МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
|
АЛЮМИНИЙ Методы определения галлия Aluminium.
|
ГОСТ |
Дата введения 01.07.91
Настоящий стандарт устанавливает методы определения галлия в алюминии: фотометрический при массовой доле галлия от 0,001 до 0,1 % и атомно-абсорбционный при массовой доле галлия от 0,01 до 0,1 %.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 12697.1.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте, образовании сине-зеленого ионного ассоциата галлия с малахитовым зеленым в солянокислой среде с концентрацией 6,0 - 6,5 моль/дм3, экстракции ионного ассоциата бензолом и последующем измерении оптической плотности раствора при длине волны 635 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типа СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:3.
Никель (II) хлорид по ГОСТ 4038, раствор с массовой долей 0,2 %.
Титан треххлористый.
Титан губчатый марки ТГ-100 по ГОСТ 17746.
Раствор хлорида титана: 4,65 г титана помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 100 см3 соляной кислоты (1:1) при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки соляной кислотой (1:1) и перемешивают. Хранят раствор в темном месте в плотно закрытой колбе или сосуде из темного стекла.
Малахитовый зеленый (тетраметил-4,4'-диамино-трифенил-карбонил-хлорид), раствор 20 г/дм3: 2 г мелко растертого малахитового зеленого растворяют в 100 см3 соляной кислоты (1:3) и раствор фильтруют. Раствор хранят в сосуде из темного стекла.
Бензол по ГОСТ 5955.
Натрий сернокислый по ГОСТ 4166.
Галлия (III) оксид (Ga2O3).
Галлий технический по ГОСТ 12797.
Стандартные растворы галлия.
Раствор А: 1,0000 г галлия или 1,3442 г предварительно прокаленного при температуре 300 °С и охлажденного в эксикаторе оксида галлия (III) растворяют в 50 см3 раствора соляной кислоты (1:1), раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 1,0 мг галлия.
Раствор Б: 5,0 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки соляной кислотой (1:1). Раствор готовят перед употреблением.
1 см3 раствора Б содержит 0,005 мг галлия.
Раствор В: 20,0 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки соляной кислотой (1:1) и перемешивают.
1 см3 раствора В содержит 0,001 мг галлия.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см3, добавляют 30 см3 соляной кислоты (1:1) и накрывают часовым стеклом. После прекращения бурной реакции стакан с раствором осторожно нагревают до полного растворения пробы, затем обмывают часовое стекло небольшим количеством воды в стакан и раствор упаривают до влажных солей. После охлаждения к остатку добавляют соляную кислоту (1:1) в количестве согласно табл. 1 в зависимости от массовой доли галлия и нагревают до получения прозрачного раствора. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью согласно табл. 1, ополаскивая стакан соляной кислотой (1:1), затем этим же раствором кислоты доливают до метки и перемешивают.
При необходимости раствор пробы фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухой стакан, отбрасывая первые порции фильтрата. Из раствора пробы или ее фильтрата отбирают аликвотную часть 5 см3 и переносят в сухую делительную воронку вместимостью 100 см3.
|
Массовая доля галлия, % |
Объем раствора соляной кислоты, |
Вместимость мерной колбы,см3 |
|
От 0,001 до 0,005 включ |
25 |
50 |
|
Св. 0,005 » 0,030 » |
50 |
100 |
|
» 0,030 » 0,100 » |
50 |
250 |
К раствору в делительной воронке добавляют 1 см3 соляной кислоты, 0,5 см3 раствора хлорида титана (III), встряхивают в течение 1 мин, затем оставляют на 2 - 3 мин. К раствору добавляют 2,0 см3 раствора малахитового зеленого, перемешивают, добавляют 20,0 см3 бензола и встряхивают в течение 2 мин. После расслоения водную фазу отбрасывают, а органическую фазу переносят в сухую мерную колбу вместимостью 25 см3, доливают до метки бензолом и перемешивают, затем добавляют 0,2 г сульфата натрия и встряхивают до получения прозрачного раствора.
Измеряют оптическую плотность экстракта при длине волны 635 нм. Раствором сравнения служит экстракт контрольного опыта, одновременно проведенный через все стадии анализа.
Массу галлия в растворе пробы определяют по градуировочному трафику.
2.3.2. Для построения градуировочного графика в пять из шести делительных воронок вместимостью 100 см3 помещают при массовой доле галлия мене 0,005 % 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0,001; 0,002; 0,003; 0,004 и 0,005 мг галлия, при массовой доле галлия более 0,005 % 0,50; 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,0025; 0,005; 0,010; 0,015 и 0,020 мг галлия. Во все делительные воронки добавляют такое количество соляной кислоты (1:1), чтобы объем раствора в воронках стал 5 см3, далее поступают согласно п. 2.3.1. Раствор шестой колбы, не содержащий стандартного раствора галлия, служит раствором сравнения при построении градуировочного графика.
По полученным значениям оптической плотности растворов и соответствующим им массам галлия строят градуировочный график.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю галлия (X) в процентах вычисляют по формуле
где m1 - масса галлия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, мг;
т - масса навески пробы, соответствующая аликвотной части раствора пробы, г.
2.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
|
Массовая доля галлия, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
|
|
сходимости |
воспроизводимости |
|
|
От 0,0010 до 0,0020 включ. |
0,0005 |
0,0008 |
|
Св. 0,0020 » 0,0050 » |
0,0010 |
0,0015 |
|
» 0,0050 » 0,0100 » |
0,0020 |
0,0030 |
|
» 0,0100 » 0,0200 » |
0,0030 |
0,0050 |
|
» 0,0200 » 0,0500 » |
0,0050 |
0,0070 |
|
» 0,0500 » 0,0800 » |
0,0080 |
0,0100 |
|
» 0,0800 » 0,1000 » |
0,0100 |
0,0150 |
3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
3.1. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте и измерении атомной абсорбции галлия при длине волны 287,4 нм в пламени ацетилен - закись азота.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный модели Перкин-Элмер, Сатурн или аналогичного типа с источником излучения для галлия и горелкой для пламени ацетилен - закись азота.
Вода, дважды дистиллированная.
Ацетилен в баллонах технический по ГОСТ 5457.
Закись азота.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Никель (II) хлорид по ГОСТ 4038, раствор с массовой долей 0,2 %.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Ацетон по ГОСТ 2603.
Алюминий марки А999 по ГОСТ 11069, стружка. Непосредственно перед употреблением стружку очищают в небольшом количестве раствора соляной кислоты, промывают водой, ацетоном, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100 °С в течение 2 - 3 мин и охлаждают в эксикаторе.
Раствор алюминия 20 г/дм3: 10 г алюминия помещают в стакан вместимостью 600 см3, добавляют небольшими порциями 300 см3 раствора соляной кислоты и растворяют при нагревании, добавляя 1 см3 раствора хлорида никеля. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Галлий металлический по ГОСТ 12797.
Галлия (III) оксид (Ga2O3).
Стандартные растворы галлия
Раствор А: 1,0000 г галлия или 1,3442 г оксида галлия, предварительно прокаленного при температуре 300 °С и охлажденного в эксикаторе, растворяют в 50 см3 раствора соляной кислоты с добавлением 1 - 2 капель азотной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 1,0 мг галлия.
Раствор Б: 10,0 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг галлия.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см3 и приливают небольшими порциями 30 см3 раствора соляной кислоты. После прекращения бурной реакции стакан с раствором осторожно нагревают и добавляют несколько капель раствора пероксида водорода. После растворения избыток пероксида водорода удаляют кипячением. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Раствор контрольного опыта готовят, используя вместо навески пробы навеску алюминия
марки А999.
3.3.2. Для построения градуировочного графика в шесть из семи мерных колб вместимостью 100 см3 помещают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 мг галлия. Во все колбы добавляют по 50 см3 раствора алюминия, доливают до метки водой и перемешивают.
Измеряют атомную абсорбцию галлия в растворе пробы, растворе контрольного опыта и в растворах для построения градуировочного графика при длине волны 287,4 нм в пламени ацетилен - закись азота.
Из полученных значений атомной абсорбции растворов, содержащих стандартный раствор, вычитают значение атомной абсорбции раствора, не содержащего стандартного раствора, и по полученным значениям атомных абсорбции и соответствующим им массам галлия строят градуи-ровочный график.
Значение атомной абсорбции раствора контрольного опыта вычитают из значения атомной абсорбции раствора пробы и по градуировочному графику находят массу галлия в растворе пробы.
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю галлия (X) в процентах вычисляют по формуле
где m1, - масса галлия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, мг;
т - масса навески пробы, г.
3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 2.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Т.И. Жилина, Н.А. Пономарева, И.М. Козловская
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 10.12.90 № 3085
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6737-89
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
Обозначение НТД, на |
Номер пункта |
Обозначение НТД, на |
Номер пункта |
|
Разд. 1 |
|||
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ