ГОСТ 9853.22-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ТИТАН ГУБЧАТЫЙ
Методы определения никеля
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 105, Украинским научно-исследовательским и проектным институтом титана
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9 от 12 апреля 1996 г.)
За принятие проголосовали:
|
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
|
Азербайджанская Республика |
Азгосстандарт |
|
Республика Беларусь |
Госстандарт Беларуси |
|
Республика Казахстан |
Госстандарт Республики Казахстан |
|
Российская Федерация |
Госстандарт России |
|
Туркменистан |
Главная государственная инспекция Туркменистана |
|
Украина |
Госстандарт Украины |
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 19 октября 1999 г. № 353-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9853.22-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2000 г.
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
ГОСТ 9853.22-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
|
ТИТАН ГУБЧАТЫЙ Методы определения никеля Sponge titanium. Methods for determination of nickel |
Дата введения 2000-07-01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический (при массовой доле никеля от 0,005 % до 0,15 %) и атомно-абсорбционный (при массовой доле никеля от 0,001 % до 0,01 %) методы определения никеля в губчатом титане по ГОСТ 17746.
Экстракционно-фотометрический метод основан на образовании комплексного соединения никеля с диметилглиоксимом в аммиачной среде, экстракции его хлороформом и последующем измерении оптической плотности экстракта при длине волны 360 нм.
Атомно-абсорбционный метод основан на измерении атомной абсорбции никеля при длине волны 232,0 нм в электротермическом режиме атомизации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения
ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия
ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 5828-77 Диметилглиоксим. Технические условия
ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 17746-96 Титан губчатый. Технические условия
ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия
ГОСТ 23780-96 Титан губчатый. Методы отбора и подготовки проб
ГОСТ 25086-87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа
3 Общие требования
3.1 Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086.
3.2 Отбор и подготовку проб проводят по ГОСТ 23780.
3.3 Массовую долю никеля определяют по двум навескам.
3.4 При построении градуировочного графика каждая градуировочная точка строится по среднему арифметическому результатов двух измерений.
4 Экстракционно-фотометрический метод
4.1 Средства измерений и вспомогательные устройства
Спектрофотометр или колориметр фотоэлектрический концентрационный типа КФК-2, или аналогичный прибор.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, р = 1,40 г/см3, разбавленная 1:1.
Аммония тартрат (аммоний виннокислый) по действующему нормативному документу, раствор массовой концентрации 200 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор массовой концентрации 250 г/дм3.
Этанол (спирт этиловый) ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828, спиртовой раствор массовой концентрации 10 г/дм3.
Хлороформ по ГОСТ 20015.
Индикаторная бумага лакмусовая по действующему нормативному документу.
Никель марки Н22 по ГОСТ 849.
Стандартные образцы по ГОСТ 8.315.
Стандартные растворы никеля.
Раствор А: 0,2 г никеля растворяют в 15 см3 раствора соляной кислоты и 5 см3 раствора азотной кислоты (1:1) при нагревании, выпаривают досуха, затем прибавляют 10 см3 раствора соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Выпаривание повторяют еще раз при добавлении раствора соляной кислоты. Затем прибавляют 100 см3 раствора соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор годен к применению в течение 3 мес.
1 см3 раствора А содержит 0,0002 г никеля.
Раствор Б: 5 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают; готовят перед применением.
1 см3 раствора Б содержит 0,00001 г никеля.
4.2 Порядок проведения измерений
4.2.1 Навеску пробы массой 1,0 г (при массовой доле никеля от 0,005 % до 0,05 %) и массой 0,5 г (при массовой доле никеля свыше 0,05 % до 0,15 %) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 40 см3 раствора серной кислоты и растворяют при нагревании. После полного растворения добавляют по каплям азотную кислоту до обесцвечивания раствора и упаривают до появления паров серного ангидрида. Затем раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Аликвотную часть раствора 5-10 см3 помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 10 см3 раствора тартрата аммония, разбавляют водой до 80 см3, нейтрализуют раствором аммиака по лакмусовой бумаге до получения слабощелочной реакции. Раствор охлаждают, переносят в делительную воронку, прибавляют 3 см3 раствора диметилглиоксима, вводят 6 см3 хлороформа (приливают из бюретки) и встряхивают в течение 2 мин.
Раствор оставляют для расслаивания на 1-2 мин, затем хлороформный экстракт отделяют в сухую пробирку с притертой пробкой. Повторную экстракцию проводят в течение 1 мин, добавляя 5 см3 хлороформа. Экстракты объединяют, фильтруют через сухой бумажный фильтр и измеряют оптическую плотность при длине волны 360 нм толщиной поглощающего слоя 20 мм.
Раствором сравнения служит хлороформный экстракт контрольного опыта.
Массу никеля в пробе рассчитывают по градуировочному графику.
4.2.2 Для построения градуировочного графика в семь стаканов вместимостью 300 см3 помещают 80 см3 воды, 10 см3 раствора тартрата аммония, 2-3 капли раствора аммиака. В шесть из семи стаканов помещают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,000005; 0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00004; 0,00005 г никеля.
Раствор седьмого стакана является раствором контрольного опыта. Раствор из стаканов поочередно переводят в делительную воронку и далее поступают, как указано в 4.2.1.
По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам никеля строят градуировочный график.
4.3 Обработка результатов измерений
Массовую долю никеля X, %, вычисляют по формуле
(1)
где m1, - масса никеля в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
т - масса пробы в аликвотной части раствора, г.
4.4 Допустимая погрешность измерений
4.4.1 Расхождение между результатами измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности Р = 0,95) не должно превышать допускаемых значений, указанных в таблице 1.
Таблица 1
В процентах
|
Массовая доля никеля |
Допускаемое расхождение между результатами параллельных измерений |
Допускаемое расхождение между результатами анализа |
Предел погрешности измерений D |
|
От 0,0050 до 0,0150 включ» |
0,0016 |
0,0022 |
0,0017 |
|
Св. 0,0150 » 0,0500 » |
0,0050 |
0,0055 |
0,0043 |
|
» 0,0500 » 0,1500 » |
0,0080 |
0,0084 |
0,0067 |
4.4.2 Контроль точности результатов анализа проводят по методу добавок в соответствии с ГОСТ 25086.
Добавками является стандартный раствор А.
5 Атомно-абсорбционный метод
5.1 Средства измерений и вспомогательные устройства
Спектрофотометр атомно-абсорбционный, оснащенный графитовым атомизатором с источником излучения спектральной линии никеля.
Аргон по ГОСТ 10157.
Кислота соляная по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 11125, р = 1,40 г/см3, и разбавленная 1:1.
Титан губчатый марки ТГ-100 по ГОСТ 17746.
Никель марки Н22 по ГОСТ 849.
Стандартные образцы по ГОСТ 8.315.
Стандартные растворы никеля.
Раствор А: 0,1 г никеля растворяют в 15 см3 раствора соляной кислоты и 5 см3 раствора азотной кислоты (1:1) при нагревании, выпаривают досуха. Затем прибавляют 10 см3 раствора соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Выпаривание повторяют еще раз при добавлении раствора соляной кислоты. Затем прибавляют 100 см3 раствора соляной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор годен к применению в течение 3 мес.
1 см3 раствора А содержит 0,0001 г никеля.
Раствор Б: 5 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,000005 г никеля.
5.2 Порядок проведения измерений
5.2.1 Навеску пробы массой 1,0 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, приливают 70 см3 раствора соляной кислоты (1:1), колбу накрывают часовым стеклом или стеклянной воронкой и ведут растворение при нагревании на электроплите, поддерживая объем раствора в колбе примерно 40 см3 добавлением того же раствора соляной кислоты.
После полного растворения навески добавляют по каплям азотную кислоту до исчезновения фиолетовой окраски раствора и кипятят 1-2 мин. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и перемешивают.
Для приготовления раствора контрольного опыта в коническую колбу вместимостью 100 см3 помещают 70 см3 раствора соляной кислоты (1:1), нагревают до кипения, прибавляют 3-4 капли азотной кислоты и кипятят в течение 1-2 мин. Затем раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Измерение атомной абсорбции никеля проводят, как указано в таблице 2.
|
Таблица 2 |
|
|
Параметр |
Значение |
|
Тип атомизации |
Электротермический |
|
Ток лампы |
10,0 mA |
|
Длина волны |
232,0 нм |
|
Ширина щели прибора |
0,2 нм |
|
Температура сушки: I стадии II стадии |
323-373 К 373-573 К |
|
Время сушки: I стадии II стадии |
5 с 10 с |
|
Температура озоления: I стадии II стадии |
573-1273 К 1273-1773 К |
|
Время озоления: I стадии II стадии |
5 с 10 с |
|
Температура атомизации |
2273-2973 К |
|
Время атомизации |
2 с |
|
Температура очистки |
2873 К |
|
Время очистки |
2 с |
|
Скорость подачи аргона |
200 см3/мин |
На стадии атомизации подачу аргона прекращают.
Перед измерением атомной абсорбции растворов пробы и контрольного опыта проводят построение градуировочного графика или градуирование прибора, если он работает в автоматическом режиме.
5.2.2 Построение градуировочного графика
5.2.2.1 При массовой доле никеля от 0,001 % до 0,003 % в шесть конических колб вместимостью 100 см3 помещают по 1,0 г губчатого титана с массовой долей никеля менее 0,001 % и проводят растворение, как указано в 5.2.1.
Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см3, в пять из шести мерных колб добавляют 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30 мкг/см3.
Раствор шестой колбы является раствором титана.
5.2.2.2 При массовой доле никеля свыше 0,003 % до 0,01 % в шесть конических колб вместимостью 100 см3 помещают по 1,0 г губчатого титана с массовой долей никеля менее 0,001 % и проводят растворение, как указано в 5.2.1.
Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см3, в пять из шести мерных колб
добавляют 6,0; 10,0; 12,0; 16,0; 20,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,30; 0,50; 0,60; 0,80; 1,0 мкг/см3. Раствор шестой колбы является раствором титана.
5.2.2.3 Растворы во всех колбах доливают водой до метки и перемешивают. Микродозатором вместимостью 0,02 см3 вводят в графитовую кювету последовательно раствор
контрольного опыта, раствор пробы и растворы, содержащие стандартные растворы никеля, в порядке возрастания концентрации никеля.
Из значений атомной абсорбции растворов, содержащих добавки стандартного раствора никеля, вычитают значение атомной абсорбции раствора титана. По полученным значениям разности атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям никеля (мкг/см3) строят градуировочный график. Массовую концентрацию никеля в растворах контрольного опыта и пробы рассчитывают по градуировочному графику.
5.2.2.4 В том случае, когда прибор работает в автоматическом режиме и проводится его градуирование, навески губчатого титана массой по 1,0 г с массовой долей никеля менее 0,001 % помещают в восемь конических колб вместимостью 100 см3, приливают по 70 см3 раствора соляной кислоты и далее производят растворение, как указано в 5.2.1.
Растворы переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3.
При массовой доле никеля от 0,001 % до 0,003 % в три из четырех мерных колб с растворами губчатого титана добавляют 2,0; 4,0; 6,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,10; 0,20; 0,30 мкг/см3.
При массовой доле никеля свыше 0,003 % до 0,01 % в три из четырех мерных колб с растворами губчатого титана добавляют 6,0; 12,0; 20,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует массовой концентрации добавленного никеля 0,30; 0,60; 1,0 мкг/см3.
Растворы во всех колбах доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор контрольного опыта готовят, как указано в 5.2.1.
Микродозатором вместимостью 0,02 см3 вводят в графитовую кювету раствор губчатого титана, затем в порядке возрастания концентрации никеля растворы, содержащие добавки стандартного раствора никеля, и проводят градуировку прибора. Измерение атомной абсорбции никеля проводят в режиме по 5.2.1.
Затем вводят в графитовую кювету растворы контрольного опыта и пробы и проводят измерение атомной абсорбции никеля в режиме по 5.2.1.
После каждых 4-5 измерений атомной абсорбции проводят очистку графитовой кюветы: микродозатором вводят в нее воду и проводят процесс атомизации в режиме по 5.2.1.
5.3 Обработка результатов измерений
Массовую долю никеля X, %, вычисляют по формуле
(2)
где С - массовая концентрация никеля в растворе пробы, мкг/см3;
С0 - массовая концентрация никеля в растворе контрольного опыта, мкг/см3;
V - объем раствора пробы, см3;
т - масса навески.
5.4 Допустимая погрешность измерений
5.4.1 Расхождение между результатами измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности Р = 0,95) не должно превышать допускаемых значений, указанных в таблице 3.
|
Таблица 3 |
В процентах |
|
Массовая доля никеля |
Допускаемое расхождение между результатами параллельных измерений |
Допускаемое расхождение между результатами анализа |
Предел погрешности измерений D |
|
От 0,0010 до 0,0030 включ. |
0,0003 |
0,0004 |
0,0003 |
|
Св. 0,0030 » 0,0100 » |
0,0005 |
0,0006 |
0,0005 |
5.4.2 Контроль точности результатов анализа проводят по стандартному образцу в соответствии с ГОСТ 25086.
Допускается проводить контроль точности результатов анализа по методу добавок в соответствии с ГОСТ 25086.
Добавками является стандартный раствор Б.
6 Требования к квалификации
К выполнению анализа допускается химик-аналитик квалификации не ниже 4-го разряда.
Ключевые слова: титан губчатый, определение никеля, экстракционно-фотометрический метод, атомно-абсорбционный метод