Для этого ее высыпают на предметное стекло или лист бумаги, разравнивают тонким слоем, штрихуют квадратной сеткой и из каждого квадрата шпа- . телем отбирают небольшое количество шлифматериала.
Отобранные из каждого квадрата частные пробы соединяют в общую пробу. Масса общей пробы должна быть 5—7 г.
Усредненную пробу высыпают на предметное стекло, с помощью шпателя и кисточки образуют дорожку так, чтобы зерна были распределены равномерно, не перекрывая Друг друга, с ясно видимыми промежутками между смежными зернами.
Стекло с зернами устанавливают на предметный столик микроскопа, включенного в, сеть.
Выполнение измерений
Выполнение измерений проводят при увеличении 12Х. /
К зеленым зернам карбида кремния относят зерна зеленого, желтого, дымчатого и голубого цветов.
При возникновении трудностей в определении цвета зерен карбида кремния зерна с помощью иглы отбирают отдельно и анализируют при увеличении 88Х.
Число зерен регистрируют с помощью счетчика.
Общее количество просматриваемых зерен должно быть не менее 400.Б-Вычисление результата измерений
Массовую долю зеленых зерен (X) рассчитывают по формуле
^ОбіЦ
где ЛГ,вл — число зеленых зерен;
Af общ —общее число подсчитанных зерен.
ПРИЛОЖЕНИЯ 4 Обязательное
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
Общие требования
Пробу карбида кремния для химического анализа готовят путем совращения средней пробы проверяемой зернистости до массы 20—25 г с помощью струйчатого делителя, или методом квартования. Отбор средней пробы — яе
Навески материалов взвешивают на лабораторных весах общего назначения—по ГОСТ 24104.
Взвешивание навесок для приготовления стандартных и титрованных растворов молярной концентрации анализируемых проб, взвешивание осадков производят на весах 2-го класса с пределом взвешивания 200,г с погрешностью взвешивания не более ±0,00025 г при температуре окружающего воздуха (20 ±2) °С и относительной влажности — 60—80%.
Перепад температур в помещении не должен превышать 2—3°С за сутни.
'1.2.2. Навескй для приготовления растворов плавней взвешивают на весах с пределом взвешивания 1000 г с погрешностью взвешивания не более ±0,01 г при температуре окружающего воздуха (20±5)°С и относительной влажности — 60—80 %.
Перепад температур в помещении не должен превышать 2—З’С за сутки.
Для анализов должны применяться реактивы квалификации «ос. ч», «х. ч.» или «ч. д. а.», дистиллированная вода — по ГОСТ 6709 и беззольные фильтры — по нормативно-технической документации.
Лабораторная стеклянная посуда (стаканы, колбы, воронки) — по ГОСТ 23932.
Лабораторная измерительная посуда 2-го класса (пипетки, бюретки, мерные колбы) — по ГОСТ 1770, ГОСТ 20292.
Платиновая посуда (тиТли, чашки) — по ГОСТ 6563.
Концентрацию разбавленных кислот и щелочей выражают как отношение объемных частей кислоты (или щелочи) к объемным частям воды,
Концентрацию растворов выражают:
массовой долей, % (масса вещества в 100 г раствора);
. молярной концентрацией вещества — моль/дм3;
; массовой концентрацией вещества, г/см3 (титр). '■При использовании фотоколориметрических методов анализа, основанных на измерении оптической плотности, массовую долкт дйрёделЯёМбгИ йбмпо- нента находят по градуировочному графику, который 'сТрвиТЬя по точкам;* каждая из которых должна быть средним арифметическим результатом трех параллельных измерений оптической плотности разбавленного до определенной концентрации стандартного раствора.
Градуировочный график строят в прямоугольных .координатах, по оси абсцисс откладывают массы определяемого компонента в фотометрируемом объеме в граммах, а по оси ординат — соответствуЮщйе показания прибора.
При .постоянных условиях анализа (постоянной массе навески, одинаковых ■общих объемах анализируемого раствора и объемах его аликвотной части, взятых для фотометрирования одной и *той же концентрации стандартного раствора) на ось абсцисс могут быть нанесены* непосредственно массовые доли определяемого компонента.
Проверку градуировочных графиков проводят по стандартному раствору периодически (не реже одного раза в. кварТал), а также при смене осветителя или светофильтра; фотоколориметра.
Выражения «теплая вода» (или раствор) и «горячая вода» (или раствор) означают, что жидкость имеет соответственно-температуру 40—70 °С и свыше 70 до 80°С.
Массовую долю каждого компонента в пробе, измеряют параллельно в двух навесках с одновременным проведением в тех же условиях контрольного (холостого) опыта, содержащего в определенном объеме все реактивы, необходимые для выполнения данного измерения, кроме анализируемой пробы. у?,, 1.11. Числовые значения результатов измерений должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения погрешности. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышать величину допускаемых расхождений при доверительной вероятности Р=0,95.
Соответствие допускаемой погрешности измерений нормам точности дри доверительной вероятности Р=0,95 рассчитывают по нормативно-технической документации.
L13. При работе с кислотами, относящимися по. ГОСТ 12.L005.ko второму дяассу опасности, а также при выполнении операций, сопровождающихся выделением вредных газов, все работы должны проводиться с соблюдением правил техники безопасности по ГОСТ 12.1.007.
Электроплитки — по ГОСТ 14919, а электропечи сопротивления лабораторные — по нормативно-технической документации.
, 1.15. При работе с электроприборами должны соблюдаться правила электробезопасности, регламентированные ГОСТ 12.1.019, и правила пожарной безо- дасности — по ГОСТ 12.1.004.
К выполнению работ должны допускаться лица, прошедшие обучение работе по соответствующей методике и ознакомленные с правилами техники безопасности по пп. 1.14 и 1,15. _
Условия выполнения измерений
Измерения проводят при температуре воздуха в помещении (25±5)*С, относительной влажности 60—80 %!, атмосферном давлении 920—1040 гПа (690 — 780 мм рт. ст.).
Для контроля условий выполнения измерений применяют:
термометр ртутйый стеклянный лабораторный — по ГОСТ 27544 группы 3 ■со шкалой от 0 до- 55°С с ценой деления 0,5°С; <
психрометр универсальный ПБУ-1М —по нормативно-технической документации; . «
барометр любого типа со шкалой 907—1080 гПа (680—810 мм рт.., ст.) я женой деления не ниже 2 гПа (1,5 мм рт. ст,), .Для- контроля продолжительности операции' применяют-часы любого) типа С ценой деления I МИН. --S <?.,
Метод определения массовой доли карбида кремния - ' ,0 - <
Нормы т о ч н о с т и и з м е р е н и й ~
Допускаемая погрешность измерения Д<? массовой доли, карбида) . кремния (норма точности измерений) при доверительной вероятности Р=0.95 недолж,- На превышать пределов равных ±О,3%5 ,
М е т о д и з м е р е н и й . .. ... і
.... Метод основан на определении массы остатка после, удаления всех .примесей с поверхности зерна карбида кремния (при массовой доле SiC 95—99%) обработкой смесью трех кислот: фтористоводородной, азотной и серной с последующим кипячением в соляной кислоте, а затем прокаливанием при температуре 710—730 °С.
Остаток представляет собой карбид кремния, включающий в себя некоторое количество внутрикристаллических примесей.
Средства измерений, аппаратура, реактивы и растворы 1
Весы лабораторные с набором гирь.. '
і Электрическая плитка с закрытой спиралью. ' ■■
... Часы, термометр.
'/ Водяная баня любого типа. ■ ’ " , .:
Электрическая печь типа СНОЛ или подобная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева (730±20) °С, ,
ТиТли фарфоровые — по ГОСТ 9147. ......
Эксикатор — по ГОСТ 25336 с осушителем—хлоридом кальция— по ГОСТ 450..
. Чашки платиновые № 118—4 или № 118—5, №120—4 или № 120—5. і . Щипцы с платиновыми наконечниками.
Посуда лабораторная.
Фильтры «синяя лента».
Вода дистиллированная.
Кислота азотная — по ГОСТ 4461.
Кислота фтористоводородная (плавиковая) — по ГОСТ 10484, раствор с массовой долей 40%'.
Кислота серная — по ГОСТ 4204.
Кислота соляная — по ГОСТ 3118 и разбавленная (2: 100). J
Аммония роданид — по ГОСТ 19522, раствор с массовой долей 5%;. -
В ы п о л н е н и е измерений
НавеСку карбида кремния массой 1 г, взвешенную с погрешностью не более ±0,00025 г, помещают в платиновую чашку, взвешенную с той же погрешностью, смачивают 3 см3 воды й прибавляют 10 см3 фтористоводородной, 1 см’ азотной и 5—10 капель (0,5—0,6 см3) серной кислот. Чашку ставят на песчаную баню, выпаривают содержимое до удаления фтористоводородной кислоты, а затем прокаливают на электрической плитке до прекращения выделения белых паров сернОго ангидрида. После Этого чашку снимают с плитки, прибавляют 50—60 см3 соляной кислоты (1 : 5) и нагревают на плитке, не доводя до кипения, в течение 10—15 мин.
Раствор фильтруют через фильтр (белая лента) в мерную колбу вместимостью 250 см3. Микрошлйфпорошки зернистостями М10—М5 фильтруют через два фильтра (синяя лента).
Приставшие к чашке частицы карбида кремния тщательно смывают теплым разбавленным раствором соляной кислоты (2: 100).Осадок на фильтре промывают сначала тем же раствором соляной кислоты: до отсутствия в промывных водах ионов железа (проба с роданидом аммония), а затем 5 раз водой.
Раствор в мерной колбе охлаждают, доводят до метки дистиллированной! водой и тщательно перемешивают.
Приготовленный раствор служит для определения массовой доли железа. Фильтр с нерастворенным остатком помещают в предварительно взвешенный с погрешностью не более ±0,00025 г фарфоровый тигель, подсушивают, обугливают и прокаливают в муфельной печи при температуре 710—730 °С. Через час тигель вынимают из печи, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Повторными прокаливаниями до 20 мин тигель доводят до постоянной массы.
Вычисление результата измерений
Массовую долю карбида кремния (Xi) в процентах вычисляют по формуле ж,)-100
где т — масса навески карбида кремния, г;
mi — масса тигля с остатком, г;
— масса пустого тигля, г.
Контроль точности измерений
Эй окончательный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений. Нормативы контроля точности измерений не должны превышать:
верхняя граница измерений Ав—пределов, равных ±0,40%, размах результатов параллельных определений d, — 0,4%.
Метод определения массовой доли железа
Н о р М Ы Т О Ч Н О С Т и и 3 м е р е н и й
Допускаемая погрешность измерения Д, массовой доли железа (норма точности измерений) при доверительной вероятности Р=0,95 не должна превышать пределов равных ±0,06%'.
Метод измерений
Метод измерений массовой доли железа в карбиде кремния (0-,05—1,00) % основан на измерении оптической плотности желтоокрашейного соединения, образуемого ионами железа с сульфосалициловой кислотой в аммиачном растворе.
Средства измер'ений, аппаратура, реактивы к растворы
Фотоколориметр типа КФК-2 или подобный — по нормативно-технической документации со всеми необходимыми принадлежностями.
Термометр, часы.
Весы лабораторные.
Электрическая плитка с закрытой спиралью.
Лабораторная стеклянная и измерительная посуда.
Кислота соляная—по ГОСТ 3118 и 0,5 моль/дм3 раствор (41,5 см3 соляной кислоты в 1 дм3 воды).
Аммония гидроксид (аммиак водный) — по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 25%1
Кислота сульфосалициловая — по ГОСТ 4478 раствор с массовой долей 30%'.
Железа оксид — по нормативно-технической документации.
Стандартный раствор железа с массовой концентрацией 0,0001 г/см3: 0,2860 г оксида железа, высушенного при температуре (110±10) °С, помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, приливают 50 см3 соляной кислоты, наиры- веют колбу часовым. стеклом или воронкой й нагревают на водяной бане до растворения оксида железа. Охлажденный раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 2 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Рабочий стандартный раствор железа, с массовой концентрацией 0,00002 г/см3 железа готовят разбавлением стандартного основного раствора в 5 раз.
Подготовка к выполнению измерений
Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью 100 см3 отмеряют из бюретки 0,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 12,5; 15,0 и 20,0 см3 рабочего стандартного раствора, что соответствует массе железа от 0,0 до 4-Ю-4 г. Объемы жидкости в колбах выравнивают добавлением до 20 см3 раствора соляной кислоты, приливают в каждую колбу по 20 см3 воды и 10 см3 раствора сульфосалициловой кислоты, а потом по каплям аммиак до получения устойчивого желтого окрашивания раствора и еще 5 см3 избытка. Объем раствора в мерной колбе доводят до метки водой, хорошо перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотоколориметре со светофильтром с максимумом светопропускания при длине волны 400—450 нм. Величину кювет определяют экспериментально, руководствуясь инструкцией, приложенной к прибору.