НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Метод определения кремния

 

 

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

 

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственными техническими комитетами по стандартизации МТК 501 «Никель» и МТК 502 «Кобальт», АО «Институт Гипроникель»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 21 от 30 мая 2002 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. № 334-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.8-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 13047.4-81, ГОСТ 741.10-80

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2006 г.

СОДЕРЖАНИЕ

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Метод определения кремния

Nickel. Cobalt.

Дата введения 2003-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический метод определения кремния при массовой доле от 0,0003 % до 0,05 % в первичном никеле по ГОСТ 849 и в кобальте по ГОСТ 123.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 123-98 Кобальт. Технические условия

ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3652-69 Кислота лимонная моногидрат и безводная. Технические условия

ГОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 3765-78 Аммоний молибденовокислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 6006-78 Бутанол-1. Технические условия

ГОСТ 9428-73 Кремния (IV) оксид. Технические условия

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 13047.1-2002 Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 24147-80 Аммиак водный особой чистоты. Технические условия

3 Общие требования и требования безопасности

Общие требования к методам анализа и требования безопасности при проведении работ - по ГОСТ 13047.1.

4 Спектрофотометрический метод

4.1 Метод анализа

Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 610 - 810 нм раствора комплексного кремневомолибденового соединения, восстановленного двухлористым оловом, после предварительного экстракционного извлечения бутиловым спиртом из среды азотной кислоты.

4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 590 - 620 или 800 - 820 нм.

рН-метр (иономер), обеспечивающий проведение измерений в диапазоне рН от 1 до 2.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и 1:2.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 или при необходимости по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор массовой концентрации 0,5 г/см³.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 или при необходимости по ГОСТ 24147, разбавленный 1:1.

Фильтры обеззоленные по [1] или другие плотные фильтры.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный и раствор массовой концентрации 0,1 г/см³.

Для перекристаллизации в стакан вместимостью 600 или 1000 см³ помещают навеску молибденовокислого аммония массой 70,0 г, приливают 400 см³ воды, растворяют при нагревании до 70 - 80 °С, фильтруют горячий раствор через фильтр (белая или синяя лента), фильтрат снова нагревают и горячий раствор фильтруют. К горячему раствору приливают 250 см³ этилового спирта, охлаждают, выдерживают не менее 1 ч и отфильтровывают кристаллический осадок на фарфоровую фильтрующую воронку. Осадок промывают 2 - 3 раза этиловым спиртом порциями по 20 - 30 см³ и высушивают на воздухе.

Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор массовой концентрации 0,05 г/см³.

Олово двухлористое по [2], раствор массовой концентрации 0,02 г/см³ в соляной кислоте, разбавленной 1:1.

Промывной раствор: смешивают 50 см³ серной кислоты, разбавленной 1:9, и 3 см³ раствора молибденовокислого аммония.

Спирт бутиловый по ГОСТ 6006.

Оксид кремния (IV) по ГОСТ 9428.

Натрий кремнекислый 9-водный по [3].

Растворы кремния известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации кремния 0,0001 г/см³ из кремнекислого натрия: навеску кремнекислого натрия массой 0,5056 г помещают в стакан из фторопласта или чашку из платины, растворяют при нагревании в 20 см³ раствора углекислого натрия, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки водой и переливают в посуду из полиэтилена.

Раствор А массовой концентрации кремния 0,0001 г/см³ из оксида кремния (IV): навеску оксида кремния (IV) массой 0,1070 г помещают в платиновый тигель, прибавляют 2 г углекислого натрия, перемешивают и сплавляют в муфельной печи при температуре 1000 - 1100 °С в течение 20 - 25 мин. Тигель охлаждают, ополаскивают снаружи водой, помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают 80 - 100 см³ воды и растворяют расплав при температуре 60 - 70 °С. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 500 см³.

Раствор Б массовой концентрации кремния 0,000005 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 5 см³ раствора А, доливают до метки водой и переливают в посуду из полиэтилена.

4.3 Подготовка к анализу

Для градуировочного графика в стаканы вместимостью 100 см³ отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 см³ раствора Б, приливают 70 - 80 см³ воды и далее поступают, как указано в 4.4.2.

Масса кремния в растворах для градуировочного графика составляет 0,0000025; 0,0000050; 0,0000100; 0,0000200; 0,0000300 г.

По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам кремния строят градуировочный график с учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора кремния.

4.4 Проведение анализа

4.4.1 В стакан или чашку из кварцевого стекла, стеклоуглерода или из фторопласта помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Условия подготовки раствора пробы

Пробу растворяют при нагревании в 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 2 - 3 мин и охлаждают.

При массовой доле кремния свыше 0,003 % раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и в стаканы вместимостью 100 см³ отбирают аликвотную часть раствора объемом в соответствии с таблицей 1.

К раствору или его аликвотной части приливают 70 - 80 см³ воды, устанавливают рН раствора в пределах 1,5 - 1,7 по рН-метру аммиаком, разбавленным 1:1, или серной кислотой, разбавленной 1:9. Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 250 см³, доливают воду до 100 см³, приливают 6 см³ раствора молибденовокислого аммония, выдерживают 10 мин, приливают 2 см³ раствора лимонной кислоты, 5 см³ бутилового спирта и перемешивают в течение 30 с. К раствору в воронке приливают 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:2, 15 см³ бутилового спирта и экстрагируют в течение 1 мин. После расслоения фаз водную фазу сливают в другую делительную воронку вместимостью 250 см³, а органическую фазу переносят в делительную воронку вместимостью 100 см³, к водной фазе приливают 10 см³ бутилового спирта и повторяют экстракцию. Экстракцию 10 см³ бутилового спирта повторяют еще раз. Водную фазу отбрасывают, а органические фазы объединяют. К органической фазе приливают 50 см³ промывного раствора и перемешивают, переворачивая воронку 20 - 25 раз. Водную фазу отбрасывают, а органическую переводят в сухую мерную колбу вместимостью 50 см³, прибавляют 2 - 3 капли раствора двухлористого олова и доливают до метки бутиловым спиртом.

4.4.2 Измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 810 или 610 нм или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 590 - 630 нм, используя в качестве раствора сравнения бутиловый спирт и кюветы толщиной поглощающего слоя 3 см.

Массу кремния в растворе пробы находят по градуировочному графику.

4.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю кремния X, %, вычисляют по формуле

                                                                                 (1)

где М_х - масса кремния в растворе пробы, г;

М_к - масса кремния в растворе контрольного опыта, г;

М - масса навески пробы, г;

К - коэффициент разбавления раствора пробы.

4.6 Контроль точности анализа

Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.

Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Нормативы контроля и погрешность метода анализа

В процентах

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Библиография

[1] ТУ 6-09-1678-95^* Фильтры обеззоленные (красная, белая, синяя ленты)

[2] ТУ 6-09-5393-88 Олово (II) хлорид 2-водное (олово двухлористое)

[3] ТУ 6-09-5337-87 Натрий метасиликат 9-водный (натрий кремнекислый мета)

________

^* Действует на территории Российской Федерации.