---

УДК 669.85/.86:543.06:006.354 Группа В59

ИТТРИЙ, ЛАНТАН, ИТТЕРБИИ, ЛЮТЕЦИИ И ИХ ОКИСИ

гост
23862.10-79

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

Химико-спектральный метод определения примесей ванадия, вольфрама, железа, кобальта, марганца, меди, молибдена, никеля, ниобия, свинца, тантала, титана и хрома

Yttrium, lanfaha-mum, ytterbium, lutecium and their exides, C h em ic al—>s p ect r a 1 me th о d of d e t e rm in a t io n of і m p u ґ і t і es of vanadium, tungsten iron, cobalt, manganese, copper, molybden, nickel, niobium, lead, tantalium, titanium and chromium

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. № 3988 срок действия установлен

с 01.01. 1981 г.

до 01 01. 1986 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает химико-спектральный метод определения примесей ванадия, вольфрама, железа, кобальта, мар­ганца, меди, молибдена, никеля, ниобия, свинца, тантала, титана и хрома в иттрии, лантане, иттербии, лютеции и их окисях.

Метод основан на групповом концентрировании примесей фло­куляцией коллоидных растворов диэтилдитиокарбоминатов, тиокси- натов или гидроокисей примесных элементов с помощью полиак­риламида в присутствии графитового порошка и последующем спектральном анализе полученного концентрата.

Определяемые концентрации примесей:

ванадия от 5-10 ⁶ до 1¹10“⁴% вольфрама от 5*10“⁵ до 1 • 10"³% железа от 5-Ю^-5 до 2«1О“^4О/о

кобальта от 2-Ю^-6 до 1*10“⁴%

марганца от 5-Ю^-6 до 5*10“⁵'%

меди от 5*10"⁶ до 5*10^-5 %

молибдена от 2*10“⁵ до 5*10“⁴% никеля от 2*10“⁶ до 1*10^_4О/о

ниобия от 1*10~⁴ до 3*10“² % свинца от 2*10^-6 до 1 -10

тантала* от 1-Ю^-4 до 3*1О“^2О/о

титана от 1-Ю”⁵ до 5*10“⁴%

1. хрома от 5*10^-6 до 2*10“⁴%ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 23862.0—79.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрограф дифракционный ДФС-8 с решеткой 600 штр/мм, работающий в первом порядке отражения, и трехлинзовой систе­мой освещения или аналогичный.

Генератор дуговой ДГ-2 с дополнительным реостатом или ана­логичный, приспособленный для поджига дуги постоянного тока вы­сокочастотным разрядом.

Лампа инфракрасная ИКЗ-500 с регулятором напряжения типа РНО-250—0,5 или аналогичным.

Бокс из органического стекла.

Выпрямитель 250—300 В, 30—50 А.

Спектропроектор ПС-18 или аналогичный.

Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2 или аналогич­ный.

Весы аналитические типа АДВ-200.

Весы торсионные типа ВТ-500.

Плитка электрическая.

Станок для заточки электродов.

Ступки из фторопласта-4 или органического стекла.

Баночки из полиэтилена.

Фотопластинки типа ЭС.

Порошок графитовый марки ОСЧ-7

Угли спектральные ОСЧ-7—3.

Электроды, выточенные из углей спектральных ОСЧ-7—3, ди­аметром 6 мм, с кратером диаметром 4 мм и глубиной 6 мм.

Электроды графитовые фасонные для спектрального анализа ОСЧ-7—4 диаметром 6 мм,. заточенные на конус, или электроды той же формы, выточенные из углей спектральных ОСЧ-7—3.

Каждую пару электродов подвергают очистке обжигом в дуге постоянного тока 15 А в течение 15 с непосредственно перед анали­зом.

Тигли Гуча, диаметр 15 мм.

Ванадия (V) окись, ч. д. а.

Вольфрама (VI) окись для спектрального анализа, ч. д. а.

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

Кобальта закись-окись по ГОСТ 4467—79, ч. д. а.

Марганца (IV) окись безводная ОСЧ-9—2.

Меди окись по ГОСТ 16539—79, порошкообразная.

Молибдена (VI) окись, ч. д. а.

Никеля окись по ГОСТ 4331—73, ч.

Ниобия (V) окись ОСЧ-7—3.

Свинца окись по ГОСТ 9199—77, ч. д. а.

Тантала (У)окись ОСЧ-7—3.

Титана (IV) окись ОСЧ-6—2.

Хрома окись по ГОСТ 2912—73.,

Вода деионизованная с удельным электросопротивлением 20— 24 МОм/см.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77, разбавлен­ная 1:1 и 1:10.

Аммиак водный ОСЧ 17—4, разбавленный 1:10.

Натрия N, N'-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864—71, 2%-ный раствор, 0,1%-ный раствор.

8-меркаптохинолинат натрия (тиооксинат), 0,5%-ный свежепри­готовленный раствор.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72, дважды перегнанный в кварцевом приборе.

Лантана окись, чистая по определяемым примесям.

Иттербия окись, чистая по определяемым примесям.

Лютеция окись, чистая по определяемым примесям.

Иттрия окись, чистая по определяемым примесям.

Полиакриламид 0,2%-ный водный раствор (2 г продажного про­дукта растворяют в 1000 мл воды).

Бумага универсальная индикаторная.

Натрий хлористый ОСЧ-6—2.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ ч

   1. Приготовление образцов сравнения

      1. Головной образец на основе графитового порошка (ГОГП), содержащий по 1% каждой из определяемых примесей,, готовят следующим образом.

Навески массой 0,0178 г ванадия окиси (V), 0,0126 г окиси воль­фрама (VI), 0,0143 г окиси железа, 0,0137 г закись-окиси кобаль­та, 0,0158 г окиси марганца (IV) безводной, 0,0125 г окиси меди порошкообразной, 0,0150 г окиси молибдена (VI), 0,0141 г черной окиси никеля, 0,0143 г окиси ниобия (V), 0,0108 г окиси свинца, 0,0122 г окиси тантала (V), 0,0167 г окиси титана (IV), 0,0146 г окиси хрома помещают в ступку из органического стекла или фто­ропласта-4 и добавляют 0,8156 г графитового порошка. Смесь тща­тельно перетирают с этиловым спиртом в течение 50 мин и высу­шивают под инфракрасной лампой. Во избежание внесения заг­рязнений перетирание в ступке и высушивание под инфракрасной лампой проводят в боксе из органического стекла.

Содержание каждой из определяемых примесей в образцах ОС 1—ОС 3 и вводимые в смесь навески графитового порошка и предыдущего образца приведены в табл. 1. *

' Таблица 1

Массы навесок, г

Обозначение
образца

Массовая доля каждо-
го из определяемых
элементов, %

графитового
порошка

предыдущего образца (в
скобках указано его
обозначение)

ОС 1

ОС 2

_# ОС 3

ОС 4

ОС 5

ОС 6

ОС 7

ОС 8

і-го-¹ 3-ю-² 1-ю-² 3-ю-³ но-³ 3-ю-⁴ но-⁴ 3-ю-⁵

1,800 1,400 1,333 1,400 1,333 1,400

1,333 1,400

0,200і (ГОГП)

0,600 (ОС 1)

0,667 (ОС 2) 0,600 (ОС 3) 0,667 (ОС 4) 0,600 (ОС 5)

0,667 (ОС 6) 0,600 (ОС 7)

Указанные в табл. 1 навески графитового порошка и предыду­щего образца помещают в ступку, тщательно перетирают с этило­вым спиртом в течение 30 мин и высушивают под инфракрасной лампой. Перетирание в ступке и высушивание под инфракрасной лампой проводят в боксе из органического стекла.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   1. Концентрирование примесей

Концентрирование проводят в боксе из органического стекла, нагревательные элементы электроплитки должны быть закрыты графитовой или кварцевой кюветой.

Навеску окиси РЗЭ массой 2 г или соответствующее количество РЗМ помещают в кварцевый стакан вместимостью 100 мл и раст­воряют в 7—12 мл соляной кислоты, разбавленной 1:1, при нагре­вании, стакан при этом закрывают часовым стеклом. Раствор упа-* ривают до влажных солей, остаток растворяют в ~50 мл воды. Растворами аммиака (1:10) или соляной кислоты, разбавленной .1:10, устанавливают рН-2 (по универсальной индикаторной бума­ге). Полученный раствор нагревают до — 90°С,« приливают 2,5 мл 2%-ного раствора диэтилдитиокарбамата натрия, 5 мл раствора полиакриламида, при этом pH полученного раствора должен быть 5,5. Содержимое стакана тщательно перемешивают кварцевой па­лочкой в течение 3—5 мин до образования нерастворимых гелеоб­разных бурых частиц —волокон, добавляют 50 мг графитового по­рошка, 2 мл раствора тиоксината натрия и вновь тщательно пере­мешивают в течение 3—5 мин. Охлажденный до комнатной темпе­р а туры раствор с осадком фильтруют через фильтр «синяя лента», помещенный в тигель Гуча, используя колбу Бунзена с отсосом. Осадок (концентрат примесей) промывают 2—3 раза 0,1%-ным раствором диэтилдитиокарбамата натрия порциями по 5 мл, об­мывая палочку, стенки стакана и тигля. Затем тигель Гуча (с осад­ком) помещают в кварцевую чашку вместимостью 30 мл и досуха сушат осадок (без озоления фильтра) в течение 10—15 мин. Оса­док вместе с фильтром переносят в кварцевую чашку вместимостью 10 мл (фильтром книзу) и озоляют фильтр в течение 3—5 мин на электроплитке, закрытой кварцевой пластиной. После озоления фильтра чашку накрывают часовым стеклом и еще выдерживают на электроплитке в течение 10—15 мин.

После охлаждения весь сухой остаток переносят из чашки на кальку, добавляют 2 мг хлористого натрия, перемешивают и полу­ченной смесью заполняют электроды для спектрального анализа.

Анализ каждой пробы проводят из трех параллельных навесок. Одновременно с каждой партией анализов проводят через все ста­дии анализа три контрольных опыта на все реактивы, получая три сухих остатка-концентрата.

К каждому концентрату, полученному из контрольных опытов, и к 50 мг каждого из образцов сравнения ОС 1—ОС 8 добавляют па 2 мг хлористого натрия и спектрально чистой по определяемым примесям окиси анализируемого РЗЭ и перемешивают. Каждую смесь помещают в кратер электрода (анода) диаметром 4 мм и глубиной 6 мм. Верхний электрод, заточенный на конус, служит ка­тодом; между электродами зажигают дугу постоянного тока. Ток 15 А. Расстояние между электродами — 3 мм. Спектры фотографи­руют на спектрографе ДФС-8, используя фотопластинки ЭС. Ши­рина щели спектрографа — 15 мкм, время экспозиции — 45 с. Про­межуточную диафрагму в трехлинзовом конденсоре подбирают так, чтобы почернения фона вблизи аналитических линий находи­лись в области нормальных почернений.

В одинаковых условиях фотографируют по три раза спектры концентратов анализируемых проб, по три раза спектры концентра­тов, полученных из контрольных опытов, и по два раза спектры каждого образца сравнения.

Экспонированные фотопластинки проявляют, промывают водой,

ф

л:

иксируют, промывают в проточной воде (15 мин) и сушат.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. В каждой спектрограмме фотометрируют почернения ана­

литической линии определяемого элемента З_л (см. табл. 2) и близ­лежащего фона Зф и вычисляют разность почернений А£=-5_Л—^:

—

и S₂ находят среднее

Зф . По двум параллельным значениям AS

318,54 294,44*

248,33 242,49

304,4 280,11

324,75 317,03 ЗО0;25** 295,09 283,31 271,47*** 307,86

302,16 284,33

Д

Определяемый элемент

лина волны аналитической линии, нм

Ванадий Вольфрам Железо Кобальт

Марганец Мед> Молибден Никель Ниобий Свинец Тантал Титан

Хром

где mi — масса навески графитового порошка-коллектора, мг;

т₂—-масса навески анализируемой пробы, мг;

С_пр—среднее значение массовой доли определяемого элемента в концентратах анализируемой пробы, %;

С_к —среднее значение массовой доли определяемого элемента в концентратах контрольного опыта, %.

Расхождения результатов трех параллельных определений (отношение наибольшего из них к меньшему), а также расхожде­ние результатов двух анализов (отношение большего из них к меньшему) не должно превышать величин допускаемых расхож­дений, указанных в табл. 3.

Определяемый элемент

Массовая доля, %

Допускаемые расхождения

Ванадий

5-Ю-⁶ 34 0-⁵ 140“⁴

3,1

2,9

2,7

Вольфрам

54 0“⁵
340-⁴
140-³

2,8 (2,5

2,4

Железо

340—⁵

640-⁵

24 О^-4

3,5

3,1

3,0

Кобальт

2>10-^е

34О-⁵

140-⁴

2,7

2,3

2,2

Марганец

540-⁶
ьш-⁵
540-⁵

2,5

2,4

2,0

Медь

540-⁶

140^і”⁵

54 О-⁵

3,5

3,2

3,2

Молибден

240-⁵

840-⁵

540-⁴

2,9

2,7

2,5

Никель

240-⁶

МО-⁵

140-⁴

ЗД

2,8

2,6

Ниобий

140-⁴

140-3

34 0“²

2,6

2,3

2,0

Свинец

240-«

Ь10"⁵

140-⁴

2,7
'2,3

2,2

Продолжение табл. 3

Определяемый элемент

Массовая доля, %

Допускаемые расхождения

Тантал

1-ГОі-⁴ но-³ 3-ю-²

2,5

2,3

2,3

Титан

ью-⁵

8-Ю-⁵

5-Ю-⁴

2J

2,5

2,4

’ Хром

5-Ю-⁶
2*101-5

2-Ю-⁴