ТАЛЛИЙ

МЕТОД ХИМИКО-СПЕКТРАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

^* Издание (январь 2001 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в ноябре 1986 г., апреле 1992 г. (ИУС 2-87, 7-92)

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 мая 1981 г. № 2589 срок введения установлен

с 01.07.82

Постановлением Госстандарта от 22.04.92 № 430 снято ограничение срока действия

Настоящий стандарт устанавливает метод химико-спектрального определения олова в таллии при массовой доле олова от 3 ∙ 10^-6 до 1 ∙ 10^-4 %.

Метод основан на предварительном экстракционном концентрировании олова в виде йодидного комплекса, осаждении его с гидроокисью индия и спектрографическом анализе окиси индия, полученной после прокаливания гидроокиси при температуре 350 - 400 °С.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 20997.0-81.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 с решеткой 600 штрихов на 1 мм (первый порядок) с трехлинзовой системой освещения щели.

Генератор дуговой, приспособленный для поджига дуги постоянного тока высокочастотным разрядом.

Источник постоянного тока на 250 - 300 В и 30 - 50 А.

Микрофотометр любого типа, позволяющий измерять плотность почернения аналитических линий.

Спектропроектор типа ПС-18.

Весы торсионные типа ВТ или аналогичные с погрешностью взвешивания не более 0,001 г.

Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.

Лампа инфракрасная с лабораторным автотрансформатором типа РНО-250-2 или аналогичным.

Боксы из органического стекла.

Ступка из органического стекла с пестиком.

Посуда кварцевая и стеклянная.

Электроды графитовые особой чистоты диаметром 6 мм с размером кратера 4×4 мм.

Контрэлектроды графитовые особой чистоты диаметром 6 мм, заточенные на усеченный конус с площадкой диаметром 2 мм.

Индий по ГОСТ 10297-94 с массовой долей олова менее 5 ∙ 10^-5 %.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72, перегнанная в кварцевом аппарате или очищенная на ионизационной колонке.

Кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262-78, раствор 1:2.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, перегнанная в кварцевом аппарате или кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84.

Кислота хлорная.

Натрий йодистый по ГОСТ 8422-76 и растворы 1 и 0,05 М.

Бензол по ГОСТ 5955-75.

Аммиак водный особой чистоты по ГОСТ 24147-80.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76.

Фотопластинки «спектрографические» типа II.

Проявитель метол-гидрохиноновый.

Фиксаж кислый.

Раствор индия 10 %-ный: навеску индия массой 5,0 г растворяют в 12 см³ азотной кислоты, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 50 см³.

Раствор олова 0,1 %-ный: навеску тонкоизмельченного олова массой 0,100 г растворяют в 2 см³ азотной кислоты. После перехода всего олова в метаоловянную кислоту в стакан добавляют 20 см³ воды и 4,0 г щавелевой кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³. Стакан несколько раз промывают водой до полного растворения щавелевой кислоты. Промывные воды сливают в ту же мерную колбу и доводят до метки водой.

Раствор А: 10 см³ 0,1 %-ного раствора олова переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и разбавляют водой до метки.

1 см³ раствора А содержит 0,1 мг олова.

Раствор Б: 10 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и разбавляют до метки водой.

1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг олова.

Раствор В: 10 см³ раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и разбавляют до метки водой.

1 см³ раствора В содержит 0,001 мг олова.

Стандартные растворы Б и В готовят в день употребления.

Образцы сравнения, с массовой долей олова 1 ∙ 10^-4; 2 ∙ 10^-4; 3 ∙ 10^-4; 1 ∙ 10^-3; 3 ∙ 10^-3 %; готовят одновременно с анализируемыми пробами.

Примечание. Допускается применение приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра и других спектрографических приборов и установок, других материалов и реактивов при условии получения точностных характеристик не хуже установленных настоящим стандартом.

Раздел 2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску металлического таллия массой 3,0 г помещают в стакан вместимостью 100 см³ и растворяют при нагревании в 15 см³ раствора серной кислоты (1:2). Стакан накрывают часовым стеклом. В последний момент растворения добавляют одну каплю азотной кислоты. Раствор охлаждают до температуры 50 - 60 °С, добавляют 30 см³ воды и 25 см³ 1 М раствора йодистого натрия при перемешивании. Раствор продолжают перемешивать еще 2,5 - 3,0 мин. Выпавший осадок йодида таллия оранжево-желтого цвета фильтруют через бумажный фильтр. Стакан и фильтр промывают 10 см³ 0,05 М раствора йодистого натрия. Фильтрат и промывные воды соединяют в делительной воронке вместимостью 200 см³, нагревают до температуры 35-40 °С, добавляют 10 см³ хлорной кислоты, 30 г йодистого натрия и тщательно перемешивают. Добавляют 10 см³ бензола и встряхивают в течение 1 мин. После расслоения водный слой отбрасывают, а верхний органический через горло воронки переносят в чашку, в которую добавляют 2 см³ бензола после промывки делительной воронки.

В эту же чашку вносят 1 см³ раствора индия. Бензол выпаривают при температуре 40 °С (30 - 40 мин), а концентрат олова соосаждают с гидроокисью индия, для чего к раствору азотнокислого индия добавляют по каплям при перемешивании стеклянной палочкой 20 капель аммиака до сильного запаха. Полученную гидроокись подсушивают под лампой, на электроплитке, а затем прокаливают в муфельной печи при температуре 350 - 400 °С в течение 30 мин. После прокаливания полученную окись индия измельчают кварцевым пестиком до мелкой крупки и передают на спектрографический анализ.

Обогащение ведут из четырех навесок. Одновременно для проверки чистоты используемых реактивов проводят контрольный опыт.

Параллельно с анализируемыми пробами к спектрографированию готовят образцы сравнения. Для этого в пять стаканов вместимостью по 100 см³ помещают массой по 0,2 - 0,5 г навески таллия, содержащего олова менее 1 ∙ 10^-5 %. В стаканы накапывают соответственно 0,1; 0,2; 0,3; 1,0 и 3,0 см³ раствора В, что в расчете на 100 мг индия соответствует 1 ∙ 10^-4; 2 ∙ 10^-4; 3 ∙ 10^-4; 1 ∙ 10^-3 и 3 ∙ 10^-3 % олова в концентрате. В каждый стакан добавляют по 1 см³ раствора серной кислоты (1:2) и под часовым стеклом содержимое стакана переводят в раствор. В последний момент растворения добавляют по одной капле азотной кислоты и далее анализ ведут, как при подготовке проб.

3.2. Полученные концентраты образцов сравнения контрольного опыта и проб по 45 мг помещают в кратеры графитовых электродов (анодов) диаметром и глубиной по 4 мм и сжигают в дуге постоянного тока силой 15 А в течение 3 мин (до выгорания). Спектры фотографируют при помощи дифракционного спектрографа типа ДФС-8 на фотопластинках типа II; ширина щели спектрографа 0,020 мм, расстояние между электродами от 2,5 до 3,0 мм должно сохраняться в течение всей экспозиции. На каждую фотопластинку фотографируют спектры концентратов образцов сравнения по два раза, а спектры концентратов проб и контрольных опытов по четыре раза.

Раздел 3. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4 1. На спектрограмме с помощью микрофотометра измеряют почернение линий олова с длиной волны 283,99 нм и близлежащего фона Градуировочные графики строят в координатах ΔS - lgC, где ΔS = S_л+ф - S_ф, С - массовая доля олова в образцах сравнения в процентах.

По градуировочным графикам находят массовую долю олова в концентрате пробы (С) и контрольного опыта (С₁)

Массовую долю олова в пробе (X) в процентах определяют по формуле

где 100 - масса полученного концентрата, мг,

m - масса навески пробы таллия, взятого на анализ, мг

Для построения градуировочного графика допускается использовать полулогарифмическую бумагу

Относительное среднее квадратическое отклонение сходимости результатов параллельных определений не превышает 0,15

4.2. Расхождения результатов четырех параллельных определений (d), а также расхождения результатов двух анализов (D) не должны превышать значений, указанных в таблице (Р = 0,95)

Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей рассчитывают методом линейной интерполяции.