ГОСТ 18385.4-79 Ниобий. Методы определения тантала.

     ГОСТ 18385.4-79

Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 НИОБИЙ

 Метод определения тантала

 Niobium. Method for the determination of tantalum

ОКСТУ 1709*

______________

* Введено дополнительно, Изм. N 1.     

Срок действия с 01.07.1980

до 01.07.1985*

РАЗРАБОТАН Министерством цветной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

А.В.Елютин, Ю.А.Карпов, А.Г.Галканов, Л.Н.Филимонов, В.В.Королев, В.В.Недлер, В.Г.Мискарьянц, Т.М.Малютина, В.М.Михайлов, Е.Г.Намврина

ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

Член Коллегии А.П.Снурников

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 мая 1979 г. N 1968

ВЗАМЕН ГОСТ 18385.7-73

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11.10.84 N 3561 с 01.03.85, Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 08.12.89 N 3616 с 01.07.90

Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический метод определения тантала (от 0,06 до 0,45%).

Метод основан на экстракции фторотанталата кристаллического фиолетового смесью толуола и ацетона из сульфатно-тартратной среды и фотометрировании экстракта.

 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 18385.0-79*.

 2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ  

Фотоэлектроколориметр ФЭК-60 или аналогичного типа.

Весы аналитические.

Цилиндры кварцевые с притертыми пробками вместимостью 80 см

.

Пробирки стеклянные с притертыми пробками вместимостью 15 см

.

Пипетки из полиэтилена вместимостью 2-3 см

.

Колбы мерные вместимостью 100, 500, 1000 см

.

Цилиндры мерные вместимостью 50, 100 см

.

Тигли кварцевые вместимостью 50 см

.

Пипетки с делениями вместимостью 1, 2, 5 и 10 см

.

Полиэтиленовые банки вместимостью 500 см

.

Бумага индикаторная "Phan", рН 0,4-1,4 или "Рифан", рН 0,3-2,2.

Печь муфельная.

Тантала пятиокись, содержащая основного вещества не менее 99,9%.

Натрий сернокислый пиро по ТУ 6-09-5404-88.

Аммоний виннокислый по ТУ 6-09-08-2007-89, водный раствор с массовой долей 1%. Раствор: навеску аммония виннокислого массой 100 г растворяют в 700 см

горячей воды, охлаждают и доливают водой до 1 дм

.

Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712-78, водный раствор с массовой долей 10%. Раствор: навеску 100 г аммония щавелевокислого растворяют в 700 см

горячей воды, охлаждают и доливают водой до 1 дм

.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и раствор с концентрацией 5 моль/дм

. Раствор: к воде объемом 722 см

осторожно приливают небольшими порциями при постоянном перемешивании 278 см

концентрированной серной кислоты. Если смесь сильно разогревается, то ее охлаждают, после чего приливают следующую порцию кислоты.

Раствор для разбавления: навеску пиросернокислого натрия массой 20 г помещают в тигель и сплавляют в муфельной печи до удаления паров серной кислоты, плав растворяют в 200 см

горячего раствора виннокислого аммония с массовой долей 10%, приливают 100 см

воды, 45 см

раствора серной кислоты с молярной концентрацией 5 моль/дм

, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см

и доливают до метки значения рН раствора 1-1,3.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1.

Толуол по ГОСТ 5789-78.

Ацетон по ГОСТ 2603-79.

Кристаллический фиолетовый, водный раствор с массовой долей 0,2%, годен к применению через сутки после приготовления, хранят в склянке из темного стекла; раствор: навеску красителя массой 0,2 г растворяют в воде, добавляя ее небольшими порциями, переносят раствор с осадком в мерную колбу вместимостью 100 см

, доводят объем водой до метки и перемешивают. Раствор оставляют в темном месте на сутки, затем отфильтровывают через фильтр "синяя лента".

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76, водный раствор с массовой долей 5%; навеску фтористого натрия массой 25 г тщательно перемешивают с 500 см

горячей воды, раствор с нерастворившимся остатком переводят в полиэтиленовую банку и оставляют на ночь; отстоявшийся прозрачный раствор сливают в другую полиэтиленовую банку.

Вода дистиллированная.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.1. Подг

отовка к анализу

2.1.1. Приготовление стандартного раствора и раствора А

Стандартный раствор: 0,0610 г пятиокиси тантала помещают в тигель и сплавляют при температуре 800 °С с 2 г пиросернокислого натрия, к плаву добавляют 40 см

горячего раствора виннокислого аммония и кипятят при помешивании до растворения, добавляя 10 см

водного раствора аммиака. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 100 см

и доливают до метки водой; 1 см

стандартного раствора содержит 0,5 мг тантала.

Раствор А: 2 см

стандартного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см

, доводят объем раствором для разбавления до метки; 1 см

раствора А содержит 10 мкг тантала. Раствор А годен в течение 2-3 сут после приготовления.

2.1.2. Построение градуировочного графика

В кварцевые цилиндры с притертыми пробками вводят 0,20; 0,40; 0,60; 0,80; 1,0; 1,2; 1,4 и 1,8 см

раствора А. Объем раствора в каждом цилиндре доводят раствором для разбавления до 10 см

; рН полученного раствора должен быть 1-1,3 (рН устанавливают в отдельной аликвоте по универсальной индикаторной бумаге; если рН не достигнут, приливают по каплям 10 н. раствор серной кислоты или водный аммиак). Затем к полученным растворам приливают по 9 см

толуола, 1 см

ацетона, 1,8 см

раствора фтористого натрия (полиэтиленовой пипеткой) и 1 см

раствора кристаллического фиолетового. Цилиндр закрывают пробкой и содержимое экстрагируют 1 мин. После отстаивания в течение 1 мин отбирают сухой пипеткой с поршнем или грушей точно 7 см

экстракта и переносят в сухую пробирку с притертой пробкой, в которую предварительно добавлено точно 3 см

ацетона. Содержимое пробирки перемешивают. Так поступают с содержимым каждого кварцевого цилиндра. Полученные растворы представляют собой рабочие растворы сравнения. До измерения оптической плотности растворы могут стоять несколько часов.

Растворы сравнения последовательно переводят в кювету фотоэлектроколориметра с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм и измеряют оптическую плотность каждого раствора, как указано в ГОСТ 18385.0-79. Оптическую плотность измеряют при длине волны 590 нм, светофильтр N 5. В качестве нулевого раствора применяют воду.

Одновременно через все стадии построения градуировочного графика проводят два параллельных контрольных опыта на чистоту реактивов. Значение оптической плотности контрольного опыта вычитают из оптической плотности растворов сравнения. Оптическая плотность контрольного опыта не должна превышать значения 0,0

3.

2.1.1, 2.1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2. Проведение анализа

0,25 г ниобия помещают в кварцевый тигель, сплавляют в муфельной печи при температуре 800 °С с 5 г пиросернокислого натрия и 1-2 см

серной кислоты до получения прозрачного плава и прекращения выделения паров серной кислоты. Плав растворяют при кипячении в 50 см

раствора виннокислого аммония, добавляют 50 см

воды и 23 см

5 моль/дм

раствора серной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 см

, доводят водой до метки (рН раствора должен быть 1-1,3, что устанавливают по индикаторной бумаге). Пипеткой отбирают 4 или 5 см

полученного раствора (при массовой доле тантала 0,06-0,2% отбирают 5 см

, при массовой доле свыше 0,2% отбирают 4 см

) и переводят в кварцевый цилиндр с притертой пробкой, затем разбавляют до 10 см

раствором для разбавления; рН полученного раствора должен быть 1-1,3 (рН устанавливается в отдельной аликвотной части, если он не достигнут - приливают по каплям 5 моль/дм

раствор серной кислоты или водный аммиак). Приливают к полученному раствору 9 см

толуола, 1 см

ацетона, 1,8 см

раствора фтористого натрия (полиэтиленовой пипеткой) и 1 см

раствора кристаллического фиолетового и далее проводят экстракцию и измерение оптической плотности, как описано при построении градуировочного графика в п.2.2.2.

Одновременно через все стадии анализа проводят два параллельных контрольных опыта на чистоту реактивов. Оптическая плотность раствора контрольного опыта не должна превышать 0,04. Из значения оптической плотности анализируемого раствора вычитают среднее значение оптической плотности раствора контрольного опыта.

Массу тантала в растворе пробы находят по градуировочному

 графику.

2.3. Обработка результатов

Массовую долю тантала (

) в процентах вычисляют по формуле

,

где

- масса тантала, найденная по градуировочному графику, мкг;

- объем аликвотной части, см

;

- масса навески, г.

Разность результатов двух параллельных определений и результатов двух анализов не должна превышать величин абсолютных допускаемых расхождений, указанных в таблице.

Абсолютные допускаемые расхождения промежуточных массовых долей тантала рассчитывают методом линейной интерполяции.

2.2, 2.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4. Проверка правильности результатов

Правильность результатов анализа контролируют методом добавок. К трем одинаковым аликвотным частям одного из анализируемых растворов, в каждой из которых масса тантала, установленная по пп.2.2; 2.3, составляет 6 мкг, добавляют по 0,6 см

раствора А. Полученные растворы анализируют по пп.2.2; 2.3. За результат анализа аликвотных частей с добавками тантала принимают среднее арифметическое значение результатов трех определений (в этих трех аликвотных частях). Анализы правильны, когда полученный результат отличается от содержания тантала в аликвотных частях без добавки тантала не более чем на 7 и не менее чем на 5 мкг тантала. Если полученный результат выходит за указанные пределы, то контроль правильности результатов анализа повторяют, увеличивая число одинаковых аликвотных частей одного из анализируемых растворов до шести. Полученный результат должен отличаться от исходного содержания тантала в аликвотных частях раствора не более чем на 6,9 и не менее чем на 5,1 мкг тантала.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление стандартных растворов тантала

Раствор тантала (запасной), содержащий 0,5 мг/см

; навеску пятиокиси тантала массой 0,061 г помещают в кварцевый тигель с крышкой и сплавляют с 4 г пиросернокислого натрия в муфельной печи при температуре 850-900 °С до получения прозрачного плава, прибавляя в процессе плавления 1-2 раза по 1 см

серной кислоты. Плав растворяют при кипячении в 40 см

горячего раствора щавелевокислого аммония с массовой долей 10%. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см

, доводят до метки водой и перемешивают. Раствор пригоден для использования в течение одного месяца.

Раствор тантала (рабочий), содержащий 10 мкг/см

тантала: 2 см

запасного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см

и доводят до метки раствором для разбавления. Раствор пригоден в течение 2-3 сут

.

3.2. Построение градуировочного графика

В кварцевые цилиндры с притертыми пробками вводят 0,20; 0,40; 0,60; 0,80; 1,0; 1,2; 1,4 и 1,8 см

рабочего раствора. Объем раствора в каждом цилиндре доводят раствором для разбавления до 10 см

, значение рН полученного раствора должно быть 1-1,3, значение рН раствора устанавливают, добавляя по каплям раствор серной кислоты с молярной концентрацией 5 моль/дм

или раствор аммиака, разбавленный 1:1 (значения рН раствора проверяют по индикаторной бумаге). Затем приливают 9 см

толуола, 1 см

ацетона, 2 см

раствора фтористого натрия и 1 см

раствора кристаллического фиолетового. Цилиндр закрывают пробкой, встряхивают в течение 1 мин, после чего оставляют на 1 мин. Отбирают сухой пипеткой с поршнем или грушей 7 см

экстракта и переносят в сухую стеклянную пробирку с притертой пробкой, в которую предварительно добавлено пипеткой 3 см

ацетона, и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре, используя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны ~590 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм по отношению к воде.

Через все стадии анализа проводят контрольный опыт на реактивы. Значение оптической плотности контрольного опыта вычитают из значения оптической плотности анализируемого раствора. Оптическая плотность контрольного опыта не должна превышать значения 0,03, в противном случае меняют посуду и реактивы.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам тантала строят градуировочный график.

Раздел 3. (Введен дополнительно, Изм. N 2).

 4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Навеску ниобия массой 0,1 г помещают в кварцевый тигель, сплавляют в муфельной печи при температуре 800-850 °С с 4 г пиросернокислого натрия и 1-2 см

серной кислоты до получения прозрачного плава и прекращения выделения паров серной кислоты. Плав растворяют при кипячении в 40 см

горячего раствора виннокислого аммония с массовой долей 10%, добавляют 20 см

воды и 9 см

раствора серной кислоты с молярной концентрацией 5 моль/дм

. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см

и доводят водой до метки.

Аликвотную часть раствора, равную 4 или 5 см

(при массовой доле тантала 0,06-0,2% отбирают 5 см

, при массовой доле свыше 0,2% отбирают 4 см

), переводят в кварцевый цилиндр с притертой пробкой и доводят до 10 см

раствором для разбавления. Значение рН полученного раствора должно быть 1-1,3. (Значение рН раствора устанавливают, добавляя по каплям раствор серной кислоты с молярной концентрацией 5 моль/дм

или раствор аммиака, разбавленный 1:1; значение рН раствора проверяют по индикаторной бумаге). Затем приливают 9 см

толуола, 1 см

ацетона, 2 см

раствора фтористого натрия (полиэтиленовой пипеткой) и 1 см

раствора кристаллического фиолетового. Цилиндр закрывают пробкой и далее проводят экстракцию и измерение оптической плотности, как указано в п.3.2.

Одновременно через все стадии анализа проводят два параллельных контрольных опыта на чистоту реактивов. Оптическая плотность раствора контрольного опыта не должна превышать значения 0,04. Из значения оптической плотности анализируемого раствора вычитают среднее значение оптической плотности раствора контрольного опыта.

Раздел 4. (Введен дополнительно, Изм. N 2).

 5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Массовую долю тантала (

) в процентах вычисляют по формуле

,

где

- масса тантала, найденная по градуировочному графику, мкг;

- масса навески, г;

- объем аликвотной части, см

.

Разность двух результатов параллельных определений и двух результатов анализов не должна превышать значений абсолютных допускаемых расхождений, указанных в табл.2.

Таблица 2

Раздел 5. (Введен дополнительно, Изм. N 2).

6. ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ

Точность результатов анализа контролируют методом добавок.

Добавка должна в 2-3 раза превышать массовую долю определяемой примеси в пробе

, а при

, если

- нижний предел определяемой массовой доли, добавка должна в 2-3 раза превышать значение

. Далее - по ГОСТ 18385.0-79*, п.1.19.

Раздел 6. (Введен дополнительно, Изм. N 2).