ГОСТ 12697.13-90 Алюминий. Методы определения галлия.

         

     ГОСТ 12697.13-90

 

Группа В59

 

 

 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

 

 АЛЮМИНИЙ

 

 Методы определения галлия

 

 Aluminium. Methods for the determination of gallium

 

МКС 77.120.10

ОКСТУ 1709

Дата введения 1991-07-01

 

 

 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 N 3085

 

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6737-89

 

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

 

 

 

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта

ГОСТ 2603-79

3.2

ГОСТ 3118-77

2.2, 3.2

ГОСТ 4038-79

2.2, 3.2

ГОСТ 4166-76

2.2

ГОСТ 4461-77

3.2

ГОСТ 5457-75

3.2

ГОСТ 5955-75

2.2

ГОСТ 10929-76

3.2

ГОСТ 11069-2001

3.2

ГОСТ 12697.1-77

Разд.1

ГОСТ 12797-77

2.2, 3.2

ГОСТ 17746-96

2.2

 

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ

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/дм
, 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 см
и растворяют в 100 см
соляной кислоты (1:1) при умеренном нагревании. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см
, 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/дм
: 2 г мелко растертого малахитового зеленого растворяют в 100 см
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 (Ga
О
).
 

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 см
раствора соляной кислоты (1:1), раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
 
1 см
раствора А содержит 1,0 мг галлия.
 
Раствор Б: 5,0 см
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см
, доливают до метки соляной кислотой (1:1). Раствор готовят перед употреблением.
 
1 см
раствора Б содержит 0,005 мг галлия.
 
Раствор В: 20,0 см
раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают до метки соляной кислотой (1:1) и перемешивают.
 
1 см
раствора В содержит 0,001
 

мг галлия.

2.3. Проведение анализа

 

2.3.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см
, добавляют 30 см
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.
 

Таблица 1

 

 

 

Массовая доля галлия, %

Объем раствора соляной кислоты, разбавленной 1:1, см
 
Вместимость мерной колбы, см
 

От 0,001 до 0,005 включ.

25

50

Св. 0,005  "  0,030    "

50

100

  "   0,030  "  0,100    "

50

250

 

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 см
и переносят в сухую делительную воронку вместимостью 100 см
.
 
К раствору в делительной воронке добавляют 1 см
соляной кислоты, 0,5 см
раствора хлорида титана (III), встряхивают в течение 1 мин, затем оставляют на 2-3 мин. К раствору добавляют 2,0 см
раствора малахитового зеленого, перемешивают, добавляют 20,0 см
бензола и встряхивают в течение 2 мин. После расслоения водную фазу отбрасывают, а органическую фазу переносят в сухую мерную колбу вместимостью 25 см
, 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 графику

.

2.3.2. Для построения градуировочного графика в пять из шести делительных воронок вместимостью 100 см
помещают при массовой доле галлия менеe 0,005% 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см
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 см
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 см
, 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 (
) в процентах вычисляют по формуле
 

,
 
где
- масса галлия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, мг;
 

           

- 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.

 

Таблица 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/дм
: 10 г алюминия помещают в стакан вместимостью 600 см
, добавляют небольшими порциями 300 см
раствора соляной кислоты и растворяют при нагревании, добавляя 1 см
раствора хлорида никеля. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
 

Галлий металлический по ГОСТ 12797.

 

Галлия (III) оксид (Ga
O
).
 

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 см
раствора соляной кислоты с добавлением 1-2 капель азотной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
 
1 см
раствора А содержит 1,0 мг галлия.
 
Раствор Б: 10,0 см
раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
 
1 см
раствора Б содержит 0,1 мг
 

галлия.

3.3. Проведение анализа

 

3.3.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см
и приливают небольшими порциями 30 см
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 см
, 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 см
помещают 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см
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 см
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 абсорбций и соответствующим им массам галлия строят градуировочный 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 (
) в процентах вычисляют по формуле
 
,
 
где
- масса галлия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, мг;
 

           

- масса навески пробы, г.
 

  

3.4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в табл.2.

 

Электронный текст документа

подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:

официальное издание

Цветные металлы. Алюминий.

Методы анализа: Сб. ГОСТов. -

М.: ИПК Издательство стандартов, 2004

Вверх