---

УДК 669.782 : 546.821.06 : 006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

К

ГОСТ
19014.4—73*

Взамен
ГОСТ 2178—54
в части разд. VI

РЕМНИЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ

Метод определения титана

Crystal silicon.

Method of titanium determination

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23 июля 1973 г. № 1804 срок введения установлен

с 01,01.75

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15 августа 1984 г. № 2874 срок действия продлен

до 01.01.90

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает фотоколориметрический ме­тод определения титана (при массовой доле титана от 0,1 до 0,4%) в кристаллическом кремнии.

Метод основан на образовании желтого комплекса титана с диантипирилметаном в кислой среде, интенсивность окраски кото­рого подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера.

Мешающее влияние трехвалентного железа устраняется вос­становлением его аскорбиновой кислотой в присутствии катализа­тора — сернокислой меди.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 19014.0—73.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Фотоколориметр или спектрофотометр.

Диантипирилметан, раствор с массовой долей 5% в 1 и. раство­ре соляной кислоты.

Аскорбиновая кислота (витамин С), свежеприготовленный рас­твор с массовой долей 2%.

Медь сернокислая по ГОСТ 4165—78, раствор с массовой долей 5%.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

* Переиздание (ноябрь 1985 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июле 1979 г., августе 1984 г. (ИУС 8— 79, 11—84)

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:1, 1:2 и 1:19.

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

Титана двуокись.

Стандартный раствор титана.

Раствор А: готовят следующим образом: 0,1670 г прокаленной при 600—700°С двуокиси титана сплавляют при 900—950°С с двад­цатикратным количеством лиросернокислого калия. Плав выщела­чивают при нагревании 100 см¹ серной кислоты, разбавленной 1:1, и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см³. Затем приливают 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора А содержит 0,1 мг титана.

Если раствор получился мутный, его фильтруют и определяют массовую долю титана в фильтрате весовым методом.

Для этого отбирают 100—200 см³ фильтрата в стакан вмести­мостью 300 см³, нагревают и осаждают титан, добавляя аммиак до появления запаха. Затем раствор нагревают до коагуляции осад­ка, фильтруют и промывают водой с аммиаком 9—10 раз. Фильтр с осадком помещают в прокаленный и взвешенный фарфоровый или кварцевый тигель, озоляют, прокаливают и взвешивают оса­док двуокиси титана.

Раствор Б; готовят перед применением следующим образом: 25 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³ и доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:19.

В том случае, если раствор А прозрачный и содержит 0,1 мг титана в 1 см³, в 1 см³ раствора Б содержится 0,01 мг титана. Если же в растворе А массовая доля титана определялась весовым мето­дом, то массовая доля титана в растворе Б определяется в соответ­ствии с результатом весового метода и будет несколько ниже, чем 0,01 мг/см³.3—4 мин приливают 10 см³ раствора диантипирилметана, доли­вают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре (об­ласть светопропускания 400 нм). Раствором сравнения служит вода.

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Массовую долю титана находят по градуировочному графику.

В семь мерных колб вместимостью по 100 см³ приливают 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 12,0 см³ стандартного раствора Б. Добавляют по 2 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, разбавляют водой до 50 см³, затем во все колбы приливают по 10 см³ серной кислоты, разбавленной 1:2, и далее анализ проводят, как указано в п. 3.1.

По полученным значениям оптических плотностей и известным содержаниям титана в растворах строят градуировочный график.

4. ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

_хтУ-100
^— «1,^-1000 ’

где т ■— количество титана, найденное по градуировочному гра­фику, мг;

V-—объем исходного раствора, см³;

Vi ■— аликвотная часть раствора, см³;

mi — навеска кремния, г.

Допускаемые расхождения между крайними результатами анализа не должны превышать 0,02 абс. % при массовой доле ти­тана от 0,1 до 0,4%.Изменение № 3 ГОСТ 19014.4—73 Кремний кристаллический. Метод определения титана

Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.06.89 № 2091

Дата введения 01.01.90

Наименование стандарта. Заменить слово: «Метод» на «Методы»; ■«Method» на «Methods».

Вводную часть изложить в новой редакции: «Настоящий стандарт устанав­ливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения титана {при массовой доле от 0,10 до 0,40 %) в кристаллическом кремнии».

Стандарт дополнить разделом — 1а:

«1а. Фотометрический метод

Сущность метода состоит в образовании желтого комплекса титана с диан- типирилметаном в сернокислой среде и измерении оптической плотности раствора при длине волны 385 нм.

Мешающее влияние трехвалентного железа устраняется восстановлением его аскорбиновой кислотой в присутствии катализатора—сернокислой меди».

Раздел 2. Первый абзац изложить в новой редакции: «Фотоэлектроколори­метр типа ФЭК 56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типа СФ-26, ОФ-16 или аналогичные»;

второй абзац. Заменить значение: «1 н. растворе» на «раствор с молярной концентрацией 1 моль/дм³»;

третий абзац. Исключить слова: «(витамин С)»;

дополнить абзацем (после восьмого): «Титан металлический по ГОСТ 19807—74»;,

десятый абзац. Заменить значение: 10 на 100; после слова «перемешивают» дополнить словами: «или 0,1000 г металлического титана растворяют -п 16*ем? серной кислоты, разбавленной 1:2, после растворения окисляют азотной кисло­той, добавляемой по каплям. Раствор выпаривают до паров серного ангидрида, растворяют в воде, добавляют 100 см³ раствора серной кислоты 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, содержащую 100 см³ раствора серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают»;

одиннадцатый, двенадцатый, четырнадцатый абзацы исключить;

дополнить словами (после тринадцатого): «1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг титана».

Пункт 3.1. Второй абзац. Заменить слова: «средней плотности» на «синяя лента»;

третий абзац. Заменить слова: «(область светопропусканий 400 нм)» на «или спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 385 нм»;

пятый абзац изложить в новой редакции: «По значению оптической плот­ности испытуемого раствора с учетом контрольного опыта определяют массу титана по градуировочному графику».

Пункт 3.2. Второй абзац после слов «раствора Б» дополнить словами: «что соответствует 0; 0,01; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,12 мг титана»;

дополнить абзацем (после второго): «Раствором сравнения служит раствор, в который титан не добавлялся»;

третий абзац. Заменить слова: «содержаниям» на «массам».Раздел 4. Наименование изложить в новой редакции: <4. Обработка резуль­татов».

Пункт 4.1. Экспликация. Заменить слова: «количество» на «масса», «найден­ное» на «найденная», «аликвотная часть» на «объем аликвотной части», «навеска» «а «масса навески».

Пункт 4.2 изложить в новой редакции: «4.2. Допускаемые расхождения ре­зультатов параллельных определений не должны превышать значений, приве­денных в таблице.

Метод используют при разногласиях в оценке качества кремния кристалли­ческого».

Стандарт дополнить разделами — 5—8:

«5. Атомно-абсорбционный метод

Сущность метода состоит в измерении атомной абсорбции титана при длине волны 365,4 нм в пламени закись азота-ацетилен.

6. Аппаратура, реактивы и растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр со всеми принадлежностями типа «Перит^Элыаер», «Сатурн» млм аналогичный.

Лампа с полым катодом для титана.

Ацетилен в баллонах технический по ГОСТ 5457—75.

Закись азота в баллонах медицинская.

Кислота соляная по ГОСТ 311&—77, разбавленная 1:1.

Натрий углекислый по ГОСТ 83—79.

Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199—76, обезвоженный при 400 °С.

Смесь для сплавления: смешивают натрий углекислый и натрий тетраборно­кислый в соотношении 6:1 (по массе).

Титан металлический по ГОСТ 19807—74.

Стандартный раствор титана: 0,5000 г титана помещают в стакан вмести­мостью 400 см³, небольшими порциями добавляют 50 см³ соляной кислоты, раз­бавленной 1:1. Раствор нагревают до полного растворения титана. После охлаж­дения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, содержащую 100 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и переме­шивают.

1. см³ раствора содержит 0,001 г титана.

Раствор-фон: 160 г смеси для сплавления помещают в стакан вместимостью 1000 см³, смачивают водой и осторожно небольшими порциями приливают 700 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1. После прекращения выделения угле­кислого газа, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см⁸, доли­вают до метки водой и перемешивают.

6. Проведение анализа

   1. Для проведения анализа используют раствор, приготовленный, как ука­зано в п. 7.1 ГОСТ 19014.1—73.

В полученных растворах проб, растворе контрольного опыта и в растворах для построения градуировочного графика измеряют значение атомной абсорбции титана при длине волны 365,4 нм в пламени закись азота-ацетилен.

Массу титана в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определя­ют по градуировочному графику, который строят при каждой съемке. Одновре­менно через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

В шесть мерных колб вместимостью 250 см⁵ приливают по 50 см³ раствора- фона. Затем вводят 0: 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см стандартного раствора, что со­ответствует 0; 0,002; 0,004; 0,006; 0,008; 0,010 г титана. Растворы доливают во­дой до метки, перемешивают и измеряют абсорбцию растворов, как указано в п. 7.1.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им мас­сам титана строят градуировочный график.

6. Обработка результатов

   1. Массовую долю титана (Х₍) в процентах вычисляют по формуле (т,—т₈)-100 ^л1— _т

где ті — масса титана в растворе пробы, найденная по градуировочному гра­фику, г;

т₂— масса титана в растворе контрольного опыта, найденная по градуиро- ~~ вочному графику, г; ч—.

т — масса навески пробы, г.

(ИУС К8 11 1989 г.)

1 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Для проведения анализа используют раствор, приготовлен­ный, как указано в п. 3.1 ГОСТ 19014.1—73.

Если исходный раствор получился мутным, часть его отфиль­тровывают через сухой фильтр средней плотности в сухую кониче­скую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

В зависимости от массовой доли титана отбирают 5—10 см³ фильтрата (если раствор прозрачный, отбирают аликвотную часть непосредственно из мерной колбы вместимостью 250 см³) в мерную колбу вместимостью 100 см³, разбавляют водой до 50 см³, затем приливают при перемешивании 15 см³ серной кислоты, разбавлен­ной 1:1,5 см³ раствора аскорбиновой кислоты, две капли раствора сернокислой меди и охлаждают до комнатной температуры. Через

1