Спектры определяемых элементов получают в разряде конденсированной высоковольтной искры, включенной по неуправляемой схеме, при расстоянии между электродами 2,5 мм, силе тока 3 А, емкости конденсаторов 0,02 мкФ, самоиндукции 0,15 мГ. Система освещения щели трехконденсорная, при этом линза F-75 используется с большим отверстием, а промежуточная линза F-275 устанавливается на расстоянии 158 мм от щели спектрографа. Ширина щели спектрографа 0,020 мм.
Промежуточная диафрагма круглая.
Фотографирование спектров производят без предварительного обыскривания. Экспозиция зависит от чувствительности фотопластинок, но не менее 20 с.
Спектры смесей глинозема и стандартных образцов фотографируют дважды на одной фотопластинке. После фотографирования каждого спектра электрододержатели и изоляторы протирают чистой ватой, смоченной спиртом.
Обработку фотопластинок выполняют по ГОСТ 3221.
Фотопластинку помещают на микрофотометр и измеряют почернения аналитических линий определяемых элементов и элементов сравнения в единицах логарифмической шкалы микрофотометра. Длины волн аналитических линий приведены в табл. 6.
Таблица 6*
|
Массовая доля оксидов определяемых элементов в глиноземе, % |
Длина волны аналитической линии, нм |
|
|
определяемого элемента |
элемента сравнения |
|
|
Св. 0,01 до 0,5 |
Si 288,16 |
Со 288,64 |
|
» 0,01 » 0,1 |
Fe 302,06 |
Со 288,64 |
|
» 0,2 » 1 |
Na 330,23 |
Li 274,13 |
* Табл. 3—5 исключены.
Дальнейшую обработку результатов фотометрирования и построение градуировочных графиков выполняют, как указано в пп. 2.2.4 и 2.2.5.
Градуировочные графики строят по спектрам всех стандартных образцов только в координатах Д5—IgC.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Обработка результатов
3.3.1.. Массовую долю диоксида кремния, оксида железа и оксида натрия в товарном глиноземе вычисляют по п. 2.3.1.
Допускаемые расхождения единичных результатов анализа, алгоритмы оперативного контроля сходимости и точности — по п. 2.3.2.
Выполнение анализа при использовании фотоэлектрического способа регистрации спектров — по п. 2.2.3а.
Контроль воспроизводимости — по п. 9 ГОСТ 23201.0, контроль арбитражными методами химического анализа — по п. 10 ГОСТ 23201.0.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
(Исключен, Изм. № 2).
МЕТОД СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ПРИ МАССОВОЙ ДОЛЕ В
ГЛИНОЗЕМЕ ПРИМЕСЕЙ ФТОРА от 0,01 до 3 % И ЛИТИЯ до 5 %
Метод основан на испарении смеси глинозема с угольным порошком и бифторидом калия из канала угольного электрода в дуге постоянного тока. Для устранения систематической погрешности, возникающей вследствие влияния фтора и лития на интенсивность спектральных линий, к пробе добавляют бифторид калия. Спектры регистрируют на спектрографе средней дисперсии с кварцевой оптикой.
А п п а р а т у р а, материалы и реактивы
Для проведения анализа применяют аппаратуру, материалы и реактивы, указанные в п. 2.1, и дополнительно следующие:
угольные электроды с каналом диаметром 1,5 мм, глубиной 6—7 мм, толщиной стенок 0,8—1,0 мм, высотой проточенной части 6—8 мм; готовят из спектрально-чистого угля; допускается использовать угольные электроды с каналом диаметром и глубиной 3—4 мм;
воронку из плексигласа с трамбовкой из пластмассы (для уплотнения пробы в канале угольного электрода);
печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева до 1200 °С;
калий бифторид (калий фтористый кислый) ос.ч. по ТУ 6—09— 4672, готовят следующим образом: пробу реактива измельчают в ступке из плексигласа до пудры, высыпают в сосуд из полиэтилена и хранят в эксикаторе над силикагелем.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Проведение анализа
Перед анализом прокаливают глинозем и стандартные образцы при 1100 °С до постоянной массы, кроме негигроскопичного глинозема, содержащего более 70 % а-А120з.
Массовую долю а-А12О3 в процентах определяют по ГОСТ 6912.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Готовят смесь прокаленного глинозема с угольным порошком и бифторидом калия. Для этого глинозем массой 0,75 г смешивают с 1,3 г дробленого угля и 0,2 г бифторида калия на листке кальки до получения однородной массы и измельчают в истирателе, как указано в п. 2.2.1.
Готовят смеси не менее четырех разных стандартных образцов глинозема с угольным порошком и бифторидом калия. Для этого стандартные образцы массой по 0,75 г смешивают каждый с 1,3 г дробленого угля, 0,2 г бифторида калия на листке кальки до получения однородной массы и измельчают в истирателе, как указано в п. 2.2.1. Очистку мелющих агрегатов выполняют, как указано в п. 2.2.2.
Подготовленные смеси глинозема и стандартные образцы набивают, используя воронку, в каналы угольных электродов, уплотняя смесь трамбовкой. После заполнения канала удаляют частицы глинозема, попавшие на боковую поверхность электрода. Электрод устанавливают в нижний электрододержатель штатива и используют как анод дуги постоянного тока. В верхний электрододержатель устанавливают угольный электрод, заточенный на полусферу (катод). Расстояние между электродами 2,0 мм. Освещение щели спектрографа. трехконденсорное (в соответствии с паспортом спектрографа). Ширина щели 0;020—0,025 мм, промежуточная диафрагма прямоугольная, высотой 5 мм. Фотопластинки должны иметь чувствительность, достаточную для получения нормальных почернений аналитических линий. Экспозицию начинают при силе тока 4—4,5 А, и в течение первых 5 с плавно увеличивают силу тока до 13—14 А. Экспозицию начинают при силе тока 4—5 А, в течение первых 3—5 с экспозиции она возрастает до 13—14 А, что достигается или механическим изменением положения подвижного регулятора реостата или созданием любой эффективной электрической схемы с управляющим реле любого типа. Суммарная экспозиция 20—30 с.
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 электрододержателя и изоляторы протирают чистой ватой, смоченной этиловым спиртом, расход — по п. 2.1.1. Обработку пластинок выполняют по ГОСТ 3221.
Фотопластинку помещают на микрофотометр и измеряют почернения аналитических линий определяемых элементов и эле
ментов сравнения в единицах логарифмической шкалы микрофотометра. Длины волн аналитических линий указаны в табл. 7.
Таблица 7
Длина волны аналитической линии, нм
|
Определяемого элемента |
Элемента сравнения |
|
Si 250,69 |
Al 226,35 Al 237,84 |
|
Si 251,61 |
Al 226,35 Al 266,92 |
|
Si 288,16 |
Al 226,35 Al 292,78 |
|
Si 288,16 |
Al 293,60 Al 305,99 |
|
Fe 259,94 |
Al 226,35 Al 237,84 Al 292,78 Al 293,60 |
|
Fe 302,06 |
Al 226,35 Al 237,84 Al 292,78 Al 293,60 Al 305,99 |
|
Na 330,2 |
Al 226,35 Al 237,84 Al 292,78 Al 293,60 Al 305,99 К 344,67 |
Дальнейшую обработку результатов фотометрирования и построение градуировочных графиков выполняют, как указано в пп. 2.2.4 и 2.2.5.
Массовую долю определяемых примесей — диоксида кремния, оксида железа и оксида натрия в глиноземе вычисляют по п. 2.3.1.
Допускаемые расхождения единичных результатов анализа, оперативный контроль сходимости и точности — по пп. 2.3.2 и 2.3.3.
Выполнение анализа при использовании фотоэлектрического способа регистрации спектров — по п. 2.2.3а настоящего стандарта. Контроль воспроизводимости результатов анализа — по п. 9 ГОСТ 23201.0, контроль арбитражными методами химического анализа — по п. 10 ГОСТ 23201.0.
4.2.4—4.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).
4.3.1, 4.3.2. (Исключены, Изм. № 2).ПРИГОТОВЛЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ
СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА МАССОВОЙ ДОЛИ ОКСИДОВ ЖЕЛЕЗА,
НАТРИЯ И КРЕМНИЯ В ГЛИНОЗЕМЕ
Для приготовления стандартного образца глинозема (ГСО, ОСО, СОП) подбирают производственные пробы с различным содержанием примесей. Пробы с высоким содержанием определяемых примесей отбирают, когда глинозем загрязнен оксидами железа, кремния или щелочных металлов в результате нарушения технологии при получении гидрооксида алюминия или при последующей кальцинации.
Стандартный образец предприятия для определения массовой доли и контроля точности при выполнении анализа в глиноземе марки ГНК отбирают из проб глинозема соответствующей марки, полученного по технологическому регламенту.
Пробы с высоким и низким содержанием определяемых примесей могут подбираться из глиноземов, выпускаемых различными предприятиями, если не возникает значительных систематических погрешностей за счет различия в фазовом и гранулометрическом составе проб и стандартных образцов.
Пробы с меньшими массовыми долями примесей готовят из проб с высокой массовой долей примесей разбавлением наиболее чистым глиноземом. Если нет глинозема с малой массовой долей примеси оксида натрия, то допускается готовить пробы с меньшими массовыми долями оксида натрия посредством отмывки его из глинозема горячей водой.
Готовить стандартные образцы синтетически не допускается, так как при этом могут возникать систематические погрешности за счет влияния минералогического состава примесей на интенсивность спектральных линий. Допускается использовать стандартные образцы (ГСО, ОСО, СОП) заданного состава, полученные в лабораторных или полупромышленных деком- позерах карбонизацией или выкручиванием алюминатных растворов определенного состава в зависимости от производственной технологии, применяемой на предприятии.
Для каждого определяемого элемента число стандартных образцов должно быть не менее четырех и они должны охватывать весь диапазон определяемых массовых долей, а именно: массовая доля определяемого оксида в одном стандартном образце не должна отличаться от массовой доли этой примеси во втором, последующем по содержанию стандартном образце, более чем в два раза.
Пробы для приготовления стандартных образцов отбирают массой около 3 кг, просеивают через сито с сеткой № 18 по ГОСТ 6613. Остаток на сите измельчают в ступке из термокорунда до полного прохождения через сито. Далее массу пробы тщательно перемешивают в течение 3—4 ч. Из подготовленной пробы квартованием отбирают частные пробы по 80—100 г каждая. Оценку однородности стандартных образцов, применяемых для контроля партий товарного глинозема выполняют по ГОСТ 8.531, аттестацию — по ГОСТ 8.532.
При изменении сырья или технологии производства глинозема стандартные образцы должны быть приготовлены вновь из соответствующих производственных проб.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ
ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СМЕСЕЙ ГЛИНОЗЕМА С УГОЛЬНЫМ ПОРОШКОМ
Для глинозема разной крупности время измельчения меняется в широких пределах. Чем мельче глинозем, тем труднее его измельчить до требуемых размеров. Играет роль не сам размер частиц, а степень разрушения сростков кристаллов глинозема, образующихся при карбонизации или выкручивании алюминатных растворов и дальнейшей кальцинации гидрата окиси алюминия. Обычно достаточно измельчать пробы глинозема до —0,025 мм (80—90 % пробы).
При использовании вибрационных истирателей (типа 75б-Др и аналогичных) время измельчения составляет 2—4 мин, при использовании механических ступок—10—40 мин, при ручном истирании в ступках из термокорунда время измельчения, необходимое для получения стабильных результатов, значительно увеличивается.
Методика определения продолжительности измельчения проб глинозема или их смесей с угольным порошком или буфером, на примере использования вибрационного истирателя для химических проб типа 75 -Др, следующая:
подготавливают 6 смесей (по две параллельных каждой смеси) типичного для данного предприятия глинозема с дробленым спектрально-чистым углем, в весовом отношении 1 : 2.
Далее их измельчают 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4 мин (две параллельных смеси в данном режиме измельчения). Спектры полученных проб фотографируют дважды на двух разных фотопластинках в условиях соответствующего стандарта.
Фотометрируют полученные спектрограммы и усредняют соответствующие Д5 для каждого элемента, для данного режима измельчения (среднее из 8 спектрограмм).
Строят градуировочные кривые зависимости Д5) от /-го времени измельчения и находят время измельчения, как время, при котором Д5 становится постоянным для всех определяемых элементов (кремния, железа и натрия), і — номер соответствующего режима измельчения.
При использовании ручного истирания или автоматических ступок методика определения времени измельчения не меняется, но испытывают другие промежутки времени, например: 20, 30, 40, 50 и 60 мин.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Справочное
ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ КРИВОЙ ЭМУЛЬСИИ
ФОТОПЛАСТИНОК
Для построения характеристической кривой эмульсии фотографической пластинки выполняют следующие операции:
проверяют правильность юстировки осветительной системы щели спектрографа. Для этого перед щелью спектрографа устанавливают диафрагму с высотой выреза не менее, чем высота рабочей части девятиступенчатого ослабителя. При этой диафрагме фотографируют спектр железа. Фотопластинку обрабатывают по ГОСТ 3221 и фотометрируют на микрофотометре. Высоту измерительной щели микрофотометра уменьшают до 2—3 мм и промеряют последовательно почернения по всеЯ высоте спектральной линии, следя за параллельностью измерительной щели и измеряемого участ-
