ГОСТ 19014.4-73 Кремний кристаллический. Методы определения титана.

ГОСТ 19014.4-73*

Группа В59

 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 КРЕМНИЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ

 Методы определения титана

 Crystal silicon. Methods of titanium determination*

________________

* Наименование стандарта. Измененная редакция, Изм. N 3.     

ОКСТУ 1709

Дата введения 1975-01-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23 июля 1973 г. N 1804 срок введения установлен с 01.01.75

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15 августа 1984 г. N 2874 срок действия продлен до 01.01.90**

ВЗАМЕН ГОСТ 2178-54 в части разд.VI

* ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1985 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июле 1979 г., августе 1984 г. (ИУС 8-79, 11-84)

ВНЕСЕНО Изменение N 3, утвержденное и введенное в действие с 01.01.90 Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.89 N 2091

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения титана (при массовой доле от 0,10 до 0,40%) в кристаллическом кремнии.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 19014.0-73.

 1a. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Сущность метода состоит в образовании желтого комплекса титана с диантипирилметаном в сернокислой среде и измерении оптической плотности раствора при длине волны 385 нм.

Мешающее влияние трехвалентного железа устраняется восстановлением его аскорбиновой кислотой в присутствии катализатора - сернокислой меди.

Раздел 1а. (Введен дополнительно, Изм. N 3).

 2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ  

Фотоэлектроколориметр типа ФЭК 56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типа СФ-26, СФ-16 или аналогичные.

Диантипирилметан, раствор с массовой долей 5% в раствор с молярной концентрацией 1 моль/дм

соляной кислоты.

Аскорбиновая кислота, свежеприготовленный раствор с массовой долей 2%.

Медь сернокислая по ГОСТ 4165-78, раствор с массовой долей 5%.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1, 1:2 и 1:19.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Титана двуокись.

Титан металлический по ГОСТ 19807-74*.

Стандартный раствор титана.

Раствор А: готовят следующим образом: 0,1670 г прокаленной при 600-700 °С двуокиси титана сплавляют при 900-950 °С с двадцатикратным количеством пиросернокислого калия. Плав выщелачивают при нагревании 100 см

серной кислоты, разбавленной 1:1, и переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см

. Затем приливают 100 см

серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают или 0,1000 г металлического титана растворяют в 15 см

серной кислоты, разбавленной 1:2, после растворения окисляют азотной кислотой, добавляемой по каплям. Раствор выпаривают до паров серного ангидрида, растворяют в воде, добавляют 100 см

раствора серной кислоты 1:1, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см

, содержащую 100 см

раствора серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см

раствора А содержит 0,1 мг титана.

Раствор Б; готовят перед применением следующим образом: 25 см

раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см

и доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:19. 1 см

раствора Б содержит 0,01 мг титана.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

 3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Для проведения анализа используют раствор, приготовленный, как указано в п.3.1 ГОСТ 19014.1-73.

Если исходный раствор получился мутным, часть его отфильтровывают через сухой фильтр синяя лента в сухую коническую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

В зависимости от массовой доли титана отбирают 5-10 см

фильтрата (если раствор прозрачный, отбирают аликвотную часть непосредственно из мерной колбы вместимостью 250 см

) в мерную колбу вместимостью 100 см

, разбавляют водой до 50 см

, затем приливают при перемешивании 15 см

серной кислоты, разбавленной 1:1, 5 см

раствора аскорбиновой кислоты, две капли раствора сернокислой меди и охлаждают до комнатной температуры. Через 3-4 мин приливают 10 см

раствора диантипирилметана, доливают до метки водой и перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 385 нм. Раствором сравнения служит вода.

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

По значению оптической плотности испытуемого раствора с учетом контрольного опыта определяют массу титана по градуировочному графику.

3.2. Построение градуировочного графика

В семь мерных колб вместимостью по 100 см

приливают 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 12,0 см

стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,01; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,12 мг титана. Добавляют по 2 см

соляной кислоты, разбавленной 1:1, разбавляют водой до 50 см

, затем во все колбы приливают по 10 см

серной кислоты, разбавленной 1:2, и далее анализ проводят, как указано в п.3.1.

Раствором сравнения служит раствор, в который титан не добавлялся.

По полученным значениям оптических плотностей и известным массам титана в растворах строят градуировочный график.

3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).                   

 4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ*

______________

* Наименование раздела. Измененная редакция, Изм. N 3.     

4.1. Массовую долю титана (

) в процентах вычисляют по формуле

,

где

- масса титана, найденная по градуировочному графику, мг;

- объем исходного раствора, см

;

- объем аликвотной части раствора, см

;

- масса навески кремния, г.

4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в таблице.

Метод используют при разногласиях в оценке качества кремния кристаллического.

4.1, 4.2. (Измененная редакция, Изм. N 3).

 5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Сущность метода состоит в измерении атомной абсорбции титана при длине волны 365,4 нм в пламени закись азота - ацетилен.

Раздел 5. (Введен дополнительно, Изм. N 3).

 6. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Атомно-абсорбционный спектрофотометр со всеми принадлежностями типа "Перкин-Эльмер", "Сатурн" или аналогичный.

Лампа с полым катодом для титана.

Ацетилен в баллонах технический по ГОСТ 5457-75.

Закись азота в баллонах медицинская.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.

Натрии тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199-76, обезвоженный при 400 °С.

Смесь для сплавления: смешивают натрий углекислый и натрий тетраборнокислый в соотношении 6:1 (по массе).

Титан металлический по ГОСТ 19807-74.

Стандартный раствор титана: 0,5000 г титана помещают в стакан вместимостью 400 см

, небольшими порциями добавляют 50 см

соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор нагревают до полного растворения титана. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см

, содержащую 100 см

соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой и перемешивают.

1 см

раствора содержит 0,001 г титана.

Раствор-фон: 160 г смеси для сплавления помещают в стакан вместимостью 1000 см

, смачивают водой и осторожно, небольшими порциями, приливают 700 см

соляной кислоты, разбавленной 1:1. После прекращения выделения углекислого газа раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см

, доливают до метки водой и перемешивают.

Раздел 6. (Введен дополнительно, Изм. N 3).

 7. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

7.1. Для проведения анализа используют раствор, приготовленный, как указано в п.7.1 ГОСТ 19014.1-73.

В полученных растворах проб, растворе контрольного опыта и в растворах для построения градуировочного графика измеряют значение атомной абсорбции титана при длине волны 365,4 нм в пламени закись азота - ацетилен.

Массу титана в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику, который строят при каждой съемке. Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

7.2. Построение градуировочного графика

В шесть мерных колб вместимостью 250 см

приливают по 50 см

раствора-фона. Затем вводят 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см

стандартного раствора, что соответствует 0; 0,002; 0,004; 0,006; 0,008; 0,010 г титана. Растворы доливают водой до метки, перемешивают и измеряют абсорбцию растворов, как указано в п.7.1.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массам титана строят градуировочный график.

Раздел 7. (Введен дополнительно, Изм. N 3).

 8. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ  

8.1. Массовую долю титана (

) в процентах вычисляют по формуле

,

где

- масса титана в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

- масса титана в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески пробы, г.

8.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в таблице.

Раздел 8. (Введен дополнительно, Изм. N 3).