ГОСТ Р 50233.2-92 Ниобия пятиокись. Ионометрический метод определения массовой доли фтора.

ГОСТ Р 50233.2-92

Группа Л19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 НИОБИЯ ПЯТИОКИСЬ

 Ионометрический метод определения массовой доли фтора

 Niobium pentoxide. Ionometry method for determination of fluor content

ОКСТУ 1709

Дата введения 1993-07-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным научно-исследовательским и проектным институтом редкометаллической промышленности

РАЗРАБОТЧИКИ:

С.Б. Илькова, Л.Д. Штенке

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 03.09.92 N 1096

3. Срок первой проверки - 1998 г.

Периодичность проверки - 5 лет

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящий стандарт распространяется на пятиокись ниобия и устанавливает ионометрический метод определения массовой доли фтора от 1·10

до 5·10

%.

Метод основан на измерении потенциала фторид-селективного электрода с мембраной из фторида лантана, активированного двухвалентным европием, относительно хлорсеребряного электрода. Измерение проводят в растворе с высокой ионной силой при pH = 5,0±0,5.

 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 18385.0.

 2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Электрод фторидный марки ЭF-VI по ТУ 6-08-487* или аналогичный.

Электрод сравнения хлорсеребряный по ГОСТ 16286 или аналогичный.

Иономер лабораторный типа ЭВ-74 или вольтметр цифровой типа В7-23, или аналогичный прибор.

Мешалка магнитная типа ММЗМ с магнитом по ТУ 25-11-834 или аналогичная.

Лампа инфракрасная З-С1.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева до 600°С.

Плитка электрическая лабораторная.

Стакан из полиэтилена или винипласта вместимостью 100 см

.

Ключ электролитический из эбонита диаметром 10-20 мм, высотой 100-120 мм и диаметром верхнего штуцера 5-7 мм.

Стакан стеклянный химический вместимостью 1000 см

, 200 см

и 50 см

.

Банки полиэтиленовые с завинчивающимися крышками вместимостью 200 и 1000 см

.

Ступка из органического стекла.

Колбы мерные вместимостью 50, 100, 1000 см

.

Пипетки с делениями на 1, 5 и 10 см

.

Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента".

Тигли никелевые или стеклоуглеродные марки СУ 2000 вместимостью 40 см

.

Колбы фторопластовые вместимостью 100 см

.

Натрий фтористый по ГОСТ 4233, водный раствор концентрации 150 г/дм

.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328.

Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199.

Натрий лимоннокислый трехзамещенный по ГОСТ 22280.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463, высушенный при 105°С.

Калий хлористый по ГОСТ 4234, насыщенный раствор.

Кислота уксусная по ГОСТ 61, ледяная.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.

Буферный раствор с pH 4,5 и ионной силой около 1,75 (БРОИС) концентрации 0,86 моль/дм

по уксусной кислоте, 1 моль/дм

по хлористому натрию, 0,45 моль/дм

по уксуснокислому натрию, 0,0116 моль/дм

по лимоннокислому натрию, готовят следующим образом: 58,5 г хлористого натрия, 61,5 г уксуснокислого натрия, 3 г лимоннокислого натрия помещают в стакан вместимостью 1000 см

, приливают 500 см

воды, добавляют 50 см

уксусной кислоты, растворяют при комнатной температуре, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см

, доводят до метки водой, перемешивают.

Основной раствор фтора (раствор А), готовят следующим образом: навеску фтористого натрия массой 0,2210 г растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см

, доводят до метки водой, перемешивают, затем переливают в полиэтиленовый сосуд. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде не более 30 дней.

1 см

основного раствора А содержит 0,1 мг фтора.

Рабочий раствор фтора (раствор Б), готовят следующим образом: 5 см

основного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 50 см

, доводят до метки водой, перемешивают, затем переливают в полиэтиленовый сосуд.

1 см

рабочего раствора Б содержит 0,01 мг фтора.

Рабочий раствор В готовят следующим образом: 5 см

рабочего раствора Б помещают в мерную колбу вместимостью 50 см

, добавляют 25 см

раствора БРОИС, доводят до метки водой, перемешивают.

1 см

рабочего раствора В содержит 0,001 мг фтора.

Рабочие растворы Б и В готовят в день употребления.

 3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление образцов контроля в виде аттестованных смесей.

Образцы контроля (ОК) в виде аттестованных смесей используют для проверки точности анализа.

Головной образец контроля (ОК-Г) готовят следующим образом: из электролитического ниобия с содержанием фтора не более 0,01% по массе готовят пятиокись ниобия. Стружку ниобия помещают в платиновую чашку и прокаливают в муфеле в течение 4 ч до постоянной массы, постепенно повышая температуру до (850±50)°С. Полученную пятиокись ниобия тщательно перетирают, отбирая соответствующие навески и смешивая с фторидом натрия в ступке из органического стекла. Смесь тщательно перетирают с этиловым спиртом до получения кашицеобразной массы. Перемешивание проводят в течение часа, а затем в течение часа смесь сушат под инфракрасной лампой.

Из головного ОК готовят рабочие образцы контроля (ОК-1), смешивая соответствующие навески ОК-Г и пятиокиси ниобия. Рабочий образец контроля ОК-2 готовят смешиванием навесок ОК-1 с пятиокисью ниобия.

Массовая доля фторида натрия и пятиокиси ниобия в образцах контроля приведена в табл.1.

Таблица 1

Состав образцов контроля пятиокиси ниобия

Образцы контроля хранят в полиэтиленовых банках с завинчивающимися крышками. Срок хранения - до 12 мес.

3.2. Подготовка электрода к работе

На штативе иономера укрепляют бачок из органического стекла, соединенный с рабочим объемом датчика электролитическим ключом. Бачок и электролитический ключ заполняют насыщенным раствором хлористого калия, погружают в бачок хлорсеребряный электрод. Фторидный электрод и электролитический ключ помещают в рабочий объем датчика - винипластовый стакан, установленный на столике магнитной мешалки. В стакан помещают магнит, приливают 40-45 см

раствора БРОИС. Систему электродов присоединяют к соответствующим гнездам иономера (цифрового вольтметра). Потенциал фторидного электрода должен устанавливаться постоянным через 2-3 мин и должен быть не менее 290 мВ. После получения постоянного значения потенциала приступают к проведению анализа.

3.3. Построение градуировочного графика

В стеклянный стакан помещают 800-1300 мг гидроокиси натрия, добавляют 20 см

дистиллированной воды и 20 см

раствора хлористого натрия. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см

, доводят до метки, перемешивают и переливают в полиэтиленовый сосуд. Щелочной раствор используют для построения градуировочного графика.

В четыре мерные колбы вместимостью 50 см

приливают до 25 см

раствора БРОИС, по 10 см

щелочного раствора, затем в первые две колбы 1 см

, 2,5 см

рабочего раствора В, а в остальные 0,5 см

, 1 см

рабочего раствора фтора Б. Содержимое колб доводят до метки водой, перемешивают. 1 см

полученных растворов содержит 2·10

; 5·10

; 1·10

; 2·10

мг фтора. Далее в полученных растворах измеряют потенциал электрода. Измерения начинают с наименьшей концентрации фтора.

По полученным данным строят градуировочный график, нанося на оси ординат значения потенциала электрода в милливольтах, а на оси абсцисс - отрицательный логарифм концентрации фтора (pF раствора). Значение pF для раствора составляют соответственно 5,98; 5,58; 5,28 и 4,98.

Отклонение точек градуировочного графика от прямой не должно превышать ±3 мВ. Крутизна характеристики электрода не должна быть менее 45 мВ на единицу pF. В случае отклонения от указанного значения электрод заменяют.

Градуировочный график строят с каждой серией проб.

 4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Навески пробы массой 0,050-0,100 г (в зависимости от содержания фтора) помещают в никелевые или стеклоуглеродные тигли, добавляют 0,5-1,0 г гидроокиси натрия, выдерживают в муфеле при 600°С в течение 5-10 мин до однородного плава. Плав охлаждают до комнатной температуры, приливают 20 см

раствора хлористого натрия, нагревают до 50-70°С, перемешивая содержимое тигля фторопластовой палочкой, при этом фтор в виде растворимых фторидов переходит в раствор, соединения ниобия выпадают в осадок в результате гидролиза. Содержимое тигля фильтруют через фильтр "белая лента" в полиэтиленовую банку с предварительным добавлением на фильтр 5-10 см

воды с целью исключения сворачивания фильтра от концентрированного щелочного раствора. Фильтр промывают два раза водой, фильтрат и промывные воды переводят в мерную колбу вместимостью 100 см

, доводят водой до метки, перемешивают, затем переливают в полиэтиленовую банку. В мерную колбу вместимостью 50 см

заливают 25 см

раствора БРОИС, 10 см

раствора пробы, доводят водой до метки и перемешивают, pH полученного раствора (5,0±0,5) единиц. В полученном растворе измеряют потенциал электрода по п.3.3.

Массовую долю фтора находят по градуировочному графику.

 5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Массовую долю фтора (

) в процентах вычисляют по формуле

,

где

- концентрация фтора в анализируемом растворе, найденная по градуировочному графику, мг-ион/см

;

- первоначальный объем анализируемого раствора, см

;

- вместимость мерной колбы при разбавлении анализируемого объема, см

;

19 - атомная масса фтора;

- масса навески анализируемой пробы, мг;

- объем аликвотной части анализируемого раствора, взятый для определения, см

.

Значение

определяют следующим образом: по градуировочному графику определяют значение

pF

анализируемого раствора, из значений

pF

по таблице логарифмов находят концентрацию фтора в миллиграммах на кубический сантиметр.

За результат параллельного определения принимают результат, полученный из двух аликвотных частей раствора одной навески.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, выполненных на двух навесках.

5.2. Расхождения между двумя результатами параллельных определений и двумя результатами анализа (разность большего и меньшего) с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл.2.

Таблица 2

Массовая доля фтора, %	Допускаемое расхождение, %
	двух результатов параллельных определений	двух результатов анализа
1,0·10	0,2·10	0,6·10
2,0·10	0,3·10	1,1·10
5,0·10	0,8·10	1,7·10
1,0·10	0,2·10	0,2·10
2,0·10	0,5·10	0,8·10
5,0·10	0,5·10	0,8·10

Допускаемые расхождения промежуточных значений массовых долей фтора рассчитывают методом линейной интерполяции.

 6. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ АНАЛИЗА

Контроль точности анализа проводят в каждой серии анализируемых проб. Одновременно с серией проб проводят анализ образцов для контроля ОК-1 или ОК-2.

Полученные содержания фтора в образцах контроля не должны отличаться от аттестованного содержания смесей более чем на 0,06% для образца ОК-1 и на 0,012% для образца ОК-2. В случае превышения указанных отклонений анализ серии проб повторяют.