Введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 30 сентября 1981 г. N 4486

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

ТЕЛЛУР ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ

 

СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ

 

Tellurium high purity.

Spectral method for the determination of impurities

 

ГОСТ 24977.2-81*

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Взамен

ГОСТ 21326.1-75

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 сентября 1981 г. N 4486 срок введения установлен с 01.01.1983.

Постановлением Госстандарта от 07.09.1992 N 1123 снято ограничение срока действия.

Переиздание (март 1997 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июне 1987 г., сентябре 1992 г. (ИУС 11-87, 12-92).

 

Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод определения примесей в теллуре высокой чистоты марок Т-В4, Т-В3 и Т-А1 в диапазоне массовых долей в процентах:

серебра 5 х  - 2 х ;

меди 5 х  - 3 х ;

свинца 7 х  - 2 х ;

алюминия 1 х  - 1 х ;

железа 2 х  - 2 х ;

олова 7 х  - 4 х ;

висмута 8 х  - 2 х ;

магния 2 х  - 1 х ;

золота 5 х  - 2 х ;

кобальта 2 х  - 1 х ;

никеля 7 х  - 1 х ;

марганца 1 х  - 1 х ;

галлия 4 х  - 2 х ;

индия 1 х  - 3 х ;

хрома 2 х  - 1 х .

Определение примесей в теллуре высокой чистоты проводится по методу "трех эталонов" с применением для испарения примесей и возбуждения спектра дуги переменного тока.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования - по ГОСТ 24977.1-81.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

 

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

 

Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 (решетка 600 штр./мм, первый порядок), ДФС-452 (решетка 1200 штр./мм, второй порядок) или СТЭ-1 с трехступенчатым ослабителем и трехлинзовой системой освещения щели.

Спектрограф с кварцевой оптикой средней дисперсии типа ИСП-30 с трехлинзовой системой освещения щели.

Примечание. Допускается применение приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра и других спектральных приборов, других реактивов и материалов, фотопластинок, обеспечивающих получение показателей точности, не уступающих регламентированным настоящим стандартом.

 

Микрофотометр, предназначенный для измерения плотности почернения спектральных линий.

Спектропроектор типа ПС-18.

Генератор активизированной дуги переменного тока любого типа.

Станок для заточки угольных электродов.

Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности с погрешностью взвешивания не более 0,001 г по ГОСТ 13718-68.

Боксы из органического стекла.

Колбы мерные по ГОСТ 1770-74.

Ступка из органического стекла.

Лампа инфракрасная любого типа с лабораторным автотрансформатором типа ПНО-250-2.

Посуда кварцевая (стаканы, чашки) по ГОСТ 19908-90.

Электроды из углей особой чистоты по ТУ 48-20-78-76 диаметром 6 мм формы "рюмка" с высотой головки (2 +/- 1) мм, глубиной канала (10,0 +/- 0,2) мм, диаметром канала (4,0 +/- 0,1) мм, длиной шейки 5 мм, диаметром 2 мм. При анализе теллура марки Т-А1 разрешается использовать электроды формы "рюмка" с высотой головки (10 +/- 1) мм, глубиной канала (8,0 +/- 0,2) мм, диаметром канала (3,8 +/- 0,1) мм.

Контрэлектроды из углей особой чистоты по ТУ 48-20-78-76, диаметром 6 мм, длиной 30 - 50 мм, один конец заточен на полусферу или усеченный конус диаметром площадки 1,5 - 2 мм.

Порошок графитовый особой чистоты по ГОСТ 23463-79.

Фотопластинки "спектрографические", типа I или "диапозитивные" размером 9 х 12, типа II или ПФС-02 по ТУ 6-43-1475-88 размером 13 х 18 и 9 х 12 см.

Теллур высокой чистоты марки ТВ-4 по ТУ 6-04-65-82 или марки "экстра" по ТУ 48-0515-028-89.

Кислота азотная марки ОС.Ч-19-14 или 23-4 по ГОСТ 11125-84, при необходимости дважды перегоняется в кварцевом аппарате, и растворы 1:1, 1:3 и 1:4.

Кислота соляная по ГОСТ 14261-77.

Смесь соляной и азотной кислот 3:1.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76.

Пинцеты медицинские из нержавеющей стали по ГОСТ 21241-89.

Хлорид натрия особой чистоты.

Спирт этиловый технический ректификованный по ГОСТ 18300-87.

Серебро по ГОСТ 6836-80.

Медь по ГОСТ 859-78.

Свинец по ГОСТ 3778-77.

Висмут по ГОСТ 10928-90.

Золото по ГОСТ 6835-80.

Алюминий по ГОСТ 11069-74.

Магний.

Кобальт по ГОСТ 123-78.

Марганец по ГОСТ 6008-90.

Галлий по ГОСТ 12797-77.

Индий по ГОСТ 10297-94.

Аммоний хромовокислый по ГОСТ 3774-76.

Никель по ГОСТ 849-70.

Железо восстановленное.

Олово по ГОСТ 860-75.

Массовая доля металлов не менее 99,99%.

Растворы чистых металлов.

Раствор серебра: 0,1 г металла растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:3 при слабом нагревании, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г серебра.

Раствор меди: 0,1 г металла растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г меди.

Раствор свинца: 0,1 г металла растворяют в растворе азотной кислоты 1:4, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки раствором азотной кислоты 1:1 и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г свинца.

Раствор висмута: 0,1 г металла растворяют в 15 см3 азотной кислоты, раствор доводят до кипения, охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 5 см3 азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г висмута.

Раствор золота: 0,1 г металла растворяют в 10 см3 смеси соляной и азотной кислот 3:1, охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г золота.

Раствор алюминия: 0,5 г измельченного металла растворяют в 15 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки раствором азотной кислоты 1:1 и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,005 г алюминия.

Раствор магния: 0,5 г металла растворяют в 15 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,005 г магния.

Раствор кобальта: 0,5 г измельченного металла растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,005 г кобальта.

Раствор никеля: 0,1 г измельченного металла растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г никеля.

Растворы железа:

Раствор А. 1 г металла растворяют в 20 см3 раствора азотной кислоты 1:1 при слабом нагревании, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,01 г железа.

Раствор Б. В мерную колбу вместимостью 100 см3 отмеривают пипеткой 10 см3 раствора А, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б содержит 0,001 г железа.

Раствор олова: 0,1 г тонкоизмельченного металла помещают в стакан вместимостью 50 см3 и добавляют 2 см3 азотной кислоты. После перехода всей навески в метаоловянную кислоту в стакан приливают 15 см3 воды и добавляют 2 г щавелевой кислоты. После растворения осадка раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Для растворения оставшихся кристаллов щавелевой кислоты стакан промывают 2 - 3 см3 воды и промывные воды сливают в мерную колбу, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г олова.

Раствор индия: 0,5 г металла растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор доводят до кипения, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,005 г индия.

Раствор галлия: 0,1 г галлия растворяют в 10 см3 раствора азотной кислоты 1:1, раствор доводят до кипения для удаления окислов азота, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 5 см3 азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г галлия.

Растворы марганца и хрома готовят, как указано в ГОСТ 24977.1-81.

Для приготовления растворов можно использовать окислы, углекислые или азотнокислые соли указанных выше металлов квалификации ч.д.а. или х.ч.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

 

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

 

3.1. Образцы сравнения. Основой для приготовления образцов сравнения служит порошковый графит с добавкой 2,5% хлорида натрия.

Головной образец сравнения, содержащий по 0,02% серебра, меди, золота и галлия, по 0,004% олова, свинца, железа, никеля и висмута, 0,008% марганца, 0,12% хрома, алюминия, магния и кобальта, 0,08% индия готовят следующим образом:

Смесь 1. В кварцевую чашку вместимостью 50 см3 помещают 4,0 г основы и вводят указанное в табл. 1а количество растворов элементов.

 

Таблица 1а

 

────────────────┬───────────┬───────────────────┬─────────────────

  Определяемый  │  Массовая │    Количество     │ Массовая доля

     элемент    │    доля   │раствора, вносимое │   элемента в

                │  элемента │в головной образец │головном образце

                │в растворе,│  сравнения, см3   │  сравнения, %

                │   г/дм3   │                   │

────────────────┼───────────┼───────────────────┼─────────────────

 Серебро, медь, │   0,001   │        1          │      0,02

галлий          │           │                   │

 Свинец, олово, │   0,001   │        2          │      0,04

железо, висмут, │           │                   │

никель          │           │                   │

 Алюминий, хром,│   0,005   │        1,2        │      0,12

кобальт, магний │           │                   │

 Марганец       │   0,0005  │        0,8        │      0,008

 Индий          │   0,005   │        0,8        │      0,08

 

При введении растворов следят за тем, чтобы раствор, пропитывающий основу, не попадал на дно и стенки чашки. Для этого по мере введения растворов примесей графитовый порошок подсушивают под лампой до удаления запаха азотной кислоты. Полученную смесь тщательно перемешивают в течение 60 мин.

Смесь 2. В кварцевую чашку вместимостью 50 см3 помещают 1,0 г основы, вводят в нее 1 см3 раствора золота, осторожно подсушивают при температуре не выше 70 °С. Просушенный порошок смачивают концентрированной азотной кислотой, просушивают и повторяют смачивание, после чего тщательно высушивают до удаления запаха азотной кислоты.

Обе смеси соединяют, тщательно перемешивают в ступке в течение 60 мин.

Серию рабочих образцов сравнения получают, разбавляя основной и каждый из последующих образцов сравнения в 2,5 - 2 раза основы.

Каждый из приготовленных образцов сравнения смешивают с четырехкратным по массе количеством теллура. Содержание примесей в полученных образцах сравнения рассчитывают по отношению к теллуру (считая, что содержание примеси в теллуре равно содержанию примеси в образце сравнения деленному на четыре).

Содержание примесей в основе определяют методом добавок и вводят поправку в расчетное содержание примесей в образцах сравнения.

Образцы сравнения (смешанные с теллуром) по расчету содержат количества примесей, указанные в табл. 1.

 

Таблица 1

 

──────┬───────────────────────────────────────────────────────────

Номер │                Массовая доля примесей, %

образ-├───────────┬──────────┬──────────┬────────────┬────────────

ца    │  серебро, │  свинец, │ алюминий,│  марганец  │   индий

срав- │   медь,   │  олово,  │  хром,   │            │

нения │  золото,  │  висмут, │ кобальт, │            │

      │  галлий   │  никель, │  магний  │            │

      │           │  железо  │          │            │

──────┼───────────┼──────────┼──────────┼────────────┼────────────

1     │0,002      │0,004     │0,012     │0,0008      │0,008

2     │0,001      │0,002     │0,006     │0,0004      │0,004

3     │0,0004     │0,0008    │0,0024    │0,00016     │0,0016

4     │0,0002     │0,0004    │0,0012    │0,00008     │0,0008

5     │0,00004    │0,00008   │0,00024   │0,000016    │0,00016

6     │0,00002    │0,00004   │0,00012   │0,000008    │0,00008

7     │0,00001    │0,00002   │0,00006   │0,000004    │0,00004

8     │0,000005   │0,00001   │0,00003   │0,000002    │0,00002

9     │0,0000033  │0,000007  │0,00002   │0,0000013   │0,000013

 

Для анализа теллура марки Т-А1 можно использовать первые пять образцов сравнения или приготовить серию образцов сравнения, из которых полностью исключить примеси, не нормируемые в указанной марке теллура.

Допускается готовить образцы сравнения введением в основу примесей в виде азотнокислых солей и оксидов с массовой долей основного вещества не менее 99,99%.

Предельно допускаемое значение погрешности установления значений аттестуемых характеристик образцов сравнения не превышает 2,6% от аттестуемого значения содержания компонента.

Приготовленные образцы сравнения хранят в полиэтиленовой посуде с плотно закрывающимися крышками.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

 

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

4.1. От каждой пробы металлического теллура берут по две навески и смешивают их с основной (если образцы сравнения для анализа теллура марки Т-А1 приготовлены на основе графитового порошка без добавки хлорида натрия, то пробы смешивают с графитовым порошком) в отношении 4:1 и помещают в каналы угольных электродов (полный канал), обожженных в дуге переменного тока силой 15 - 18 А в течение 15 с. От каждой навески пробы готовят по шесть, образца сравнения - по три электрода.

Спектры фотографируют через трехступенчатый ослабитель при помощи дифракционного спектрографа (при анализе теллура марки Т-А1 можно использовать спектрограф типа ИСП-30).

Ширина щели дифракционного спектрографа 0,018 мм (призменного - 0,015 мм). Фотопластинки типа II размером 13 х 18 (при анализе теллура марки Т-А1 в кассету заряжают две фотопластинки: в область 330 нм - половину диапозитивной или типа I, в область 310 - 220 нм - типа II размером 9 х 12).

Испарение пробы и возбуждение спектров проводят в дуге переменного тока силой 18 А в течение 60 с. При анализе теллура марки Т-А1 и использовании электродов с размером канала 3,8 х 8 мм возбуждение спектров проводят в дуге переменного тока силой 8 А в течение 40 с.

Дуговой промежуток 2,5 мм.

На одну фотопластинку фотографируют по шесть спектров пробы и по три спектра образцов сравнения.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

 

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

5.1. При помощи микрофотометра измеряют почернения аналитических линий определяемых элементов ( ) и фона ( ) вблизи линии (длины волн в нм):

 

     серебро AgI 328,07;       свинец PbI 283,31;

     медь CuI 327,40;          магний MgI 280,27;

     алюминий AlI 308,22;      золото AuI 267,59;

     висмут BiI 306,77;        марганец MnI 279,83;

     никель NiI 305,08;        галлий GaI 294,36;

     кобальт CoI 304,40;       индий InI 303,94;

     железо FeI 302,0;         хром GrII 283,56 или

     олово SnI 284,0;          хром CrI 302,15.

 

На микрофотометре измеряют почернение линии определяемого элемента в спектрах образцов сравнения во всех трех ступеньках ослабителя для построения характеристической кривой (см. Приложение 1 ГОСТ 24977.1-81).

Строят характеристическую кривую фотопластинки и по ней находят соответствующие измеренным почернениям значения логарифмов интенсивности , .

Вычисляют значение , находят среднее арифметическое результатов, полученных по трем спектрограммам каждого образца сравнения , и строят градуировочные графики в координатах , , где  - массовая доля примеси в образцах сравнения, %. Все расчеты ведут, пользуясь расчетным прибором или таблицей, приведенной в Приложении 2 ГОСТ 24977.1-81. По полученным градуировочным графикам находят содержания примесей, соответствующие вычисленным для проб значениям .

При определении примесей, плотность почернения аналитических линий которых лежит в области нормальных почернений, и при анализе теллура марки Т-А1 градуировочные графики строят в координатах .

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, по трем спектрограммам каждое, полученных на одной фотопластинке.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

5.2. Расхождения результатов двух параллельных определений (d) и результатов двух анализов (D) при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

 

Таблица 2

 

────────────────┬──────────────┬───────────────┬──────────────────

  Определяемый  │Массовая доля │ Расхождение   │   Расхождение

     элемент    │ элемента, %  │ результатов   │ результатов двух

                │              │     двух      │    анализов, %

                │              │ параллельных  │

                │              │определений, % │

────────────────┼──────────────┼───────────────┼──────────────────

                │      -6      │      -6       │      -6

 Серебро, медь, │5 х 10        │2 х 10         │3 х 10

свинец, никель, │      -5      │        -5     │        -5

висмут, олово,  │1 х 10        │0,3 х 10       │0,5 х 10

кобальт, золото │      -5      │      -5       │      -5

                │5 х 10        │2 х 10         │3 х 10

                │      -4      │        -4     │        -4

                │1 х 10        │0,3 х 10       │0,5 х 10

                │      -4      │      -4       │      -4

                │5 х 10        │2 х 10         │3 х 10

                │      -3      │        -3     │        -3

                │1 х 10        │0,3 х  10      │0,5 х 10

                │      -3      │        -3     │      -3

                │3 х 10        │0,9 х 10       │2 х 10

────────────────┼──────────────┼───────────────┼──────────────────

                │      -6      │        -6     │      -6

 Индий, галлий, │2 х 10        │0,8 х 10       │2 х 10

хром, марганец  │      -5      │        -5     │        -5

                │1 х 10        │0,4 х 10       │0,7 х 10

────────────────┼──────────────┼───────────────┼──────────────────

                │      -5      │      -5       │      -5

 Магний, железо,│5 х 10        │2 х 10         │4 х 10

алюминий        │      -4      │        -4     │        -4

                │1 х 10        │0,4 х 10       │0,7 х 10

                │      -4      │      -4       │        -4

                │5 х 10        │2 х 10         │3,5 х 10

                │      -3      │        -3     │        -3

                │1 х 10        │0,4 х 10       │0,7 х 10

 

Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей примесей рассчитывают методом линейной интерполяции или по формулам:

для серебра, меди, свинца, никеля, висмута, олова, кобальта и золота:

 

; ;

 

для индия, галлия, хрома, марганца, магния, железа и алюминия:

 

; ;

 

где  - среднее арифметическое результатов параллельных определений;

- среднее арифметическое двух результатов анализа.

(Измененная редакция, Изм. N 2).