ГОСТ 18184.5-79 Ниобия пятиокись. Методы определения массовой доли окисей алюминия, кальция и железа, двуокисей кремния и титана.

ГОСТ 18184.5-79

Группа Л19

 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 НИОБИЯ ПЯТИОКИСЬ

 Методы определения массовой доли окисей алюминия, кальция и железа, двуокисей кремния и титана

 Niobium pentoxide. Methods for the determination of oxides aluminium, calcium and iron, of dioxides silicon and titanium

ОКСТУ 1709*     

_______________

* Поправка (ИУС 7-85)

Срок действия с 01.01.81

до 01.01.86*

      Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11 мая 1979 г. N 1695 срок действия установлен с 01.01.1981 г. до 01.01.1986 г.

РАЗРАБОТАН Министерством цветной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Ю.А.Карпов; А.Г.Галканов; Д.Н.Филимонов; В.В.Королев; В.В.Недлер; Б.Я.Каплан; Т.М.Малютина; В.Ф.Макарова; В.Г.Миаскарьянц; Т.В.Берзина; В.М.Михайлов

ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

Зам. министра В.С.Устинов

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11 мая 1979 г. N 1695

ВЗАМЕН ГОСТ 18184.5-72

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 7, 1985 год

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 30.03.1990 N 759 c 01.11.1990

Настоящий стандарт распространяется на пятиокись ниобия и устанавливает спектральные методы определения массовой доли окиси алюминия, окиси кальция, окиси железа, двуокиси кремния, двуокиси титана.

 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования - по ГОСТ 18385.0-79

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ ДОЛИ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, КАЛЬЦИЯ И ЖЕЛЕЗА, ДВУОКИСЕЙ КРЕМНИЯ И ТИТАНА

(при массовой доле окисей алюминия и кальция, двуокисей кремния и титана от 0,03 до 0,2%, окиси железа от 0,03 до 0,4%)

2.1. Сущность метода

Метод основан на зависимости интенсивности спектральной линии алюминия, кальция, железа, кремния или титана от содержания окислов этих элементов в пробе пятиокиси ниобия при возбуждении спектра этих элементов в конденсированной искре.

2.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Спектрограф дифракционный типа ДФС-8, с решеткой 1200 штр/мм (комплектная установка с универсальным штативом) или другой аналогичный прибор.

Генератор искровой типа ИГ-3.

Микрофотометр типа МФ-2 или другой аналогичный прибор.

Весы аналитические.

Весы торсионные типа ВТ-500 или весы аналогичного типа.

Станок для заточки графитовых электродов.

Пресс масляный с разъемной стальной пресс-формой для прессования таблеток диаметром 9 мм и толщиной 1-1,5 мм под давлением 98·10

Па (10 т/см

).

Лампа инфракрасная ИКЗ-500 с регулятором напряжения типа РНО-250-0,5 или регулятором аналогичного типа.

Ступка с пестиком ниобиевые.

Ступка с пестиком плексигласовые.

Электроды графитовые марки ОС.Ч 7-4, диаметром 6 мм, заточенные по торцу на полусферу.

Держатели таблеток - подставки медные диаметром 12 мм, длиной 50 мм, с ножкой диаметром 6 мм, длиной 50 мм; в рабочем торце держателя должно быть углубление с бортиком высотой 0,8 мм для помещения таблетки.

Фотопластинки спектрографические размером 9

12 см, типа I или фотопластинки аналогичного типа, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий.

Ниобия пятиокись спектрально-чистая.

Кремний (IV) оксид по ГОСТ 9428-73, ч.д.а.

Титана двуокись по ГОСТ 9808-84, х.ч.

Железа окись, ч.д.а.

Алюминия окись, х.ч.

Кальция окись по ГОСТ 8677-76, х.ч.

Порошок медный по ГОСТ 4960-75, х.ч., проверенный на отсутствие определяемых примесей по п.2.5.3.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Полиэтиленовые банки с крышками из полиэтилена.

Бокс из органического стекла для подготовки проб и образцов сравнения.

Проявитель по ГОСТ 10691.1-84.

Фиксаж; готовят следующим образом: 300 г серноватистокислого натрия по СТ СЭВ 223-75 и 20 г хлористого аммония по ГОСТ 3773-72 растворяют в 700 и 200 см

воды соответственно, сливают полученные растворы вместе и доводят водой их общий объем до 1 дм

.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3. Подготовка к анализу

2.3.1. Приготовление образцов сравнения

Основной образец пятиокиси ниобия, содержащий 2% окисей алюминия и кальция, двуокисей кремния и титана и 4% окиси железа (в расчете на содержание соответствующего окисла в смеси окислов) готовят следующим образом: 4,4000 г пятиокиси ниобия смешивают с 0,1000 г окиси алюминия, 0,1000 г окиси кальция, 0,1000 г двуокиси кремния, 0,1000 г двуокиси титана и 0,2000 г окиси железа, смесь перетирают в ниобиевой ступке под слоем спирта в течение 1,5-2 ч. Перетертую смесь сушат под инфракрасной лампой до постоянной массы. Расход спирта на одну операцию - 50 см

.

Из основного образца готовят пять образцов сравнения последовательным разбавлением пятиокисью ниобия.

Массовая доля каждой из определяемых примесей в образцах сравнения в процентах (в расчете на содержание окислов в смеси окислов) и вводимые в смесь навески пятиокиси ниобия и разбавляемого образца указаны в табл.1.

Таблица 1

Каждую смесь перетирают в плексигласовой ступке под слоем спирта в течение 1,5-2 ч и сушат под инфракрасной лампой. Расход спирта на одну операцию - 20 см

.

Образцы сравнения хранят в полиэтиленовых банках с крышками из полиэтилена.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4. Проведение анализа

0,1 г пятиокиси ниобия перемешивают шпателем на кальке с 0,4 г медного порошка. Смесь загружают в пресс-форму и при помощи масляного пресса прессуют в таблетку диаметром 9 мм под давлением 98·10

Па (10 т/см

). Таким же образом готовят по одной таблетке из каждого образца сравнения.

Для фотографирования спектра таблетку кладут на медную подставку и устанавливают последнюю в нижний зажим штатива в качестве нижнего электрода.

Верхним электродом служит графитовый электрод, заточенный на полусферу. Подставку с таблеткой и верхний электрод устанавливают так, чтобы верхняя плоскость таблетки была наклонена в сторону спектрографа на небольшой угол (10°) к оптической оси спектрографа для предотвращения экранирования излучения искры передней кромкой таблетки. Между электродами зажигают конденсированную искру от генератора ИГ-3, работающего по схеме Райского (сложный вариант) при следующих условиях разряда: емкость - 0,01 мкФ, самоиндукция 0,15 мГ, сила тока в первичной цепи - 3 А, напряжение (первичное) 220 В, расстояние между электродами во вспомогательном промежутке 2,5 мм, расстояние в аналитическом промежутке 2 мм. Время предварительного обыскривания 60 с.

Спектры проб и образцов сравнения фотографируют спектрографом ДФС-8 с решеткой 1200 штр/мм, с трехлинзовой системой освещения щели без промежуточной диаграммы, экспозиция 2 мин.

При определении окиси железа и двуокиси кремния и титана индекс шкалы длин волн спектрографа устанавливают так, чтобы участок спектра вблизи 290,0 нм оказался в середине спектрограммы.

Спектры каждой пробы и каждого образца сравнения фотографируют по три раза, делая перерыв между двумя последовательными экспозициями по 2 мин во избежание перегрева таблетки.

При определении окисей алюминия и кальция повторяют все те же операции, но спектр фотографируют на вторую пластинку в области 300-430 нм. Для этого индекс шкалы длин волн спектрографа устанавливают так, чтобы участок спектра вблизи 390,0 нм оказался в середине спектрограммы. При одновременном определении алюминия и кальция аналитическая линия Ca 396,84 нм может оказаться в области ненормальных почернений. Поэтому целесообразно фотографировать спектр через трехступенчатый ослабитель. При фотометрировании в этом случае измеряют почернения S линии Ca 396,847 нм в той ступени спектра, где они окажутся нормальными (S=0,30-1,50).

2.5. Обработка результатов

2.5.1. В каждой из полученных спектрограмм фотометрированием находят почернение аналитической линии определяемых примесей

и линии элемента сравнения (ниобия)

(см. табл.2) и вычисляют разности почернений

. По трем значениям

;

;

, полученным по трем спектрограммам, снятым для каждого образца, находят среднее арифметическое значение

.

Таблица 2

Таблица 2 (Измененная редакция, Изм. N 1).

По результатам фотометрирования спектров образцов сравнения строят градуировочные графики в координатах

-

, где

- логарифм величины массовой доли окисла определяемого элемента в образце сравнения. Массовую долю окисей алюминия, кальция, железа, двуокисей кремния и титана в пробе пятиокиси ниобия находят по результатам фотометрирования спектров пробы при помощи градуировочного графика.

За результат анализа принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между наибольшим и наименьшим результатами и результатами двух анализов не должны превышать величины, указанных в табл.3, при доверительной вероятности P=0,90.

Таблица 3

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.5.2. (Исключен, Изм. N 1).

2.5.3. Для проверки значения контрольного опыта перемешивают шпателем на кальке 0,1 г пятиокиси ниобия и 0,4 г медного порошка, взятых из тех же партий пятиокиси ниобия и медного порошка, которые использовались при анализе по пп.2.3-2.4. Затем прессуют таблетку и фотографируют спектры по п.2.4. В полученных спектрограммах фотометрированием находят почернения аналитических линий алюминия, кальция, железа, кремния и титана и фон спектрограммы рядом с каждой из линий (см. табл.2). Разность почернений

не должна превышать 0,02 единицы почернения.

(Поправка. ИУС 7-85)

 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ ДОЛИ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, КАЛЬЦИЯ И ЖЕЛЕЗА, ДВУОКИСЕЙ КРЕМНИЯ И ТИТАНА

(при массовой доле окисей алюминия и кальция от 0,05 до 0,5%, окиси железа от 0,01 до 0,5% и двуокисей кремния и титана от 0,01 до 0,5%)

3.1. Сущность метода

Метод основан на зависимости интенсивности спектральной линии алюминия, кальция, железа, кремния и титана от содержания окислов этих элементов в пробе пятиокиси ниобия при возбуждении спектра этих элементов в дуге постоянного тока.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Спектрограф кварцевый типа ИСП-30 (комплектная установка с универсальным штативом) или другой аналогичный прибор.

Источник постоянного тока, обеспечивающий напряжение не менее 260 В и силу тока не менее 20 А.

Генератор дуговой типа ДГ-2 или аналогичный генератор для зажигания дуги постоянного тока.

Печь муфельная с терморегулятором на температуру 800-850°С.

Микрофотометр типа МФ-2 или другой аналогичный прибор.

Шкаф сушильный.

Лампа инфракрасная ИКЗ-500 с регулятором напряжения типа РНО-250-0,5 или регулятором аналогичного типа.

Чашки платиновые N 4.

Весы аналитические.

Весы торсионные типа ВТ-500 или весы аналогичного типа.

Станок для заточки графитовых электродов.

Электроды графитовые марки ОСЧ 7-3 диаметром 6 мм, заточенные до диаметра 4 мм (длина заточки 10 мм) с углублением в заточенной части диаметром 2,4 мм и глубиной 1,5 мм (нижние).

Электроды графитовые марки ОСЧ 7-3 диаметром 6 мм, заточенные до диаметра 4 мм на длину 10 мм (верхние).

Порошок графитовый марки ОС.Ч 7-4.

Ступка с пестиком ниобиевые.

Ступка с пестиком плексигласовые.

Фотопластинки спектрографические типа I, размерам 9

12 см или фотопластинки аналогичного типа, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий.

Ниобия пятиокись спектрально-чистая, проверенная на отсутствие примесей по п.3.6.

Алюминия окись, х.ч.

Кальция окись по ГОСТ 8677-76, х.ч.

Железа окись, ч.д.а.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73, ч.д.а.

Титана двуокись по ГОСТ 9808-84, х.ч.

Никеля закись по ГОСТ 17607-72, проверенная на отсутствие примесей по п.3.5.3.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Бокс из органического стекла для подготовки проб и образцов сравнения.

Проявитель по ГОСТ 10691.1-84.

Фиксаж; готовят следующим образом: 300 г серноватистокислого натрия по ГОСТ 27068-86 и 20 г хлористого аммония по ГОСТ 3773-72 растворяют в 700 и 200 см

воды соответственно, сливают полученные растворы вместе и доводят водой их общий объем до 1 дм

.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3. Подготовка к анализу

3.3.1. Приготовление образцов сравнения

Основной образец пятиокиси ниобия, содержащий 2% окисей алюминия, кальция и железа, двуокисей кремния и титана (в расчете на содержание соответствующего окисла в смеси окислов) готовят следующим образом: 4,5000 г пятиокиси ниобия смешивают с 0,1000 г окиси алюминия, 0,1000 г окиси кальция, 0,1000 г окиси железа, 0,1000 г двуокиси кремния и 0,1000 г двуокиси титана, смесь перетирают в ниобиевой ступке под слоем спирта в течение 1,5-2 ч. Перетертую смесь сушат под инфракрасной лампой до постоянной массы. Основной образец сравнения хранят в полиэтиленовой банке с крышкой из полиэтилена. Расход спирта на операцию - 50 см

.

Из основного образца готовят шесть образцов сравнения последовательным разбавлением пятиокисью ниобия.

Массовая доля каждой из определяемых примесей в образцах сравнения в процентах (в расчете на содержание соответствующего окисла в смеси окислов) и вводимые в смесь навески пятиокиси ниобия и разбавляемого образца указаны в табл.4.

Таблица 4

Каждую смесь перетирают в плексигласовой ступке под слоем спирта в течение 1,5-2 ч и сушат под инфракрасной лампой. Образцы сравнения хранят в полиэтиленовых банках с крышками из полиэтилена. Расход спирта на одну операцию - 20 см

.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.3.2. Приготовление буферной смеси

Буферную смесь, состоящую из 50% графитового порошка и 50% закиси никеля (никель - элемент сравнения), готовят следующим образом: 5,0000 г графитового порошка и 5,0000 г закиси никеля перемешивают в ступке под слоем спирта в течение 1 ч и сушат под инфракрасной лампой. Буферную смесь хранят в полиэтиленовой банке с крышкой из полиэтилена. Расход спирта на операцию - 50 см

.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.4. Проведение анализа

100 мг пятиокиси ниобия перетирают в ступке со 100 мг буферной смеси. Подготовленную пробу набивают в углубления трех нижних электродов, предварительно обожженных в дуге постоянного тока при 10±0,5 А. Электроды попарно (верхний и нижний с пробой) устанавливают в электрододержатели штатива. Между электродами зажигают дугу постоянного тока и фотографируют спектры трех пар электродов на спектрографе ИСП-30, пользуясь трехлинзовой системой освещения щели. Ток дуги поддерживают 14±0,5 А, межэлектродное расстояние 3 мм, экспозиция 60 с. Те же операции выполняют с образцами сравнения, спектры которых фотографируют на ту же фотопластинку.

3.5. Обработка результатов

3.5.1. В каждой из полученных спектрограмм фотометрированием находят почернение аналитической линии примеси

и линии элемента сравнения (никеля)

, фона рядом с линией

(см. табл.5) и вычисляют разности почернений

,

. По трем значениям

,

,

, полученным по трем спектрограммам, снятым для каждого образца, находят среднее арифметическое значение

.

Таблица 5

Таблица 5 (Измененная редакция, Изм. N 1).

По результатам фотометрирования спектров образцов сравнения строят градуировочный график в координатах

, где

- логарифм величины массовой доли окисла определяемого элемента в образце сравнения. Массовую долю окисей алюминия, кальция и железа, двуокисей кремния и титана в пробе пятиокиси ниобия находят по результатам фотометрирования спектров пробы при помощи градуировочного графика.

За результат анализа принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между наибольшим и наименьшим результатами и результатами двух анализов не должны превышать величин, указанных в табл.6, при доверительной вероятности P=0,90.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.5.2. Для контроля правильности результатов из серии проанализированных проб выбирают такую пробу, в которой найденные массовые доли, окисей алюминия, кальция, железа и двуокисей кремния и титана составляют по 0,05%. К 0,75 г пробы добавляют 0,25 г второго образца сравнения (см. п.3.3.1). Смесь тщательно перетирают в плексигласовой ступке под слоем спирта, сушат под инфракрасной лампой и анализируют по п.3.4-3.5.

Анализы серии проб правильны, когда в полученной смеси пробы с добавкой, за вычетом

первоначально найденной массовой доли примеси в пробе, найдено среднее арифметическое значение 0,05±0,015% окисей алюминия, кальция и 0,05±0,012% окисей железа, двуокисей кремния и титана.

Если полученный результат выходит за указанные пределы, то контроль правильности результатов анализа повторяют, увеличивая число параллельных определений до шести. В смеси пробы с добавкой, за вычетом

первоначально найденной массовой доли примеси в пробе, должно быть найдено среднее арифметическое значение в пределах 0,05±0,012% для окисей алюминия и кальция и 0,05±0,009% для окиси железа, двуокисей кремния и титана.

Таблица 6

3.5.3. Для проверки значения контрольного опыта перемешивают шпателем на кальке 0,1 г пятиокиси ниобия и 0,1 г буферной смеси, взятых из тех же партий пятиокиси ниобия и буферной смеси, которые использовались при приготовлении основного образца и образцов сравнения по п.п.3.3.1-3.3.2, а также при анализе по п.3.4. Подготовленную пробу помещают в углубления шести графитовых электродов, предварительно обожженных в дуге постоянного тока при 10±0,5 А в течение 5 с, и фотографируют спектры по п.3.4. В полученных спектрограммах фотометрированием находят почернения аналитических линий алюминия, кальция, железа, кремния и титана (см. табл.5) и фон спектрограммы рядом с каждой из линий. Разность почернений

не должна превышать 0,02 единицы почернения.

(Поправка. ИУС 7-85)