Обработку результатов измерений выполняют по следующей схеме: __
Вычисляют средние значения абсолютных (S) или относительных (AS) почернений соответствующих спектральных линий в спектрах стандартного образца и навески анализируемого материала по формулам:
для стандартного образца на одной фотопластинке
3
S Sico
Sco——і— (одна серия спектров) (
О
6
S $ісо
Sc0=—! (две серии спектров),
6
где Sj — абсолютное почернение спектральной линии, в каждом1, спектре. ;
Для каждой фотопластинки через_точку, соответствующую координатам стандартного образца (Sco, ASco; IgCco), проводят прямую, параллельную постоянному градуировочному графику — рабочий график. Для каждого определяемого компонента проводят свой рабочий график.
Массовую долю ((Д) каждого компонента определяют по соответствующему рабочему графику следующим образом:
по S'fe (или ASj,) находят C'k,
по Sz (или AS"k) находят С"1:>
если C'h—C"k I ^dg,
где dg — размах результатов параллельных определений.. , С
Если I C'k—C"k>dg, то оба определения считаются промахом и отбрасываются. Измерения повторяют.
Контроль точности измерений
Размах результатов параллельных определений (dg) не должен превышать значений, указанных в табл. 4.
|
Вид электрокорунда |
Определяемый компонент |
Диапазон! измерений |
|
|
Нормальный |
тю2 |
До 1,5 От 1,5 до 3,5 |
ода 0,1 |
|
Fe2O3 |
До 0,5 ; От 0,5 до 1,5 |
0,05 0,10 |
|
|
СаО |
До 0,5 > • ■ От 0,5 др 1,&- |
0,03 0,06 |
|
|
Белый |
ГеаОз |
До‘0,1 |
0,006 |
|
SiO2 |
До 0,6 ’ |
0,025 0,06* |
|
|
;Na2O |
До 0,6 |
0,04 |
Таблица 4
Массовые доли, %
* Для ’микрошлифпорошков зернистостью М5.
2. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Нормы точности измерений
Пределы ( ±Ag) допускаемых значений погрешности измерений массовых долей оксидов при доверительной вероятности /’=0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 5.
Таблица 5
Массовые доли, %
|
(Определяемый компонент |
Метод определения |
Диапазон измерений |
|
|
SiO2 |
Фотоколориметриче- ский молибдатыый |
До 0,25 |
±0,05 |
|
Св. 0,25 до 0,60 |
±0,08 |
||
|
Fe2O3 |
Фотоколориметриче- ский о-фенантролино- вый |
До 0,05 |
±0,01 |
|
Св. 0,05 до 0,24 |
±0,03 |
||
|
» 0,24 » 0,60 |
±0,04 |
||
|
» 0,60 » 1,5 |
±0,05 |
Продолжение табл. 5
|
Определяемый компонент |
Метод определения |
Диапазон измерений |
|
|
Fe2O3 |
Фотоколориметриче- ский сульфосалицилат- ный |
Св. 0,20 до 1,25 |
±0,05 |
|
» 1,25 |
±0,08 |
||
|
ТЮ2 |
ФотоколоріИ метрический пероксидный |
До 1,00 |
±0,05 |
|
Св. 1,00 до 3,5 |
±0,09 |
||
|
СаО |
Объемный комплексонометрический |
Св. 0,10 до 1,5 |
±0,04 |
|
Na2O |
Пламенно-фотометрический |
До 0,60 |
±0,02 |
|
Объемный алкалиметрический |
Св. 0,20 |
±0,04 |
Общие требования к методам
Химический анализ шлифматериалов из электрокорунда проводят на средних пробах, отобранных и подготовленных в соответствии с пн. 1.5.9—?1.5.1’2 стандарта и приложением 4. Масса измельченной средней пробы должна быть не менее 3—5 г.
Все определения производят из навесок, высушенных до постоянной массы при температуре 105—110 °С.
Взвешивание навесок анализируемых проб, остатков после высушивания и прокаливания, а также материалов, используемых для приготовления стандартных растворов, производят на лабораторных весах 2-го класса — по ГОСТ 24104 типа ВЛР-200 с наибольшим пределом взвешивания 200 г. Навеску для приготовления смесей сплавления и их растворов взвешивают на лабораторных весах 3-го класса по ГОСТ 24104 типа ВЛР-1 кг с наибольшим пределом взвешивания 1 кг.
Взвешивание производят при температуре окружающего воздуха (20+2) °С и относительной влажности 60—80%. Перепад температур в помещении не должен превышать 2—3°С за сутки..
При выполнении анализов должны применяться: фотоэлектроколориметр или спектрофотометр любого типа (для фотоколориметрических методов анализа);
лабораторная стеклянная посуда (стаканы, колбы, воронки и т. п.) — по ГОСТ 23932;
лабораторная измерительная посуда 2-го класса (пипетки, бюретки, мерные колбы)—по ГОСТ 1770 и ГОСТ 20292;
платиновая посуда (тигли, чашки) — по ГОСТ 6563;
беззольные фильтры;сушильный шкаф, электроплитки — по ГОСТ 14919;
электропечи сопротивления, обеспечивающие температуру нагрева до 1000—1200 °С;
часы любого типа с ценой деления, равной одной минуте (для контроля продолжительности операций по ходу анализа);
реактивы квалификации не ниже ч. д. а.;
дистиллированная вода — по ГОСТ 6709;
водные растворы реактивов, предварительно отфильтрованные через фильтры «красная» или «белая лента».
Требования безопасности, к квалификации исполнителей, условия выполнения анализов — по п. 1.4.
Разбавление кислот обозначают отношением 1:1; 1:2 ти т. д., первые цифры которого обозначают объемные части концентрированной кислоты, а вторые — объемные части воды.
Выражение «горячая вода» (или раствор) означает, что жидкость имеет температуру 70—80 °С, а «теплая вода» (или раствор)— 40—50 °С. В других случаях температура воды (раствора) должна быть указана в разделах стандарта на соответствующие методы анализа.
Смеси для сплавления растирают в фарфоровой ступке с неповрежденной поверхностью и хранят в плотно закрывающейся полиэтиленовой посуде.
Массовую долю каждого компонента в пробе определяют анализом двух навесок с проведением не менее двух контрольных опытов со всеми применяемыми по ходу анализа реактивами для внесения в результаты измерения соответствующей поправки.
За результат химического анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений с учетом среднего результата контрольных опытов.
Концентрацию растворов выражают:
массовой долей, % (масса вещества в 100 г раствора);
массовой концентрацией вещества, г/см3 (титр раствора);
молярной концентрацией, моль/см3.
Титр растворов должен устанавливаться по среднему результату не менее чем трех определений, выполненных по отдельным навескам исходного вещества высокой чистоты, с двумя контрольными опытами.
Расчет титров производят до четвертой значащей цифры.
При использовании фотоколориметрических методов анализа, основанных на измерении оптической плотности окрашенных растворов, аликвотную часть раствора и размер кюветы выбирают таким образом, чтобы измерения проводились в оптимальной области оптических плотностей для соответствующего окрашенного соединения и данного прибора.
Градуировочный график, с помощью которого находят массовую долю определяемых компонентов, строят по точкам, каждая из которых должна быть средним арифметическим результатом трех параллельных определений оптической плотности разбавленного до определенной концентрации стандартного раствора.
Градуировочный график строят в прямоугольных координатах, причем по оси абсцисс откладывают массы определяемого компонента в фотометрируемом объеме в граммах, а по оси ординат— соответствующие показания прибора. При постоянных условиях анализа (постоянная масса навески, одинаковые общие объемы анализируемого раствора и объемы его аликвотной части, взятые для фотометрирования, одна и та же концентрация стандартного раствора) на ось абсцисс могут быть нанесены непосредственно массовые доли определяемого компонента.
Проверку градуировочных графиков проводят по стандартным растворам с установленными массовыми долями определяемого компонента периодически (не реже одного раза в квартал), а также при смене осветителя или светофильтров фотоэлектроколориметра.
Фотоколориметрический молибдатный метод определения массовой доли диоксида кремния
Метод измерений
Метод основан на образовании ионами кремния при pH 0,70— 1,20 с молибденовокислым аммонием желтой кремнемолибденовой гетерополикислоты, которую затем восстанавливают до кремнемолибденовой сини. В качестве восстановителя применяют смесь лимонной и аскорбиновой кислот.
Средства измерений, аппаратура, вспомогательные устройства, реактивы, растворы и материалы
При выполнении измерений должны быть применены средства измерений, аппаратура, вспомогательные устройства, реактивы, растворы и материалы по п. 2.2.3, п. 1.2 приложения 5.
Раствор тройной смеси в соляной кислоте: 10 г тройной смеси (смесь равных по массе частей безводных углекислых калия и натрия с безводным тетраборнокислым натрием) сплавляют в платиновом тигле до получения жидкого сплава; сплав растворяют в воде, добавив в нее 46 см3 соляной кислоты (пл. 1,19). Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3, разбавляют до метки и перемешивают. Раствор используют при проведении анализов растворов А.
Кислота соляная (пл. 1,19) —по ГОСТ 3118.
Кислота серная (пл. 1,84) —по ГОСТ 4204, разбавленная 1 :3, я раствор 4 моль/дм3 (111 см3 серной кислоты растворить в 300 см3 воды, охладить и разбавить в мерной колбе до 500 см3).
Раствор тройной смеси в серной кислоте: 8 г тройной смеси растворяют в растворе, содержащем 80 см3 воды и 44 см3 серной кислоты (1:3), переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки водой и перемешивают. Используется при анализе растворов Б.
Аммоний молибденовокислый — по ГОСТ 3765, раствор с массовой долей 5%: 5 г перекристаллизованного молибденовокислого аммония растворяют в 80 см3 воды при слабом нагревании. Раствор охлаждают, фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают. Срок годности раствора — 3 дня. Хранить в полиэтиленовой посуде.
Восстановитель: 5 г лимонной кислоты — по ГОСТ 3652 и 1 г аскорбиновой пищевой кислоты по нормативно-технической документации растворяют в 100 см3 воды. Срок годности раствора 2—3 дня.
Кремния диоксид ос. ч. или X. ч.
Стандартные растворы кремния, содержащие 2-Ю'4 г/см3 (№ 1), 2«IIО-5 г/см3 (№ 2) и 2,5-IIО-6 г/см3 (№ 3) диоксида кремния.
В зависимости от того, проводится анализ солянокислых пли сернокислых растворов, готовят соответственно стандартные соляно- или сернокислые растворы.
Стандартный раствор кремния № 1: навеску массой 0,1 г предварительно прокаленного при 800 °С диоксида кремния помещают в платиновый тигель и сплавляют с 5 г (для анализа растворов А) или 8 г (для анализа растворов Б) тройной смеси для сплавления. Сплав растворяют в первом случае в 100 см3 воды с добавлением 15 см3 соляной кислоты, а во втором случае:— в 80 см® воды, к которым добавлено 44 см3 серной кислоты (1 :3). По охлаждении растворы количественно переводят в мерные колбы вместимостью 500 см3, добавляют туда же 250 см3 раствора тройной смеси в той кислоте, которая применялась для растворения, сплава, разбавляют до метки водой и перемешивают.
Стандартный раствор кремния № 2 готовят разбавлением раствора № 1 в 10 раз. С этой целью переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3 пипеткой 25 см3 раствора № 1 и разбавляют до метки раствором тройной смеси в соответствующей кислоте. Раствор содержит 2- 10-5 г/см3 SiC>2-
Стандартный солянокислый раствор кремния № 3 готовят разбавлением солянокислого раствора № 2 в восемь раз: отмеренные пипеткой 25 см3 этого раствора помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3 и доливают до метки раствором тройной смеси в соляной кислоте. Титр раствора, выраженный в граммах диоксида кремния, равен: 2,5 • 10~А
Стандартные растворы кремния сохраняют в полиэтиленовых емкостях.
Подготовка к измерениям
При подготовке к выполнению измерений должны быть выполнены работы по построению градуировочного графика.С этой целью при анализе проб электрокорунда с массовой долей диоксида кремния до 0,25% в семь мерных колб вместимостью 100 см3 отмеряют из бюретки 0, 2, 4, 8, 10, 15 и 20 см3 стандартного солянокислого раствора кремния № 3(2,5-10~6 г/см3 SiOo). что соответствует общей массе SiO2 в колбах от 0,0 до 5-Ю- г.
