Основная смесь, представляющая собой механическую смесь оксида ниобия и оксидов определяемых элементов с массовой долей каждой примеси 1 % в расчете на содержание металла в смеси металлов. Для ее приготовления каждый препарат оксида помещают в отдельную чашку, прокаливают в течение 90 мин в муфельной печи при температурах, указанных в табл. 7, охлаждают в эксикаторе и берут навески, указанные в табл. 7а. Переносят в ступку сначала приблизительно одну четвертую часть навески пятиокиси ниобия, затем полностью навески оксидов всех элементов—примесей и тщательно растирают смесь в ступке в течение 60 мин, добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. Затем в ту же ступку переносят оставшуюся часть навески пятиокиси ниобия попять тщательно растирают смесь в течение 60 мин, добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. После этого смесь сушат в сушильном шкафу, а затем прокаливают при температуре (400±20)°С в течение 60 мин и охлаждают в эксикаторе.
Промежуточная смесь и рабочие образцы сравнения (РОСІ— РОС4); готовят, смешивая указанные в табл. 76 массы пятиокиси ниобия, основной смеси, промежуточной смеси и рабочего образца сравнения РОС2. Перед взятием навесок пятиокись ниобия прокаливают 90 мин при (950±20)°С, а ОС, ПС и РОС2— при температуре (400+20)°С в течение 60 мин и охлаждают в эксикаторе. Смешивают тщательным растиранием в ступке в течение 60 мин, добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. После этого смесь сушат в сушильном шкафу, прокаливают при температуре (400±20)°С в течение 60 мин и охлаждают в эксикаторе.
Буферная смесь 95% графитового порошка и 5% фтористого натрия. Навески помещают в ступку и тщательно растирают в течение 30 мин.
Проведение анализа
Навеску порошка металлического ниобия массой 0,5 г помещаг ют в платиновую чашку, прокаливают в муфельной печи при температуре 800—850°С в течение 2 ч и охлаждают в эксикаторе. Переносят в ступку и смешивают с буферной смесью в соотношении 2:1 (по массе), помещают в пакет из кальки.
Каждый из рабочих образцов сравнения РОСІ—РОС4 также смешивают с буферной смесью в соотношении 2:1 (по массе).
Верхние и нижние электроды обжигают в дуге переменного тока при силе тока 10 А в течение 10 с.
Каждой из полученных смесей (смесь, полученная из навески пробы, и полученные из РОСІ—РОС4) плотно заполняют кратеры шести нижних электродов неоднократным погружением электродов в пакет со смесью. После этого в каждый нижний электрод помещают 2 капли спиртового раствора идитолового лака. Подсушивают электроды в сушильном шкафу при температуре 80—90эС в течение (15±1) мин.
В кассету спектрографа помещают:
в коротковолновую область спектра — диапозитивную фотопластинку;
в длинноволновую — фотопластинку марки СП-2.
Нижний электрод (с материалом пробы или с материалом рабочего образца сравнения) включают анодом дуги постоянного тока. Спектры фотографируют при следующих условиях:
сила тока 10 ±0,5 А
межэлектродный промежуток .... 2 мм экспозиция (40 ±3) с
щель спектрографа (0,020+0,001) мм
промежуточная диафрагма (5,0+0,1) мм
деление шкалы длин волн (303,0±2,5) нм
Фотографируют по три раза спектр каждого рабочего образца сравнения и по три раза спектр каждой пробы, используя для каждого образца сравнения (или пробы) три из шести нижних электродов. Затем фотографирование спектров повторяют, используя оставшиеся три заполненных пробой (образцом сравнения) нижних электрода.
Экспонированные фотопластинки проявляют, промывают водой, фиксируют, окончательно промывают водой и сушат.
Обработка результатов
В каждой фотопластинке фотометрируют почернения аналитических линий определяемого элемента 5л+ф (табл. 7в) и близлежащего фона Зф и вычисляют разность почернений AS =5л+ф—S<t>.По трем значениям ASb AS2, AS3, полученным из трех спектрограмм, снятым для каждого образца на одной фотопластинке, находят среднее арифметическое AS. От полученных значений AS переходят к значениям 1g (/л/'Іф) с помощью таблиц, приведенных в ГОСТ 13637.1—77.
Таблица 7а
Наименование препарата |
Формула |
Температура прокаливания перед взвешиванием, °С (пред. откл. ±20°С) |
Масса навески прокаленного препарата оксида, г |
Коэффициент пересчета массы металла на массу оксида |
Масса металла в навеске оксида, г |
Массовая доля металла в смеси металлов, % |
Пятиокись ниобия |
Nb2O5 |
950 |
10,2996 |
1,4305 |
7,2000 |
£0 |
Двуокись титана |
TiO2 |
1100 |
0,1334 |
1,6680 |
0,0800 |
1 |
Двуокись кремния |
SiO2 |
1100 |
0,1711 |
2,1393 |
0,0800 |
1 |
Окись железа |
Fe20s |
800 |
0,1144 |
1,4297 |
0,0800 |
1 |
Закись никеля |
NiO |
600 |
0,1018 |
1,2725 |
0,0800 |
1 |
Окись алюминия |
A12O3 |
1100 |
0,1512 |
1,8895 |
0,0800 |
1 |
Окись магния |
MgO |
1100 |
0,13'27 |
1,6583 |
0,0800 |
1 |
Окись марганца |
MnO2 |
400 |
0,1266 |
1,5825 |
0,0800 |
1 |
Окись олова |
SnO2 |
600 |
0,1016 |
1,2696 |
0,0800 |
1 |
Окись меди |
CuO |
700 |
0,1001 |
1,2518 |
0,0800 |
1 |
Двуокись циркония |
ZrO2 |
1100 |
0,1081 |
1,3508 |
0,0800 |
1 |
|
|
|
1'1,5406 |
|
8,0000 |
100 |
Используя значения IgC (где С — массовая доля определяемой примеси по табл. 76) и полученные по первой фотопластинке значения 1g (Лі//ф) для рабочих образцов сравнения РОСІ—РОС4, строят градуировочный график в координатах IgC, 1g (Іл/Іф). По этому графику, используя полученное по той же фотопластинке значение 1g (7д//ф) для пробы, определяют массовую долю примеси в пробе — первый из двух результатов параллельных определений данной примеси.
Таблица 76
Обозначение образца |
Массовая доля каждой примеси в расчете на содержание металла в смеси металлов, % |
Масса навески, г |
Суммарная масса смеси оксидов, содержащая 8 г металла, г |
|
прокаленного препарата пятиокиси ниобия |
разбавляемого образца (в скобках приведено его обозначение) |
|||
Промежуточная |
|
|
|
|
смесь |
0,100 |
'10,2996 |
1,154'1 (ОС) |
11,4537 |
РОСІ |
0,020 |
9,1552 |
2,2907 (ПС) |
,11,4459 |
РОО2 |
0,009 |
10,4140 |
1,0308 (ПС) |
11,4443 |
РОС4 |
0,00'1 |
10,1726 |
1,2716 (РОС2) |
11,4442 |
РОСЗ |
0,003 |
11,1007 |
0,3436 (ПС) |
11,4443 |
Магний |
285,21 |
Кремний |
288,<16 |
Марганец |
294,92 |
Никель |
»90,25 |
Железо |
302,06 |
Титан |
307,86 |
Алюминий |
308,22 |
Цирконий |
316,60 |
Олово |
317,50 |
Медь |
327,47 |
Определяемый элемент
Аналитическая линия, нм
Результат второго параллельного определения получают таки»® же образом по второй пластинке.
Разность большего и меньшего результатов параллельных определений с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должна превышать допускаемого расхождения, указанного в табл. 7г.
Таблица 7г
Массовая доля |
Абсолютное допускаемое расхождение двух результатов |
примеси, % |
параллельных определении, % |
0,0010 0,020
0,0004 0,006
Допускаемое расхождение для промежуточных значений мао- сотой доли примеси, не указанных в таблице, находят методом линейного интерполирования.
Если этот норматив удовлетворяется, вычисляют результат анализа — среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
Контроль правильности результатов — по п. 4.2.4.5.
Спектральный метод определения примесей вольфрама, молибдена и кобальта при массовой доле каждой примеси от 0,001 до 0,01%
Метод основан на возбуждении дугой постоянного тока и фотографической регистрации спектров образцов сравнения и анад лизируемого материала, превращенного в оксиды прокаливанием, с. последующим определением массовой доли примесей по градуировочным графикам.
Относительное среднее квадратическое отклонение, характеризующее сходимость результатов параллельных определений каждой примеси, составляет 0,17 — при массовой доле примеси и 0,10> — при массовой доле примеси 0,005 — 0,010%-Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрограф ДФС-13 с решеткой 600 штр/мм или аналогичный.
Источник постоянного тока ВАС-275—100 или аналогичный.
Микрофотометр МФ-2 или аналогичный.
Спектрипроектор ДСП-2 или аналогичный.
Шкаф сушильный типа СНОД 3.5.3.5.3.5/3 М или аналогичный..
Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.
Весы торсионные ВТ-500 или аналогичные.
Печь муфельная с терморегулятором на температуру от 400 до 1000°С.
Электроплитки с закрытой спиралью и покрытием, исключающим загрязнение определяемыми элементами.
Станок для заточки графитовых электродов.
Ступки и пестики из оргстекла.
Чашки платиновые по ГОСТ 6563—75.
Эксикаторы.
Фотопластинки формата 9X12 см спектральные тип II и ЭС или аналогичные, обеспечивающие в условиях анализа нормальные почернения аналитических линий и фона в спектре.
Нижние электроды типа «рюмка», выточенные из графитовых стержней ос. ч. 7—3 диаметром 6 мм, имеющие размеры, мм:
высота «рюмки» 5
глубина кратера 3
диаметр кратера 4
диаметр шейки 3,5
высота шейки 3,5
Верхние электроды — стержни диаметром 6 мм из графита ос. ч. 7—3, заточенные на цилиндр диаметром 4 мм.
Кислота соляная по ГОСТ 14261—77, ос. ч.
Ниобия пятиокись, ос. ч. 7—3, в спектре которой в условиях анализа отсутствуют аналитические линии определяемых примесей.
Вольфрама (VI) окись, ч. д. а.
Молибдена (IV) окись, ч. д. а.
Кобальта (II, III) окись по ГОСТ 4467—79.
Сурьмы (III) окись, х. ч.
Свинец хлористый.
Калий сернокислый, ос. ч. 6—4.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—87.
Метол по ГОСТ 25664—83.
Гидрохинон по ГОСТ 5644—75.
Натрий сернистокислый (сульфит) по ГОСТ 195—77.
Калин бромистый по ГОСТ 4160—74, ч. д. а.
Натрий углекислый по ГОСТ 83—79, ч. д. а.
Натрия тиосульфат кристаллический по ГОСТ 244—76.
Калий сернистокислый пиро (метабисульфит).
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72.
Посуда химическая термостойкая: стаканы вместимостью на 100, 500 и 1000 см3, воронки.
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.
Буферная смесь, готовят следующим образом: тщательно растирают в ступке 7,4900 г хлористого свинца, 2,5000 г сернокислого калия, 0,0100 г окиси сурьмы. Время истирания на виброистира-' теле 40—50 мин, вручную — 90—120 мин.
Основная смесь, представляющая собой механическую смесь оксидов ниобия и определяемых примесей с массовой долей каждой примеси 1% в расчете на содержание металла в смеси металлов. Для приготовления смеси каждый препарат оксидов помещают в отдельную чашку, прокаливают в течение 90 мин в му- .фельной печи при температурах, указанных в табл. 7д, охлаждают в эксикаторе и берут навески, указанные в табл. 7д. Переносят в ступку сначала приблизительно ‘А часть навески пятиокиси ниобия, затем полностью навески оксидов всех примесей и тщательно растирают смесь в ступке в течение 60 мин, добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. Затем в ту же ступку переносят оставшуюся часть навески пятиокиси ниобия и опять тщательно растирают смесь в течение 60 мин, добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. После этого -смесь сушат в сушильном шкафу, затем прокаливают при температуре (4С0±20)°С в течение 60 мин и охлаждают в эксикаторе.
Промежуточную смесь и рабочие образцы сравнения (РОСІ — РОС4) готовят, смешивая указанные в табл. 7е навески пятиокиси ниобия, основной смеси, промежуточной смеси и рабочего образца -сравнения РОСІ. Перед взятием навесок пятиокись ниобия прокаливают 90 мин при (950±20)°С, а ОС, ПС и РОСІ —при температуре (400±20)°С в течение 60 мин; охлаждают в эксикаторе. «Смешивают тщательным растиранием в ступке в течение 90 мин, .добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. .После этого смесь сушат в сушильном шкафу, прокалива-Таблица 7.т