Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 18 февраля 2000 г. N 41-ст

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ ЛИТЕЙНЫЕ И ДЕФОРМИРУЕМЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕРИЛЛИЯ

 

Aluminium casting and wrought alloys.

Methods for determination of beryllium

 

ГОСТ 11739.3-99

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Предисловие

 

1. Разработан ОАО "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО ВИЛС), Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 297 "Материалы и полуфабрикаты из легких сплавов".

Внесен Госстандартом России.

2. Принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 16-99 от 8 октября 1999 г.).

За принятие проголосовали:

 

┌──────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐

│ Наименование государства │  Наименование национального органа  │

│                          │         по стандартизации           │

├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤

│Азербайджанская Республика│Азгосстандарт                        │

│Республика Армения        │Армгосстандарт                       │

│Республика Беларусь       │Госстандарт Беларуси                 │

│Республика Казахстан      │Госстандарт Республики Казахстан     │

│Киргизская Республика     │Киргизстандарт                       │

│Республика Молдова        │Молдовастандарт                      │

│Российская Федерация      │Госстандарт России                   │

│Республика Таджикистан    │Таджикгосстандарт                    │

│Туркменистан              │Главная государственная инспекция    │

│                          │Туркменистана                        │

│Украина                   │Госстандарт Украины                  │

└──────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘

 

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 18 февраля 2000 г. N 41-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 11739.3-99 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2000 г.

4. Взамен ГОСТ 11739.3-82.

 

1. Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает фотометрический (при массовой доле бериллия от 0,001% до 1,0%), люминесцентный (при массовой доле бериллия от 0,0001% до 0,001%), атомно-абсорбционный (при массовой доле бериллия от 0,002% до 1,0%) и атомно-эмиссионный с индукционной плазмой (при массовой доле бериллия от 0,00005% до 0,01%) методы определения бериллия в алюминиевых литейных и деформируемых сплавах.

 

2. Нормативные ссылки

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3652-69. Кислота лимонная моногидрат и безводная. Технические условия

ГОСТ 3760-79. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4038-79. Никель (II) хлорид 6-водный. Технические условия

ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4328-77. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5457-75. Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 9656-75. Кислота борная. Технические условия

ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 10484-78. Кислота фтористоводородная. Технические условия

ГОСТ 10652-73. Реактивы. Соль динатриевая этилендиамин - N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б). Технические условия

ГОСТ 10929-76. Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 11069-74. Алюминий первичный. Марки

ГОСТ 18300-87. Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 22867-77. Аммоний азотнокислый. Технические условия

ГОСТ 25086-87. Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа.

 

3. Общие требования

 

3.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнением.

3.1.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

 

4. Фотометрический метод определения бериллия

 

4.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в смеси серной, азотной и соляной кислот или в растворе гидроокиси натрия, маскировании мешающих элементов трилоном Б, образовании комплексного соединения бериллия с бериллоном IV в присутствии гексаметилентетрамина и измерении оптической плотности раствора при длине волны 536 нм.

4.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Печь муфельная.

Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3, раствор 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, раствор 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 - 1,40 г/см3.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 200 г/см3; готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 плотностью 0,91 г/см3, раствор 1:1.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867, раствор 10 г/дм3.

Никель (II) хлорид 6-водный по ГОСТ 4038, раствор 2 г/дм3.

Соль динатриевая этилендиамин - N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор 100 г/дм3.

Гексаметилентетрамин, раствор 250 г/дм3.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300, раствор 1:1.

Индикатор феноловый красный, раствор 1 г/дм3: 0,1 г реагента растворяют в 100 см3 спирта 1:1.

Бериллон IV, раствор 1 г/дм3. При необходимости раствор фильтруют через фильтр средней плотности ("белая лента"); готовят перед употреблением.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Раствор алюминия 10 г/дм3: 2,5 г алюминия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и растворяют в 75 см3 раствора соляной кислоты при нагревании, добавляя 0,5 - 1 см3 раствора хлорида никеля (II). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Бериллий, содержащий не менее 99,9% бериллия.

Стандартные растворы бериллия А, Б, В - по 5.2.

4.3. Проведение анализа

4.3.1. При массовой доле кремния менее 2%

Навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1 помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 раствора серной кислоты, 10 см3 азотной кислоты и порциями 10 см3 раствора соляной кислоты, затем навеску растворяют при умеренном нагревании. После растворения раствор выпаривают до появления белых паров серной кислоты, охлаждают, осторожно приливают воду до объема 60 см3, приливают 5 см3 азотной кислоты и нагревают в течение 3 - 5 мин.

 

Таблица 1

 

┌────────────────────────┬────────┬───────────┬─────────┬─────────┬────────┐

│Массовая доля бериллия, │ Масса  │Вместимость│Объем    │  Объем  │ Объем  │

│            %           │навески │  мерной   │аликвот- │раствора │раствора│

│                        │пробы, г│колбы, см3 │ной части│алюминия,│трилона │

│                        │        │           │раствора,│   см3   │ Б, см3 │

│                        │        │           │см3      │         │        │

├────────────────────────┼────────┼───────────┼─────────┼─────────┼────────┤

│От  0,001 до 0,01 включ.│1       │250        │25       │-        │20      │

│Св. 0,01  "  0,10   "   │1       │250        │5        │-        │5       │

│"   0,10  "  1,0    "   │0,2     │500        │5        │2        │5       │

└────────────────────────┴────────┴───────────┴─────────┴─────────┴────────┘

 

4.3.2. При массовой доле кремния более 2%

Навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1 помещают в серебряную или никелевую чашку или в стакан из фторопласта, приливают 5 - 6 см3 воды, затем при постоянном охлаждении, небольшими порциями, приливают 20 см3 раствора гидроокиси натрия. В процессе растворения чашку или стакан прикрывают крышкой. После прекращения бурной реакции раствор осторожно нагревают и добавляют по каплям пероксид водорода до полного растворения пробы. Затем крышку и стенки чашки или стакана ополаскивают 20 - 25 см3 воды, раствор выпаривают до густой сиропообразной консистенции, остаток растворяют при нагревании в 30 см3 воды, охлаждают, переносят в низкий стакан вместимостью 400 см3, содержащий 20 см3 раствора серной кислоты и 5 см3 азотной кислоты. Раствор выпаривают до появления белых паров серной кислоты, охлаждают, соли растворяют при нагревании в 60 см3 воды и затем приливают 5 см3 азотной кислоты.

4.3.3. Раствор, полученный одним из указанных в 4.3.1, 4.3.2 способов, если он непрозрачный, фильтруют через фильтр средней плотности ("белая лента") в стакан вместимостью 250 см3. Осадок на фильтре промывают 6 - 8 раз горячей водой (основной раствор). Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500 - 600 °С в течение 3 - 5 мин. После охлаждения к остатку добавляют пять капель раствора серной кислоты, 5 - 10 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту (приблизительно 1 см3) до получения прозрачного раствора. Раствор выпаривают досуха, приливают к сухому остатку пять капель раствора серной кислоты, 5 - 6 см3 горячей воды и растворяют его при умеренном нагревании; этот раствор присоединяют к основному раствору. Если раствор содержит нерастворимый остаток, то его отфильтровывают через плотный фильтр ("синяя лента") небольшого размера в стакан с основным раствором, фильтр 3 - 4 раза промывают горячей водой.

Полученный раствор охлаждают до комнатной температуры и переносят в мерную колбу вместимостью в соответствии с таблицей 1, доливают водой до метки и перемешивают.

4.3.4. Аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 1 переносят в стакан вместимостью 250 см3, в соответствии с таблицей 1 приливают растворы алюминия и трилона Б.

В стакан при перемешивании приливают воду до объема 45 - 50 см3, добавляют две капли раствора фенолового красного, по каплям раствор аммиака до появления красной окраски, затем пять капель раствора соляной кислоты и кипятят в течение 5 мин.

Раствор охлаждают до комнатной температуры, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора бериллона IV, 25 см3 раствора гексаметилентетрамина, доливают водой до метки и перемешивают.

4.3.5. Оптическую плотность раствора измеряют через 10 мин при длине волны 536 нм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, который готовят по 4.3.1 - 4.3.4, применяя вместо навески пробы навеску алюминия, содержащего не более 0,005% бериллия.

Массу бериллия определяют по градуировочному графику.

4.3.6. Построение градуировочного графика

В восемь стаканов вместимостью 250 см3 каждый приливают по 10 см3 раствора алюминия и по 20 см3 раствора трилона Б при массовой доле бериллия до 0,1%; по 2 см3 раствора алюминия и по 5 см3 раствора трилона Б при массовой доле бериллия свыше 0,1%.

В семь из них отмеряют 1,0; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 15,0; 20,0 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0,000001; 0,0000025; 0,000005; 0,0000075; 0,00001; 0,000015; 0,00002 г бериллия. Растворы разбавляют водой до объема 45 - 50 см3 и далее поступают по 4.3.4 и 4.3.5. Раствор, не содержащий бериллия, служит раствором контрольного опыта при построении градуировочного графика.

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

4.4. Обработка результатов

4.4.1. Массовую долю бериллия X, %, вычисляют по формуле

 

, (1)

 

где m - масса бериллия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.

4.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 2.

 

Таблица 2

 

                                                       В процентах

┌───────────────────────────┬────────────────────────────────────┐

│  Массовая доля бериллия   │  Абсолютное допускаемое расхождение│

│                           ├────────────────────────┬───────────┤

│                           │результатов параллельных│результатов│

│                           │      определений       │  анализа  │

├───────────────────────────┼────────────────────────┼───────────┤

│От  0,0010 до 0,0025 включ.│0,0005                  │0,0006     │

│Св. 0,0025 "  0,0050   "   │0,0008                  │0,0010     │

│"   0,0050 "  0,0100   "   │0,0015                  │0,0020     │

│"   0,010  "  0,030    "   │0,0025                  │0,003      │

│"   0,030  "  0,050    "   │0,004                   │0,006      │

│"   0,050  "  0,100    "   │0,008                   │0,010      │

│"   0,10   "  0,25     "   │0,015                   │0,02       │

│"   0,25   "  0,50     "   │0,03                    │0,04       │

│"   0,50   "  1,00     "   │0,05                    │0,07       │

└───────────────────────────┴────────────────────────┴───────────┘

 

5. Люминесцентный метод определения бериллия

 

5.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте, установлении в растворе рН (13,0 +/- 0,2), образовании комплексного соединения с морином, возбуждении флуоресценции при длине волны 430 нм и измерении флуоресценции комплекса при длине волны 520 нм.

5.2. Аппаратура, реактивы и растворы

рН-метр.

Флуориметр лабораторный типа "Квант".

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, раствор 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 - 1,40 г/см3.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 200 г/дм3 и 50 г/дм3. Растворы готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.

Кислота аскорбиновая.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Соль динатриевая этилендиамин - N, N, N`, N`-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652.

Калий сернистокислый (пиро) или натрий сернистокислый (пиро).

Смесь комплексообразующих веществ: в 80 - 90 см3 воды, нагретой до температуры 50 - 60 °С, растворяют последовательно 1 г калия или натрия сернистокислого (пиро), 2,5 г аскорбиновой кислоты, 2,5 г лимонной кислоты, 5 г трилона Б. Если трилон Б полностью не растворится, то прибавляют медленно, по каплям при перемешивании, раствор гидроокиси натрия 200 г/дм3 до полного растворения. Раствор охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до объема 100 см3 и перемешивают. Смесь готовят в день употребления.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Морин, раствор 0,2 г/дм3: 0,02 г морина растворяют в 100 см3 этилового спирта (основной раствор). Перед употреблением 10 см3 основного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Буферный раствор рН (13,0 +/- 0,2): 28,60 г борной кислоты растворяют в 500 см3 горячей воды, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, приливают раствор гидроокиси натрия (96 г гидроокиси натрия, растворенной в 400 см3 воды), охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до метки и перемешивают. рН раствора проверяют на рН-метре.

Ализариновый синий: 0,1 г реагента растворяют в смеси 80 см3 этилового спирта и 20 см3 воды.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Бериллий, содержащий не менее 99,9% бериллия.

Стандартные растворы бериллия.

Раствор А: 0,1 г металлического бериллия помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 воды, 50 см3 раствора соляной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,0001 г бериллия.

Раствор Б: 25 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, приливают 10 см3 раствора соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,00001 г бериллия.

Раствор В: 10 см3 раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 2 см3 раствора соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.

1 см3 раствора содержит 0,000001 г бериллия.

5.3. Проведение анализа

5.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 раствора соляной кислоты, растворяют при умеренном нагревании, по окончании растворения добавляют 3 - 5 капель азотной кислоты и выпаривают до объема 15 - 20 см3. Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана водой, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Если раствор непрозрачный, его фильтруют через плотный фильтр ("синяя лента") в сухую колбу, аликвотную часть раствора 1 см3 переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, приливают 3 - 4 см3 воды, 2,5 см3 смеси комплексообразующих веществ, пять капель ализаринового синего, нейтрализуют предварительно установленным объемом раствора гидроокиси натрия 200 г/дм3. Затем добавляют по каплям раствор гидроокиси натрия 50 г/дм3 до появления сине-зеленой окраски от одной капли раствора, приливают 5 см3 буферного раствора, 1 см3 раствора морина, доливают водой до метки и перемешивают.

Интенсивность флуоресценции измеряют через 5 мин, но не позднее чем через 50 мин в кювете с толщиной слоя 20 мм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, который готовят по 5.3.1 со всеми используемыми в ходе анализа реактивами.

Массу бериллия определяют по градуировочному графику.

5.3.2. Построение градуировочного графика

В восемь стаканов вместимостью 250 см3 каждый помещают навески алюминия массой по 0,5 г, в семь из них отмеряют 0,5; 1,5; 2,5; 3,5; 5,0; 7,0; 10,0 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0,0000005; 0,0000015; 0,0000025; 0,0000035; 0,000005; 0,000007; 0,00001 г бериллия. Навески растворяют в 50 см3 раствора соляной кислоты и далее поступают по 5.3.1.

По полученным значениям интенсивности флуоресценции растворов и соответствующим им массам бериллия строят градуировочный график.

5.4. Обработка результатов

5.4.1. Массовую долю бериллия , %, вычисляют по формуле

 

, (2)

 

где m - масса бериллия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески пробы, г.

5.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 3.

 

Таблица 3

 

                                                       В процентах

┌─────────────────────────────┬──────────────────────────────────┐

│   Массовая доля бериллия    │Абсолютное допускаемое расхождение│

│                             ├──────────────────────┬───────────┤

│                             │результатов параллель-│результатов│

│                             │ных определений       │  анализа  │

├─────────────────────────────┼──────────────────────┼───────────┤

│От  0,00010 до 0,00030 включ.│0,00003               │0,00005    │

│Св. 0,0003  "  0,0010    "   │0,0001                │0,0001     │

└─────────────────────────────┴──────────────────────┴───────────┘

 

6. Атомно-абсорбционный метод определения бериллия

 

6.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты в присутствии пероксида водорода и измерении атомной абсорбции бериллия при длине волны 234,9 нм в пламени ацетилен-закись азота.

6.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для бериллия.

Печь муфельная.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Закись азота медицинская.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 1:1 и 1:99.

Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 - 1,40 г/см3.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Никель (II) хлорид 6-водный по ГОСТ 4038, раствор 2 г/дм3.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Раствор алюминия 20 г/дм3: 10 г алюминия помещают в коническую колбу вместимостью 500 см3, добавляют 300 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют при нагревании, добавляя 1 см3 раствора хлорида никеля (II). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Бериллий, содержащий не менее 99,9% бериллия.

Стандартные растворы бериллия А и Б - по 5.2.

6.3. Проведение анализа

6.3.1. Навеску пробы массой 1 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 30 см3 воды и осторожно, порциями, 30 см3 раствора соляной кислоты 1:1. Колбу умеренно нагревают до растворения навески, добавляют 3 - 5 капель пероксида водорода и кипятят в течение 3 - 5 мин.

6.3.1.1. Если раствор прозрачный, его охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

6.3.1.2. Если остается осадок, указывающий на наличие кремния, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 см3 через фильтр средней плотности ("белая лента"), промывают осадок на фильтре 2 - 3 раза горячим раствором соляной кислоты 1:99 порциями по 5 - 10 см3 (основной раствор).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500 - 600 С в течение 3 - 5 мин. После охлаждения в тигель добавляют пять капель серной кислоты, 10 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту (приблизительно 1 см3) до получения прозрачного раствора. Раствор выпаривают досуха, охлаждают, приливают к сухому остатку 5 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют его при умеренном нагревании. После охлаждения раствор присоединяют к основному раствору (при необходимости предварительно фильтруют) в мерной колбе вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

6.3.2. При массовой доле бериллия до 0,05% для атомно-абсорбционного измерения используют весь раствор.

При массовой доле бериллия свыше 0,05% аликвотную часть раствора 5 см3 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 10 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

6.3.3. Раствор контрольного опыта готовят по 6.3.1, 6.3.2, используя вместо навески пробы навеску алюминия.

6.3.4. Построение градуировочных графиков

6.3.4.1. При массовой доле бериллия от 0,002% до 0,05%

В семь мерных колб вместимостью 100 см3 каждая приливают по 50 см3 раствора алюминия и в три из них отмеряют 2,0; 5,0 и 7,5 см3 стандартного раствора Б, а в следующие три - 1,0; 2,5 и 5,0 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0,00002; 0,00005; 0,000075; 0,0001; 0,00025; 0,0005 г бериллия.

6.3.4.2. При массовой доле бериллия свыше 0,05%

В шесть мерных колб вместимостью 100 см3 каждая приливают по 2,5 см3 раствора алюминия, по 10 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и в пять из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора А, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0005 г бериллия.

6.3.4.3. Растворы, полученные по 6.3.4.1, 6.3.4.2, доливают водой до метки и перемешивают.

6.3.5. Растворы пробы, контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в пламя ацетилен-закись азота и измеряют атомную абсорбцию бериллия при длине волны 234,9 нм.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентрациям бериллия строят градуировочный график в координатах: "Значение атомной абсорбции - массовая концентрация бериллия, г/см3". Раствор, в который не введен бериллий, служит раствором контрольного опыта при построении градуировочного графика.

Массовую концентрацию бериллия в растворе пробы и растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику.

6.4. Обработка результатов

6.4.1. Массовую долю бериллия , %, вычисляют по формуле

 

, (3)

 

где  - массовая концентрация бериллия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см3;

- массовая концентрация бериллия в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г/см3;

V - объем раствора пробы, см3;

m - масса навески пробы или масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.

6.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 4.

 

Таблица 4

 

                                                       В процентах

┌───────────────────────────┬────────────────────────────────────┐

│  Массовая доля бериллия   │ Абсолютное допускаемое расхождение │

│                           ├────────────────────────┬───────────┤

│                           │результатов параллельных│результатов│

│                           │       определений      │  анализа  │

├───────────────────────────┼────────────────────────┼───────────┤

│От  0,0020 до 0,0050 включ.│0,0008                  │0,0010     │

│Св. 0,005  "  0,010    "   │0,001                   │0,002      │

│"   0,010  "  0,030    "   │0,002                   │0,003      │

│"   0,030  "  0,050    "   │0,004                   │0,006      │

│"   0,050  "  0,100    "   │0,008                   │0,010      │

│"   0,10   "  0,25     "   │0,01                    │0,02       │

│"   0,25   "  0,50     "   │0,03                    │0,05       │

│"   0,50   "  1,00     "   │0,05                    │0,07       │

└───────────────────────────┴────────────────────────┴───────────┘

 

7. Атомно-эмиссионный метод определения бериллия

с индукционной плазмой

 

7.1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты в присутствии пероксида водорода, распылении раствора в факел индукционной плазмы, измерении интенсивности излучения бериллия при длине волны 234,8 нм.

7.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектроанализатор с индукционной плазмой (монохроматор, полихроматор).

Печь муфельная.

Аргон по ГОСТ 10157 марки А.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см3, растворы 1:1, 1:99.

Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см3.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35 - 1,40 г/см3.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Никель (II) хлорид 6-водный по ГОСТ 4038, раствор 2 г/дм3.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Раствор алюминия 20 г/дм3, готовят по 6.2.

Бериллий, содержащий не менее 99,9% бериллия.

Стандартные растворы бериллия.

Растворы А, Б, В - по 5.2.

Раствор Г: 10 см3 раствора В переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают 2 см3 раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,0000001 г бериллия.

Растворы В и Г готовят перед употреблением.

7.3. Проведение анализа

7.3.1. Навеску пробы массой 0,5 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, приливают 20 см3 воды, 20 см3 раствора соляной кислоты 1:1, накрывают колбу часовым стеклом или воронкой и умеренно нагревают до растворения навески. Затем снимают часовое стекло или воронку, приливают 1 см3 пероксида водорода, обмывают стенки колбы 20 см3 воды, перемешивают и кипятят раствор в течение 3 - 5 мин.

7.3.1.1. Если раствор прозрачный, его охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

7.3.1.2. Если остается осадок, указывающий на наличие кремния, раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 см3 через фильтр средней плотности ("белая лента"), промывают осадок на фильтре 2 - 3 раза горячим раствором соляной кислоты 1:99 порциями по 5 - 10 см3 (основной раствор).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500 - 600 С в течение 3 - 5 мин. После охлаждения в тигель добавляют пять капель серной кислоты, 10 см3 фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту (приблизительно 1 см3) до получения прозрачного раствора. Раствор выпаривают досуха, охлаждают, приливают к сухому остатку 5 см3 раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют его при умеренном нагревании. После охлаждения раствор присоединяют к основному раствору (при необходимости предварительно фильтруют) в мерной колбе вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

7.3.2. Раствор контрольного опыта готовят в соответствии с 7.3.1, используя вместо навески пробы навеску алюминия.

7.3.3. Построение градуировочных графиков

7.3.3.1. При массовой доле бериллия от 0,00005% до 0,001%

В семь мерных колб вместимостью 100 см3 каждая приливают по 25 см3 раствора алюминия и в две из них отмеряют 2,5; 5,0 см3 стандартного раствора Г, в следующие четыре - 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 см3 стандартного раствора В, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0006; 0,001% бериллия.

7.3.3.2. При массовой доле бериллия от 0,001% до 0,01%

В семь мерных колб вместимостью 100 см3 каждая приливают по 25 см3 раствора алюминия, в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0,001; 0,002; 0,004; 0,006; 0,008; 0,01% бериллия.

7.3.3.3. Растворы, полученные по 7.3.3.1 и 7.3.3.2, доливают водой до метки и перемешивают.

7.3.4. Растворы пробы, контрольного опыта и растворы для построения градуировочного графика распыляют в факел плазмы и измеряют сигнал атомной эмиссии при длине волны 234,8 нм. Перед каждым измерением пробы систему промывают раствором соляной кислоты 1:99.

По полученным значениям сигналов атомной эмиссии градуировочных растворов за вычетом сигнала раствора, в который не введен бериллий, строят градуировочный график в координатах: "Значение атомной эмиссии - массовая доля бериллия, %".

7.4. Обработка результатов

7.4.1. Массовую долю бериллия , %, определяют по градуировочному графику, используя разность значений сигналов атомной эмиссии в растворе пробы и растворе контрольного опыта.

7.4.2. Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 5.

 

Таблица 5

 

                                                       В процентах

┌─────────────────────────────┬──────────────────────────────────┐

│   Массовая доля бериллия    │Абсолютное допускаемое расхождение│

│                             ├──────────────────────┬───────────┤

│                             │результатов параллель-│результатов│

│                             │ных определений       │  анализа  │

├─────────────────────────────┼──────────────────────┼───────────┤

│От  0,00005 до 0,00010 включ.│0,00002               │0,00002    │

│Св. 0,00010 "  0,00030   "   │0,00003               │0,00005    │

│"   0,00030 "  0,00060   "   │0,00005               │0,00007    │

│"   0,00060 "  0,00100   "   │0,00007               │0,00010    │

│"   0,0010  "  0,0030    "   │0,0002                │0,0003     │

│"   0,0030  "  0,0060    "   │0,0004                │0,0006     │

│"   0,006   "  0,010     "   │0,001                 │0,002      │

└─────────────────────────────┴──────────────────────┴───────────┘