Основной образец сравнения, содержащий по 1% никеля, алюминия, магния, марганца, кобальта, олова, циркония и меди, готовят механическим истиранием и перемешиванием буферной смеси с окислами соответствующих металлов.
Навески массой 0,0141 г окиси никеля, 0,0189 г окиси алюминия, 0,0186 г окиси магния, 0,0158 г окиси марганца (IV) 0,0136 г (II—III)-окиси кобальта, 0,0127 г двуокиси олова, 0,0125 г окиси меди и 0,0140 г двуокиси циркония помещают в ступке из органического стекла и добавляют 0,8818 г буферной смеси. Смесь тщательно перемешивают, добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии, в течение 1 ч и высушивают под инфракрасной лампой до постоянной массы.
Последовательным разбавлением основного образца сравнения ■буферной смесью готовят серию образцов сравнения (ОС) с убыу- вающей концентрацией определяемых элементов. Содержание каждой из определяемых примесей (в процентах на содержание металла в металлическом ниобии) и вводимые в смесь навески •буферной смеси и разбавляемого образца приведены в табл. 5.
Образцы сравнения хранят в полиэтиленовых банках с крышками.
Таблица 5'
Обозначение образца |
Массовая доля каждой из определяемых примесей, % |
Масса навески, г |
|
буферной смеси |
разбавляемого образца |
||
ОС 1 |
1-Ю-' |
3,3930 |
0,3770 (основной образец) |
ОС 2 |
5-Ю-2 |
-1,7700 |
'1,7700 (ОС 1) |
ОС 3 |
2-Ю-2 |
2,3100 |
1,5400 (ОС 2) |
ОС 4 |
1-Ю-2 |
1,8500 |
1,8500 (ОС 3) |
ОС 5 |
5-Ю-3 |
1,7000 |
1,7000 (ОС 4) |
ОС 6 |
2-10-3 |
2,1000 |
1,4000 (ОС 5) |
ОС 7 |
1-ю-3 |
1,-5000 |
1,5000 (ОС 6) |
ОС 8 |
5-Ю-4 |
1,0000 |
1,0000 (ОС 7) |
4.1.2—4.2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Проведение анализа
Перевод металлического ниобия в пятиокись ниобия
Пробу металлического ниобия 1—3 г помещают в платиновую чашку и прокаливают в муфельной печи при температуре 800— 900°С в течение 2 ч. Полученную пятиокись ниобия в виде белого- порошка охлаждают в эксикаторе, помещают в пакет из кальки и передают на спектральный анализ.
Определение никеля, алюминия, магния, марганца, кобальта, олова, меди и циркония
Пробы и образцы сравнения готовят в боксе. Для этого 100 мг пробы и 100 мг буферной смеси или 100 мг образца сравнения и 100 мг пятиокиси ниобия тщательно растирают в плексигласовой ступке в течение 5 мин. Подготовленную пробу или образец сравнения набивают в каналы трех графитовых электродов, предварительно обожженных в дуге постоянного тока при 7 А в течение 5 с.
Электроды устанавливают в штатив в вертикальном положении. Верхним электродом служит графитовый стержень, заточенный на конус. Между электродами зажигают дугу постоянного тока силой 7 А с последующим повышением (в течение 20 с) до 15 А. Электрод с пробой включен анодом.
Во избежание выброса материала из кратера электродов, ток включают при сомкнутых электродах с их последующим разведением, величина которого контролируется по проекции на промежуточной диафрагме. Время экспозиции—120 с, промежуточная диафрагма — 5 мм.
Спектры в области длин волн 2500—3500 нм фотографируют с помощью спектрографа ДФС-13 с решеткой 600 штр/мм, используя трехлинзовую систему освещения щели на фотопластинку тип II чув. 15 ед., ширина щели спектрографа 15 мкм.
Определение медиПробу, приготовленную по п. 4.2.4.2, помещают в канал графитового электрода. Электрод с пробой или образцом сравнения служит анодом (нижний электрод). Верхним электродом является графитовый электрод, заточенный на конус. Между электродами зажигают дугу постоянного тока. В первые 15 с сила тока — 5 А, последующие 1 мин 45 с— 15 А. Полная экспозиция 120 с. Спектры фотографируют на спектрографе ДФС-13 с решеткой 1200 штр/мм с трехлинзовой осветительной системой. Фотопластинка типа ЭС чув. 9. Промежуточная диафрагма 0,8 мм. Шкалу длин !волн устанавливают на 320 нм. Ширина щели спектрографа 15 мкм. Во время экспозиции расстояние между электродами поддерживают равным 3 мм.
Спектр каждой пробы и каждого образца сравнения регистрируют на фотопластинке по три раза. Экспонированные пластинки проявляют, промывают водой, фиксируют, окончательно промывают и сушат.
4.2.4.1—4.2.4.3. (Измененная редакция, Изм. Кв 1).
Обработка результатов
В каждой спектрограмме фотометрируют почернения аналитической линии определяемого элемента 5л+ф (табл. 6) и близлежащего фона 5ф и вычисляют разность почернений Д5 = 5л+ф—Зф.
Таблица 6
Д
Определяемый элемент
лина волны аналитической линии, нмА
309,2 27!9,5 279,4 327,4 284,0 339,2
300,2 304,4
люминий Магний Марганец Медь Олово Цирконий Никель КобальтПо трем параллельным значениям ASi, AS2, AS3, полученным по трем спектрограммам, снятым для каждого образца, находят среднее арифметическое результатов AS.
От полученных средних значений AS переходят к значениям
і
приведенных в
приложении к
Л Л1g —7— с помощью таблиц,
ГОСТ І3637.1—77.
Используя значения IgC и 1g —у— для образцов сравнения, * ф
•строят градуировочный график в координатах 1g —IgC- По этому графику по значениям 1g—у— для пробы определяют содержание примеси в пробе.Разность наибольших и наименьших из результатов трех параллельных и результатов двух анализов с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должна превышать величин допускаемых расхождений, приведенных в табл. 7.
Таблица 7
Определяемый элемент |
Массовая доля, % |
Допускаемое расхождение, % |
|
параллельных определений |
результатов анализов |
||
Алюминий |
0,0005 |
0,0003 |
0,0002 |
|
0,005 |
0,003 |
0,002 |
|
0,01 |
0,006 |
0,004 |
Цирконий |
0,001 |
0,0006 |
0,0004 |
|
0,005 |
0,003 |
0,002 |
|
0,01 |
0,005 |
0,003 |
Магний |
0,001 |
'0,0006 |
0,0004 |
|
0,005 |
0,004 |
0,003 |
|
0,01 |
0,006 |
0,004 |
Марганец |
0,0005 |
0,0003 |
0,0002 |
|
0,005 |
0,003 |
0,002 |
|
0,04 |
0,006 |
0,004 |
Медь |
0,005 |
0,003 |
0,002 |
|
0,01 |
0,006 |
0,003 |
|
0,05 |
0,02 |
■ 0,01 |
|
0,003 |
0,002 |
0,002 |
Олово |
0,001 |
0,0006 |
0,0004 |
|
0,005 |
0,003 |
0,002 |
|
0,01 |
0,005 |
0,003 |
Никель |
0,001 |
0,00'06 |
0,0004 |
|
0,005 |
0,003 |
0,002 |
|
0,001 - |
0,005 |
0,0'03 |
Кобальт |
0,00'05 |
0,0003 |
0,0002 |
|
0,005 |
0,003 |
0,002 |
|
0,01 |
0,005 |
0,003 |
Допускаемые расхождения для промежуточных содержаний рассчитывают методом линейной интерполяции.
Контроль правильности результатов
Правильность результатов анализа серии проб контролируют для каждой определенной примеси при переходе к новому комплекту образцов сравнения, С этой целью для одной и той же пробы, содержащей определенную примесь в контролируемом диапазоне концентраций с использованием старого и нового комплектов образцов сравнения, получают четыре результата анализа и вычисляют средние арифметические значения. Затем находят разность большего и меньшего значений. Результаты анализа считают правильными, если указанная разность не превышает допускаемых расхождений результатов двух анализов пробы по содержанию определяемой примеси.
Контроль правильности проводят для каждого интервала между ближайшими по содержанию образцами сравнения по мере поступления на анализ соответствующих проб.
Массовую долю тантала, титана, кремния, железа, вольфрама, молибдена определяют по ГОСТ 18385.1-79 — ГОСТ 18385.4-79 или спектральными методами (пн. 4.3.1—4.3.3), кислорода и водорода — по ГОСТ 22720.1—77, азота — по ГОСТ 22720.1—77 или ГОСТ 22720.4—77.
Допускается применять другие методы анализа примесей, по точности не уступающие указанным.
При разногласиях в оценке химического состава его определяют по ГОСТ 18385.1-79 —ГОСТ 18385.4-79, ГОСТ 22720.1—77, ГОСТ 22720.1—77 и ГОСТ 22720.4—77.
Массовую долю углерода определяют по ГОСТ 22720.3—77. Кроме анализатора АН-160, допускается использовать приборы АН- 7529 и АН-7560.
4.4.—4.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Спектральный метод определения примесей титана, кремния, железа, никеля, алюминия, магния, марганца, олова, меди, циркония, при массовой доле каждой примеси от 0,001 до 0,02.
Метод основан на возбуждении дугой постоянного тока и фотографической регистрации спектров образцов сравнения и спектров анализируемого материала, превращенного в оксиды прокаливанием, с последующим определением массовой доли примесей по градуировочным графикам, построенным в координатах: логарифм отношения интенсивности линии определяемого элемента к интенсивности фона 1g (Д//ф9—логарифм массовой доли определяемого элемента IgC.
Относительное среднее квадратическое отклонение, характеризующее сходимость результатов параллельных определений, при массовой доле каждой примеси 0,001% составляет 0,15, при массовой доле каждой примеси 0,02% — 0,11.
Суммарная погрешность результата анализа с доверительной вероятностью Р = 0,95 при массовой доле примеси 0,00100% не должна превышать ±0,00023% абс, при массовой доле примеси 0,0200% — ±0,0033% абс.
Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрограф ДФС-13 с решеткой 1200 штр/мм или аналогичный.
Источник постоянного тока УГЭ, или ВАС-275—100, или аналогичный.
Микроденситометр МД-100, пли микрофотометр МФ-2, или аналогичный.
Спектропроектор типа ПС-18, или ДСП-2, или аналогичный.
Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.
Весы торсионные ВТ-500 или аналогичные с погрешностью взвешивания не более 0,002 г.
Печь муфельная с терморегулятором, на температуру от 400 до 1100°С.
Шкаф сушильный типа СНОД 3.5.3.5.3.5./3M или аналогичный.
Станок для заточки графитовых электродов.
Ступки и пестики из оргстекла.
Чашки платиновые по ГОСТ 6563—75.
Фотопластинки спектральные: диапозитивные, СП-2, СП-ЭС, обеспечивающие в условиях анализа нормальные почернения аналитических линий и близлежащего фона в спектре.
Порошок графитовый ос. ч. 8—4 по ГОСТ 23463—79 или аналогичный, обеспечивающий чистоту по определяемым примесям.
Нижние электроды, выточенные из графитовых стержней ос. ч. 7—3 диаметром 6 мм, имеющие размеры, мм:
высота заточенной части 10
диаметр заточенной частії 4,0
глубина кратера 3,8
диаметр кратера 2,5
Верхние электроды из графитовых стержней ос. ч. 7—3 диаметром 6 мм, заточенные на усеченный конус с площадкой диаметром 1,5 мм, высотой заточенной конической части 4 мм.
Натрий фтористый, ос. ч. 7—3.
Ниобия пятиокись для оптического стекловарения, ос. ч. 7—3.
Титана (IV) двуокись, ос. ч. 7—3.
Кремния (IV) двуокись по ГОСТ 9428—73, ч. д. а.
Железа (III) окись, ос. ч. 2—4.
Никеля (II) закись, ч. д. а.
Алюминия (III) окись, х. ч.
Магния (II), ч. д. а.
Марганца (IV) окись, ос. ч. 9—-2.
Олова (IV) окись, ч. д. а.
Меди (II) окись (гранулированная) по ГОСТ 16539—79.
Циркония (IV) двуокись, ос. ч. 6—2.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87.
Лак идитоловый, 1%-ный спиртовый раствор.
Метол по ГОСТ 25664—83.Гидрохинон по ГОСТ 19627—74.
Натрий сернистокислый (сульфит) по ГОСТ 195—77.
Натрий углекислый по ГОСТ 83—79.
Калий бромистый по ГОСТ 4160—74.
Натрия тиосульфат кристаллический по ГОСТ 244—76.
Калий сернистокислый пиро (метабисульфит).
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72.
Проявитель, готовят следующим образом: 2 г метола, 52 г сульфита натрия, 10 г гидрохинона, 40 г углекислого натрия, 5 г бромистого калия растворяют в воде, в указанной последовательности доводят объем раствора водой до 1000 см3, перемешивают и фильтруют.
Фиксаж, готовят следующим образом: 250 г тиосульфата натрия и 25 г метабисульфита калия растворяют в указанной последовательности в 750—800 см3 воды, доводят объем раствора водой до 1000 см3, перемешивают и фильтруют.
Допускается применять проявитель и фиксаж, рекомендованные для применяемых фотопластинок.