0—79 при длине волны 660 нм со светофильтром № 6. В качестве нулевого раствора применяют воду.

  1. Проведение анализа

0,3—0,5 г стружки ниобия (при массовой доле молибдена до 0,02% берут 0,5 г, свыше 0,02%—0,3 г) помещают в никелевый тигель, где предварительно расплавлен 1 г гидроокиси натрия, 22

добавляют еще 3 г гидроокиси натрия, помещают тигель в хо­лодный муфель, доводят температуру до 800—850°С и сплавляют до получения однородного плава. Тигель с расплавом охлажда­ют и обрабатывают 60 мл воды в стакане вместимостью 150— 200 мл при кипячении.

После охлаждения раствор с осадком переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл, разбавляют водой до метки, тща­тельно перемешивают и оставляют для отстаивания осадка. От­бирают 10—15 мл прозрачного раствора в стакан вместимостью 50—70 мл, разбавляют водой до 15 мл, приливают 15 мл соля­ной кислоты, перемешивают, приливают 2 мл суспензии цинк­дитиола и оставляют на 15 мин, перемешивая. Раствор пере­водят в делительную воронку вместимостью 50 мл, приливают из микробюретки или пипеткой с поршнем 5 мл амилацетата (или хлороформа), используют тот экстрагент, который применял­ся при приготовлении растворов сравнения, и взбалтывают 1 мин. После расслоения водную фазу отбрасывают, а экстракт перево­дят в сухую кювету и измеряют его оптическую плотность (п. 2.2.2).

Одновременно с анализом в тех же условиях проводят два параллельных контрольных опыта. Оптическая плотность раст­вора контрольного опыта не должна превышать 0,01. Из значе­ния оптической плотности анализируемого раствора вычитают среднее значение оптической плотности раствора контрольного опыта.

Массу молибдена в растворе находят по градуировочному графику.

  1. Обработка результатов

    1. Массовую долю молибдена в пробе (X) в процентах вычисляют по формуле

х — т-100-]0° пц-V-1000-1000’ где т — масса молибдена, найденная по градуировочному гра­фику, мкг; '

V — объем аликвотной части, мл; тх масса навески, г.

Разность результатов двух параллельных определений и ре­зультатов двух анализов не должна превышать величин абсо­лютных допускаемых расхождений, указанных в табл. 1.

  1. Проверка правильности результатов

Правильность результатов анализа контролируют методом добавок. В три никелевых тигля помещают по 1 мл основного раствора сравнения (по 0,1 мг молибдена) и выпаривают досуха при осторожном нагревании. В каждый тигель добавляют по 1 г 23Таблица 1

Массовая доля молибдена, %

Абсолютные допускаемые расхождения, %

0,004

0,001

0,01

0,002

0,02

0,003

0,04

0,005



гидроокиси натрия, нагревают до расплавления и вводят 0,5 г ниобия, массовая доля молибдена в котором установлена по пп. 2.3; 2,4, и составляет около 0,02%. Добавляют в тигли по 3 г гидроокиси натрия, помещают в муфель и далее анализируют по пп. 2.3; 2.4.

За результат анализа образца с добавкой принимают среднее арифметическое из полученных трех результатов единичных оп­ределений. Найденное значение добавки — разность между ре­зультатом анализа образца с добавкой и первоначально получен­ным результатом анализа того же образца без добавки — долж­но быть в пределах 0,02± 0,0025 %.

Если же найденное значение добавки выходит за указанные пределы, то контроль правильности результатов повторяют, уве­личивая число навесок до шести и получая результат анализа образца с добавкой как среднее арифметическое из шести ре­зультатов единичных определений. Найденное при этом значение добавки должно быть в пределах 0,02±0,0021 %.

  1. СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА
    (при массовой доле от 0,002 до 0,05%)

Метод основан на зависимости интенсивности спектральной линии молибдена от его массовой доли в образце ниобия при воз­буждения спектра в дуге постоянного тока.

  1. А п п а р а ту р а, материалы и реактивы

Спектрограф дифракционный ДФС-13 с решеткой 1200 штр/мм (комплектная установка с универсальным штативом и с трехлин­зовым конденсором).

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

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

Микрофотометр МФ-2 или аналогичный ему прибор.

Чашки платиновые, кварцевые или алундовые.

Весы аналитические.

Весы торсионные типа ВТ-500 или аналогичного типа.

Приспособление для заточки графитовых электродов

.Ступка и пестик ниобиевые или агатовые.

Ступка и пестик плексигласовые.

Электроды графитовые марки ОСЧ—7—4 диаметром 6 мм, с углублением диаметром 4 мм и глубиной 3 мм (нижние).

Электроды графитовые марки ОСЧ—7—4 диаметром 6 мм, за­точенные на конус с площадкой диаметром 1 мм (верхние).

Пластинки фотографические размером 9X12 см тип II или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения аналити­ческих линий.

Серебро хлористое, х. ч.

Калий сернокислый, ос. ч.

Молибдена трехокись, ч.

Ниобия пятиокись, спектрально-чистая.

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

Проявитель по ГОСТ 10691.1—73.

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

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.

  1. Подготовка к анализу

    1. Приготовление основного образца сравнения (ООС), со­держащего 1%‘ молибдена и 1% вольфрама (в расчете на мас­совую долю молибдена и вольфрама в смеси металлических нио­бия, молибдена и вольфрама) на основе пятиокиси ниобия.

2,8038 г пятиокиси ниобия, 0,0300 г окиси молибдена и 0,0252 г окиси вольфрама перетирают в ниобиевой ступке под слоем спир­та в течение 1,5—2 ч. Смесь просушивают под инфракрасной лампой до постоянной массы.

  1. Приготовление образцов сравнения (ОС)

Образцы сравнения готовят из основного образца сравнения последовательным разбавлением пятиокисью ниобия, не содержа­щей молибдена и вольфрама, перетиранием смеси в плексигла­совой ступке под слоем спирта в течение 1,5—2 ч и просушива­нием под инфракрасной лампой до постоянной массы. Массовая доля молибдена и вольфрама в образцах сравнения (в процен­тах, в расчете на содержание металла в смеси металлов, при массе смеси металлов 2 г) и вводимые в смесь навески пятиокиси ниобия и разбавляемого образца указаны в табл. 2.

Образцы сравнения хранят в полиэтиленовых банках с крыш­ками из полиэтилена.

  1. Приготовление буферной смеси, содержащей 70% хло­ристого серебра и 80% сернокислого калия

Готовят перетиранием в ступке навесок указанных веществ. Полученную смесь хранят в полиэтиленовой светонепроницаемой банке с крышкой из полиэтилена.

Таблица 2

Обозначение образца сравнения

Массовая доля каждой из примесей,

Масса навесок, г

пятиокиси ниобия

разбавляемого образца

ОСІ

0,05

2,7180

0,1430(ООС)

ОС2

0,02

1,7166

1,1444(ОС1)

ОСЗ

0,01

.1,4305

1,4305(ОС2)

ОС4

0,005

1,4305

1,4305(ОСЗ)

ОС5

0,002

1,7166

1,1444(ОС4)

3.3. Проведение анализа

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 1,430 г пятиокиси нио­бия. Полученную пятиокись тщательно перемешивают, отбирают от нее навеску 200 мг и перетирают в плексигласовой ступке с 100 мг буферной смеси. Подготовленный образец плотно наби­вают в углубления трех нижних электродов. Избыток материала, выступающий выше верхней кромки электрода, счищают шпате­лем. Электрод с образцом устанавливают в электрододержатель штатива и между этим и верхним электродом зажигают дугу по­стоянного тока. Ток дуги поддерживают равным 15±0,5А. Меж­электродное расстояние 3 мм; экспозиция 30 с. Индекс шкалы длин волн спектрографа устанавливают так, чтобы участок спект­ра 430 нм оказался в середине спектрограммы.

Те же операции, за исключением перевода в пятиокись, выпол­няют с каждым из образцов сравнения.

  1. Обработка результатов

    1. В каждой из спектрограмм фотометрированием находят почернения аналитических линий молибдена (5л+ф) и фона рядом с линиями (5ф) и вычисляют разность почернений (AS = =3л+ф — 5ф). По трем значениям &Slt AS2, AS3, полученным по трем спектрограммам, снятым для каждого образца, находят среднее арифметическое значение (AS).

Аналитические линии и области спектра для измерения фона указаны в табл. 3.

По результатам фотометрирования спектров образцов срав- нения строят градуировочныый график в координатах 1g С — AS, где 1g С логарифм массовой доли молибдена в образце сравне­ния. Массовую долю молибдена в образце находят по результа­там фотометрирования трех спектров при помощи градуировоч­ного графика.

Таблица 3

Определяемый элемент

Диапазон определя­емых концентраций, %

Аналитическая линия, длина волны, нм

Фон спектра, область длин волн, нм, более

Молибден

0,002—0,01

429,32

429,32

Молибден

0,01—0,05

426,93

426,93



Разность наибольшего и наименьшего из результатов трех параллельных определений не должна превышать величин абсо­лютных допускаемых расхождений, указанных в табл. 4.