---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ГЛИНОЗЕМ

МЕТОДЫ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ, ОКСИДА ЖЕЛЕЗА,
ОКСИДА НАТРИЯ И ОКСИДА МАГНИЯ

ГОСТ 23201.1-78

Издание официальное

БЗ 10-95

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москв

а

УДК 622.349.2:543.42:006.354 Группа А39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГЛИНОЗЕМ

М

ГОСТ
23201.1-78

етоды спектрального анализа.
Определение диоксида кремния, оксида железа, ок-
сида натрия и оксида магния

Alumina. Methods of spectral analysis.
Determination of silicon dioxide, iron oxide, sodium
oxide and magnium oxide

Дата введения 01.01.80

Настоящий стандарт распространяется на глинозем всех марок и устанавливает методы спектрального определения массовой доли диоксида кремния, оксида железа, оксида натрия и оксида магния.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 23201.0.

2. МЕТОД СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИСКРОВОГО И ДУГОВОГО ИСТОЧНИКОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ С ФОТОГРАФИЧЕСКОЙ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИЕЙ СПЕКТРА

Метод основан на испарении смеси глинозема с угольным порош­ком в разряде высоковольтной конденсированной искры и в разряде дуги переменного или постоянного тока.

спектрограф с кварцевой оптикой типа ИСП-30, фотоэлектрические установки МФС-4, 6, 8 (оптические квантометры) или аналогичные;

ослабители платиновые девяти- и десятиступенчатые;

генератор типа УГЭ-4, ИГ-3, ИВС-23, ИВС-28;

генератор типа ДГ-2;

Издание официальное Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1978

© Издательство стандартов, 1997 Переиздание с изменениямигенератор дуги постоянного тока на 20—30 А;

микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2;

истиратель проб типа 75^б-Др со стаканами, футерованными тер­мокорундом (спекшимся оксидом алюминия по ТУ 036022 1181-097— 85) или автоматические ступки любого типа, чаши и пестики которых футерованы термокорундом или карбидом вольфрама, а также другое оборудование, удовлетворяющее требованиям ГОСТ 23201.0;

станок для заточки угольных электродов типа КП-35 или анало­гичные приспособления;

шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающим темпе­ратуру нагрева до 250 °С;

фотопластинки для спектрального анализа типа ПФС-01 (СП-1), ПФС-03 (СП-2) по ТУ 6—17—109 чувствительностью 3—15 ед. по ГОСТ 10691.1-ГОСТ 10691.4, типа ПФС-02 (СПЭС) по ТУ 6—17— 704 чувствительностью 3—10 ед., типа «микро» по ТУ 8—17—975 чувствительностью 20—90 ед. или любого типа, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий и линий сравнения (принадлежащих прямолинейному участку характеристикой кривой фотоэмульсии);

шпатели из плексигласа или фторопласта разных размеров для перемешивания проб, смесей и чистки стаканов истирателя и ступок;

бюксы из фторопласта или плексигласа;

сосуды из полиэтилена разной вместимости;

ступки из плексигласа;

ступки из термокорунда;

угли спектрально-чистые С-2 или С-3 диаметром 6 мм и длиной 100 мм;

электроды угольные с каналом диаметром 3 мм и глубиной 3—4 мм; готовят из спектрально-чистых углей;

электроды угольные, заточенные на полусферу, с закруглением диаметром 5—6 мм: готовят из спектрально-чистых углей. Вместо электродов, заточенных на полусферу, допускается при искровом источнике возбуждения использовать электроды, заточенные на плоскость; при дуговом источнике возбуждения — заточенные на усеченный конус с диаметром площадки 2,5—3,0 мм;

электроды угольные с насадкой для просыпки пробы через верх­ний электрод в искровой разряд. Форма и размеры электрода приве­дены на черт. 1.

1 — нижняя часть электрода, зажимаемая в электрододержателе; 2— насадка

Черт. 1

уголь спектрально-чистый дробленый, с размером частиц 0,3—3 мм; готовят из спектрально-чистых углей следующим образом: стенки, дно, крышку и пестик стакана истирателя футеруют плексигласом. Два угольных электрода длиной 100 мм ломают на четыре части каждый и помещают между стенками стакана и пестиком. Стакан закрывают, вставляют в гнездо истирателя и измельчают угли в течение 15—20 с. Измельченный уголь высыпают на фильтровальную бумагу или каль­ку и отбирают на повторное измельчение частицы размерами более 3 мм. Дробленый уголь хранят в закрытой полиэтиленовой таре;

стандартные образцы глинозема в количестве не менее четырех; готовят из проб разного состава (см. приложение 1);

фотореактивы по ГОСТ 3221 для обработки фотопластинок; силикагель (как осушитель);

ветошь чистую или ткань без крахмала для очистки стаканов виброистирателя, не менее 2 кусков размером 300 х 300 мм на 100 образцов; батист для чистки оптики — по ГОСТ 3221;

спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300; расход — 8 см³ на одну пробу.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

В стакан истирателя помещают пестик и полученную смесь акку­ратно засыпают между стенкой стакана и пестиком так, чтобы она не попала на верхнюю плоскость пестика или между дном стакана и пестиком. Закрывают крышку стакана и осторожно помещают стакан в гнездо истирателя, закрепляют стакан в гнезде и включают исти­ратель на 2—3 мин. Время измельчения определяют по методике, изложенной в приложении 2. После измельчения полученную смесь подсушивают в сушильном шкафу при ПО °С в течение 30 мин и охлаждают в эксикаторе.

Если после подсушивания в этих условия влажность пробы зна­чительна (не позволяет достигнуть требуемой точности анализа из-за выброса анализируемого материала, с значительным изменением интенсивности линии основы по сравнению с используемыми СО или дрейфа результатов под влиянием влаги), смесь глинозема с измельченным углем подсушивают при 300 °С и помещают в подстав­ку, исключающую поглощение влаги.

В каналы угольных электродов набивают подготовленные смеси, затем, установив в металлические подставки, подсушивают их в сушильном шкафу или муфеле не менее 30 мин при температуре 300 °С. Затем еще не охладившиеся до температуры помещения электро­ды помещают во влагоизолирующую подставку. Концы электродов с каналами, заполненными аналитической смесью, оборачивают поли­этиленом, предварительно протертым спиртом, и вставляют в сквоз­ные отверстия подставки, диаметры которых соответствуют диаметрам электродов (6 мм). Сверху электроды закрывают футляра­ми, диаметры которых незначительно превосходят диаметр электро­дов (8—10 мм). Внешние размеры подставки могут быть произвольными, диаметр отверстия и футляров определяется диамет­ром электродов. Внешний вид подставки приведен на черт. 2. Концы используемого для оборачивания электродов полиэтилена заправля­ют в футляры. Подставку опускают в ванну, заполненную расплав­ленным парафином. Сверху подставку также заливают парафином, герметизируя нижнюю часть закрывающих электроды футляров.

Для упрощения и ускорения очистки использованных подставок от парафина в качестве ванны может быть использован лист бумаги с отогнутыми вверх краями, с которого застывший парафин впослед­ствии легко удаляется.

Расплавление парафина и заливку подставок производить, ис­пользуя вытяжную вентиляцию.

Мелющие агрегаты необходимо тщательно очищать после измель­чения каждой пробы жесткой кисточкой, шпателем из плексигласа или фторопласта и протирать чистой ветошью.

Черт. 2

(Измененная редакция, Изм. № 3)

Перед измельчением стандартных образцов мелющие агрегаты необходимо дополнительно промыть угольным порошком (произвес­ти измельчение только дробленого угля) и измельчать стандартные образцы в порядке возрастания в них массовой доли примесей. После измельчения стандартных образцов с наибольшими содержаниями примесей мелющие агрегаты вновь необходимо тщательно очистить и промыть угольным порошком.

Электроды с анализируемым материалом устанавливают в нижнем электрододержателе штатива спектрографа.

При анализе глинозема, полученного выкручиванием алюминат­ных растворов, допускается вводить в искровой разряд пробы про- сыпкой через полый верхний электрод. В этом случае пробу и стандартные образцы глинозема вводят в разряд без смешивания с углем.

Анализ выполняют в двух источниках возбуждения: конденсиро­ванной высоковольтной искре и дуге переменного или постоянного тока; при выполнении анализа глинозема в дуговом источнике воз­буждения спектров анализ в искре можно не выполнять. При исполь­зовании для анализа искрового источника необходимо параллельно выполнять определение диоксида кремния в дуге, используя ту же навеску глинозема, что и при анализе в искре для исключения возможности получения систематической погрешности при появле­нии в пробе шамота.

Освещение щели спектрографа трехконденсорное.

При получении спектров в искре устанавливают на среднем конденсоре осветительной системы щели круглую диафрагму. Ши­рина щели спектрографа 0,030—0,040 мм. Верхний угольный электрод заточен на полусферу (допускается заточка электрода на плоскость). Расстояние между электродами 2,5—3,0 мм. Схема ис­крового разряда должна быть управляемая (3—4 разряда в полупериод тока). Сила тока 2,8—3,0 А, расстояние между дисками вспомогатель­ного разрядника 3,0 мм. Емкость конденсаторов 0,01 мкФ, самоин­дукция 0,15 мГ.

При фотографировании спектров экспозиция зависит от чувстви­тельности фотопластинок, но не менее 20 с. Предварительное обыс- кривание 3—5 с.

При получении спектров в дуге на среднем конденсоре устанав­ливают прямоугольную диафрагму высотой 3,2 и 5 мм или круглую, в зависимости от чувствительности фотопластинок. Ширина щели спектрографа 0,010—0,020 мм.

Верхний угольный электрод заточен на полусферу (допускается использовать электрод, заточенный на усеченный конус). Расстояние между электродами 1,5—3,0 мм, сила тока в зависимости от приме­няемого оборудования, 6—14 А. Время обжига 2—5 с, возможна съемка без обжига. При фотографировании спектров экспозиция зависит от чувствительности фотопластинок, но не менее 15 с. Допускается в течение аналитической экспозиции изменять силу тока в указанных пределах в определенные промежутки времени для повышения точности или снижения пределов Обнаружения компо­нентов.

При выполнении анализа в любом источнике возбуждения спектры стандартных образцов и проб дважды фотографируют на двух разных фотопластинках. Для анализа используют по одной навеске стандартных образцов и проб, на каждой фотопластинке фотографируют дважды спектры стандартных образцов и анализи­руемых проб.

После фотографирования каждого спектра электрододержатели и изоляторы штатива протирают ватками, смоченными спиртом.

Обработку фотопластинок выполняют по ГОСТ 3221.

Подготовка проб для методов анализа с фотоэлектрической реги­страцией спектра и условия возбуждения спектров идентичны при­меняемым для фотографических методов анализа.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Перед началом работы необходим прогрев находящегося в конди­ционированном помещении квантометра не менее 4 ч при стабили­зации параметров электрических схем, зависящих от температурного режима.

Для выполнения анализа необходимо проверить стабильность работы регистрирующей схемы по контрольным электрическим сиг­налам. Проверку положения аналитических линий относительно выходных щелей следует проводить в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации фотоэлектрической установки.

Анализ выполняют при относительном способе регистрации ана­литических сигналов. Ширина входной щели полихроматора 0,020— 0,030 мм, экспозиция 15—30 с, аналитические линии и линии сравнения приведены в табл. 1.

Ширину выходных щелей (0,040—0,075 мм) подбирают в зависи­мости от интенсивности аналитической линии и сплошного фона на данном участке спектра.

При необходимости определения одновременно с указанными оксидами других примесей и невозможности выбора одной, опти­мальной для всех примесей линии сравнения, допускается использо­вать составной сигнал сравнения.

В этом случае специально установленными дополнительными зеркалами на фотоумножитель линии сравнения направляют дозиро­ванный световой поток от фона или другой линии основы, получая сигнал сравнения, максимально соответствующий используемым аналитическим линиям.

При определении в дуговом источнике возбуждения спектров только массовой доли диоксида кремния для контроля искрового метода допускается использовать абсолютный способ регистрации аналитических сигналов.