1,0—5,0
0,006-0,1
1,0—5,0
Определяемый
элемент
Вид пробы
Длина волны линии
определяемого
элемента, нм
Длина волны линии
сравнения, нм
Диапазон
определяемых
массовых долей,
%
Цирконий
Раствор
II 256,89
II 299,02
(II) 257,26
0,1—10,0
Медь
Монолит
Никель
Монолит
II 224,70
I 341,48
II 239,45
II 327,53
I 224,47
I 342,89
I 243,41
0,0009—0,01 0,01—0,25
0,01—0,10
0,10—0,25
* Используют при анализе сплавов, не содержащих ванадий.
** Используют при анализе сплавов, не содержащих молибден.
Примечания:
Спектральные линии, ограниченные в таблице парантезом, могут быть соответственно объединены в любые аналитические пары.
При использовании в аэрозольно-искровом методе в качестве внутреннего стандарта азотнокислого никеля за линию сравнения берут линии никеля 309,91 нм или 277,31 нм.
Римские цифры перед значениями длин волн означают принадлежность линий:
— нейтральному атому;
— однократно ионизированному атому;
— двукратно ионизированному атому.
При работе по методу «трех эталонов» выполняют следующие операции:
выбирают не менее трех СО анализируемого сплава;
спектры СО и АО фотографируют на одной фотопластинке при выбранных условиях анализа с рандомизацией порядка съемки. Спектры каждого СО и АО фотографируют 2—3 раза;
измеряют почернения S выбранных аналитических линий и линий сравнения, подсчитывают величину разности почернений AS для аналитических пар линий и среднее арифметическое по двум-трем спектрам;
строят градуировочный график в координатах AS—IgC. Этот график пригоден для анализа тех образцов, спектры которых сняты вместе с СО на одной фотопластинке;
по градуировочному графику находят массовую долю элемента в АО.
Время экспозиции выбирают такое, при котором обеспечиваются нормальные почернения всех аналитических линий.
При работе по методу «контрольного эталона» кроме СО, которые нужны для построения основного градуировочного графика, используют СОП, который должен удовлетворять следующим требованиям:
по химическому составу он должен находиться возможно ближе к середине диапазона концентраций, указанного в нормативнотехнической документации на данный сплав;
по физико-химическим свойствам (способу литья, обработке), форме и размерам СОП должен соответствовать АО.
Работу начинают с построения основного градуировочного графика. Для этого на одной фотопластинке фотографируют спектры СО данного сплава вместе со спектрами СОП. Спектры каждого СО и СОП фотографируют три-пять раз. По средним значениям разности почернений строят постоянный градуировочный график основной фотопластинки в координатах: AS—IgC.
При анализе производственных образцов на рабочей фотопластинке вместе со спектрами АО фотографируют спектры СОП 2—3 раза каждый. Определяют разность почернений аналитических пар линий для СОП и АО (AS соп и ASao) как среднее из соответствующего количества спектров. ASCOn умножают на величину переводного коэффициента К.
Переводной коэффициент А, вводимый для учета свойств эмульсии рабочей фотопластинки, вычисляют по формуле
А as, ’
где ASi — разность почернений вспомогательной пары линий титана или разность почернений линии титана для двух ступенек ослабителя, подсчитанная по нескольким спектрам основной фотопластинки;
AS2 — разность почернений тех же вспомогательных линий титана или почернений линии титана для тех же ступенек ослабителя, подсчитанная для рабочей фотопластинки.
Через точку с координатами A-ASCOn ; Ig^con проводят рабочий график, параллельный основному, и проводят по нему определение массовых долей в АО, пользуясь величиной А-А5д0 •
Для подсчета коэффициента А рекомендуется использовать следующие пары линий титана (в нанометрах):
Ті 257,10 —Ті 257,26;
Ті 252,00—Ті 255,60;
Ті 257,10 —Ті 255,60
или І и II ступеньки ослабителя (линии Ті 356,16; Ті 303,87).
Обработка результатов
За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое трех параллельных измерений, полученных по трем спектрограммам, если выполняется условие:
Атах Amin | 4Sr • Хп,
где Атах— наибольший результат параллельного измерения
;Xmin — наименьший результат параллельного измерения;
Sr —относительное стандартное отклонение, характеризующее сходимость измерений;
Ап — среднее арифметическое, вычисленное из п параллельных измерений (п = 3).
При проведении экспресс-анализа допускается вычислять результат анализа по двум параллельным измерениям и Х2 при условии, что |Хі—Х21 <3Sr-An.
Воспроизводимость фотографического метода анализа,
характеризующаяся относительным стандартным отклонением Sa, и сходимость Sr приведены в табл. 3.
Таблица 3
м
Фотографический метод
раствор
Фотоэлектричес-
кий метод
Определяемый
элемент
Диапазон опре-
деляемых массо-
вых долей, %
Марганец, медь
Алюминий, ванадий, железо, кремний, марганец, медь
Молибден, олово, хром, никель, цирконий
Алюминий, железо, кремний, марганец, молибден, хром, никель, цирконий
Алюминий, ванадий, железо, марганец, молибден, олово, хром, цирконий
Алюминий, ванадий, молибден, олово, цирконий
Алюминий, ванадий, молибден, хром
0,0005—0,001
0,001—0,01
0,01—0,10
0,1—0,5
0,5—2,0
2,0—5,0
5,0—10,0
не более
0,20 0,20 — " °’15 °’15
0,15 0,15 — — °’100Л0
0,08 0,08 0,07 0,06 0,06 0,06
0,05 0,045 0,05 0,045 0,04 0,035
0,04 0,03 0,04 0,03 0,03 0,03
0,04 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
0,03 0,03 I 0,03 0,03 0,03 0,03
Методики вычисления Зг и Sa приведены в справочном приложении 1.
2.1.5.3 (Измененная редакция, Изм. № 1)
.2.2. Анализ образцов, переведенных в раствор
Сущность метода
Метод основан на переведении металлического образца в раствор, вдуваемый распылителем в искровой разряд. Спектры регистрируют на фотопластинке.
Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрограф средней дисперсии с кварцевой оптикой типа ИСП-30.
Искровой генератор типа ИГ-3 или ИВС-23.
Воздушный компрессор типа КВМ-8 с электроприводом (0,2—0,3 кВт) и ресивером на давление 50—200 кПа.
Распылитель с камерой обратной конденсации (черт. 1).
Микрофотометр типа МФ-2 или ИФО-460.
Токарный станок для заточки электродов типа ТВ-16.
Приспособление для заточки угольных электродов.
Спектрально чистые угли марок БЗ или СЗ диаметром 6 мм.
Фотопластинки спектральные типов I, II или ЭС чувствительностью от 3 до 20 единиц.
Резиновый шланг.
Фарфоровые тигли. Платиновые тигли.
Полиэтиленовая посуда.
Фильтры «белая лента» и «синяя лента». Муфельная электропечь.
Ф5,5
Фїб
/—распылитель; 2—резиновая пробка; 3—жидкостной капилляр; 4—воздушный капилляр
А
Узел А
ммиак водный по ГОСТ 3760—79, 25%-ный раствор.Кислота серная по ГОСТ 4204—77, разбавленная 1:3.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484—78.
Кислота азотная по ГОСТ 4461—77.
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456—79, 10%-ный
раствор.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, 0,1 н. раствор.
Натрий кремнекислый (Na2SiO3-9H2O) по ГОСТ 4239—77.
Титан губчатый марки ТГ1—00 по ГОСТ 17746—79.
Алюминий первичный марки А95 по ГОСТ 11069—74.
Марганец металлический марки Мр-00 по ГОСТ 6008—82.
Олово металлическое марки 01 по ГОСТ 860—75.
Никель металлический марки НП1 по ГОСТ 492—73.
Молибден металлический, ванадий металлический (массовая доля основного элемента не менее 99,5%).
Хром металлический марки Х00 по ГОСТ 5905—79.
Железо металлическое восстановленное.
Циркония хлорокись (цирконий хлористый ZrOCb-SHsO). Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72.
Стандартные растворы: титана с 7 = 0,02 г/см3; алюминия с 7 = 0,01 г/см3; ванадия с 7 = 0,01 г/см3; железа с 7 = 0,01 г/см3; кремния с 7 = 0,001 г/см3; марганца с 7 = 0,01 г/см3; молибдена с 7 = 0,001 г/см3; никеля с 7 = 0,01 г/см3; олова с 7 = 0,01 г/см3; хрома с 7 = 0,01 г/см3; циркония с 7 = 0,001 г/см3.
Приготовление стандартных растворов описано в обязательном приложении 2.
Подготовка проб
Анализируемую пробу массой 1 г растворяют при нагревании в 50 см3 серной кислоты (1:3), добавляя для окисления несколько капель концентрированной азотной кислоты или 10—20%-ные растворы гидрохлорида гидроксиламина. После полного растворения пробы раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят объем раствора до метки водой и тщательно перемешивают.
Проведение анализа
2—3 см3 раствора, приготовленного по п. 2.2.3 помещают в камеру распылителя 1 (см. черт. 1) и закрывают отверстие распылителя резиновой пробкой 2, в которую вставлен угольный электрод (черт. 2).
Распылитель 1 (черт. 3) закрепляют в держателе штатива спектрографа 2. Включают компрессор 6, перекрывая доступ воздуха в распылитель зажимом 5. При достижении в системе давления 70—80 кПа, измеряемого по манометру 4, снимают зажим 5. Воздух поступает в распылитель, начинается подача аэрозоля в разрядный промежуток и регистрация спектра.
Черт. 2
Черт. 3
/—распылитель с пробкой и электродом; 2—держатели электродов искрового штатива; 3—зажим; 4—манометр на 100—200 кПа; 5—резиновый шланг; 6—компрессор воздушный с электроприводом
Условия проведения анализа приведены в табл. 1.
Длины волн аналитических спектральных линий и диапазоны определяемых массовых долей приведены в табл. 2.
Для построения графиков используют растворы для градуирования (РГ), приготовленные из стандартных растворов отдельных элементов.
Количество стандартного раствора (vj, см3, необходимое для приготовления РГ, вычисляют по формуле
v 1-Ю5-Г ’
где Пі — приготавливаемое количество РГ, см3;
К — суммарная массовая доля элементов в РГ, г/дм3;
К2 — массовая доля элемента в РГ в расчете на металл, %;
Т — массовая концентрация стандартного раствора элемента, г/см3.
Значения величин Ль Л2 и Vi задают, исходя из конкретной аналитической задачи.
Для приготовления РГ допускается использование комплекта СО или одного СО. При использовании одного СО в растворы проб и РГ вводят в качестве внутреннего стандарта 15 см3 азотнокислого никеля на 100 см3 раствора.
Состав РГ (С) в процентах, приготовленных из одного СО, вычисляют по формуле
где Ci — массовая доля элемента в металлическом СО, %;
т — масса СО, г;
mi —масса анализируемой пробы, г.
Анализ растворов проб проводят по методу «трех эталонов».
2.2.2—2.2.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Обработка результатов
Обработка результатов приведена в п. 2.1.5.
Воспроизводимость метода Sa и сходимость Sr приведены в табл. 3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА
Сущность метода
Метод основан на возбуждении спектра дуговым или искровым разрядом с регистрацией интенсивности линий с помощью фотоэлектрической установки.
Аппаратура и реактивы
Установка фотоэлектрическая (квантометр) типа ДФС-10М, ДФС-36, ДФС-41 или МФС-4.
Генератор типа ГЭУ-1, УГЭ-4, ИВС-1, «АРКУС» или ИГ-3.
Угли спектрально чистые марки С2 или СЗ, диаметром 6 мм.
Прутки меди марки MOO, Ml или М2 по ГОСТ 859—78, диаметром 6 мм.
Токарный станок типа ТВ-16.
Приспособление для заточки углей.
Станок шлифовальный.
Допускается применение другой аппаратуры, оборудование и материалов при условии получения точности анализа, не ниже предусмотренной настоящим стандартом.
Подготовка образцов
Образцы готовят, как указано в п. 2.1.3.
Проведение анализа