Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 17 сентября 2002 г. N 334-ст

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

 

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

 

Nickel. Cobalt.

Method for determination of silicon

 

ГОСТ 13047.8-2002

 

Группа В59

 

МКС 77.120.40

 

ОКСТУ 1732

 

Предисловие

 

1. Разработан Межгосударственными техническими комитетами по стандартизации МТК 501 "Никель" и МТК 502 "Кобальт", АО "Институт Гипроникель".

Внесен Госстандартом России.

2. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (Протокол N 21 от 30 мая 2002 г.).

За принятие проголосовали:

 

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

│     Наименование государства      │  Наименование национального органа  │

│                                   │          по стандартизации          │

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

│Азербайджанская Республика         │Азгосстандарт                        │

│Республика Армения                 │Армгосстандарт                       │

│Республика Беларусь                │Госстандарт Республики Беларусь      │

│Грузия                             │Грузстандарт                         │

│Республика Казахстан               │Госстандарт Республики Казахстан     │

│Кыргызская Республика              │Кыргызстандарт                       │

│Республика Молдова                 │Молдовастандарт                      │

│Российская Федерация               │Госстандарт России                   │

│Республика Таджикистан             │Таджикстандарт                       │

│Туркменистан                       │Главгосслужба "Туркменстандартлары"  │

│Республика Узбекистан              │Узгосстандарт                        │

│Украина                            │Госстандарт Украины                  │

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

 

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. N 334-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.8-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4. Взамен ГОСТ 13047.4-81, ГОСТ 741.10-80.

 

1. Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический метод определения кремния при массовой доле от 0,0003% до 0,05% в первичном никеле по ГОСТ 849 и в кобальте по ГОСТ 123.

 

2. Нормативные ссылки

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 83-79. Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 123-98. Кобальт. Технические условия

ГОСТ 849-97. Никель первичный. Технические условия

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 3765-78. Аммоний молибденовокислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 6006-78. Бутанол-1. Технические условия

ГОСТ 9428-73. Кремния (IV) оксид. Технические условия

ГОСТ 11125-84. Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 13047.1-2002. Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 14261-77. Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

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

ГОСТ 24147-80. Аммиак водный особой чистоты. Технические условия.

 

3. Общие требования и требования безопасности

 

Общие требования к методам анализа и требования безопасности при проведении работ - по ГОСТ 13047.1.

 

4. Спектрофотометрический метод

 

4.1. Метод анализа

Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 610 - 810 нм раствора комплексного кремневомолибденового соединения, восстановленного двухлористым оловом, после предварительного экстракционного извлечения бутиловым спиртом из среды азотной кислоты.

4.2. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 590 - 620 или 800 - 820 нм.

pH-метр (иономер), обеспечивающий проведение измерений в диапазоне pH от 1 до 2.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и 1:2.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:9.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 или при необходимости по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор массовой концентрации 0,5 г/см3.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Аммиак водный по ГОСТ 3760 или при необходимости по ГОСТ 24147, разбавленный 1:1.

Фильтры обеззоленные по [1] или другие плотные фильтры.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, перекристаллизованный и раствор массовой концентрации 0,1 г/см3.

Для перекристаллизации в стакан вместимостью 600 или 1000 см3 помещают навеску молибденовокислого аммония массой 70,0 г, приливают 400 см3 воды, растворяют при нагревании до 70 - 80 °C, фильтруют горячий раствор через фильтр (белая или синяя лента), фильтрат снова нагревают и горячий раствор фильтруют. К горячему раствору приливают 250 см3 этилового спирта, охлаждают, выдерживают не менее 1 ч и отфильтровывают кристаллический осадок на фарфоровую фильтрующую воронку. Осадок промывают 2 - 3 раза этиловым спиртом порциями по 20 - 30 см3 и высушивают на воздухе.

Натрий углекислый по ГОСТ 83, раствор массовой концентрации 0,05 г/см3.

Олово двухлористое по [2], раствор массовой концентрации 0,02 г/см3 в соляной кислоте, разбавленной 1:1.

Промывной раствор: смешивают 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9, и 3 см3 раствора молибденовокислого аммония.

Спирт бутиловый по ГОСТ 6006.

Оксид кремния (IV) по ГОСТ 9428.

Натрий кремнекислый 9-водный по [3].

Растворы кремния известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации кремния 0,0001 г/см3 из кремнекислого натрия: навеску кремнекислого натрия массой 0,5056 г помещают в стакан из фторопласта или чашку из платины, растворяют при нагревании в 20 см3 раствора углекислого натрия, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой и переливают в посуду из полиэтилена.

Раствор А массовой концентрации кремния 0,0001 г/см3 из оксида кремния (IV): навеску оксида кремния (IV) массой 0,1070 г помещают в платиновый тигель, прибавляют 2 г углекислого натрия, перемешивают и сплавляют в муфельной печи при температуре 1000 - 1100 °C в течение 20 - 25 мин. Тигель охлаждают, ополаскивают снаружи водой, помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 80 - 100 см3 воды и растворяют расплав при температуре 60 - 70 °C. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 500 см3.

Раствор Б массовой концентрации кремния 0,000005 г/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 отбирают 5 см3 раствора А, доливают до метки водой и переливают в посуду из полиэтилена.

4.3. Подготовка к анализу

Для градуировочного графика в стаканы вместимостью 100 см3 отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 см3 раствора Б, приливают 70 - 80 см3 воды и далее поступают, как указано в 4.4.2.

Масса кремния в растворах для градуировочного графика составляет 0,0000025; 0,0000050; 0,0000100; 0,0000200; 0,0000300 г.

По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам кремния строят градуировочный график с учетом значения светопоглощения раствора, подготовленного без введения раствора кремния.

4.4. Проведение анализа

4.4.1. В стакан или чашку из кварцевого стекла, стеклоуглерода или из фторопласта помещают навеску пробы массой в соответствии с таблицей 1.

 

Таблица 1

 

Условия подготовки раствора пробы

 

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

│ Массовая доля кремния, % │Масса навески пробы, │ Объем аликвотной части │

│                          │          г          │     раствора, см3      │

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

│От  0,0003 до 0,003 включ.│        1,000        │      Весь раствор      │

│Св. 0,003  "  0,010   "   │        1,000        │           25           │

│ "  0,010  "  0,050   "   │        0,500        │           10           │

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

 

Пробу растворяют при нагревании в 15 - 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1, кипятят 2 - 3 мин и охлаждают.

При массовой доле кремния свыше 0,003% раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и в стаканы вместимостью 100 см3 отбирают аликвотную часть раствора объемом в соответствии с таблицей 1.

К раствору или его аликвотной части приливают 70 - 80 см3 воды, устанавливают pH раствора в пределах 1,5 - 1,7 по pH-метру аммиаком, разбавленным 1:1, или серной кислотой, разбавленной 1:9. Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 250 см3, доливают воду до 100 см3, приливают 6 см3 раствора молибденовокислого аммония, выдерживают 10 мин, приливают 2 см3 раствора лимонной кислоты, 5 см3 бутилового спирта и перемешивают в течение 30 с. К раствору в воронке приливают 20 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:2, 15 см3 бутилового спирта и экстрагируют в течение 1 мин. После расслоения фаз водную фазу сливают в другую делительную воронку вместимостью 250 см3, а органическую фазу переносят в делительную воронку вместимостью 100 см3, к водной фазе приливают 10 см3 бутилового спирта и повторяют экстракцию. Экстракцию 10 см3 бутилового спирта повторяют еще раз. Водную фазу отбрасывают, а органические фазы объединяют. К органической фазе приливают 50 см3 промывного раствора и перемешивают, переворачивая воронку 20 - 25 раз. Водную фазу отбрасывают, а органическую переводят в сухую мерную колбу вместимостью 50 см3, прибавляют 2 - 3 капли раствора двухлористого олова и доливают до метки бутиловым спиртом.

4.4.2. Измеряют светопоглощение раствора на спектрофотометре при длине волны 810 или 610 нм или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 590 - 630 нм, используя в качестве раствора сравнения бутиловый спирт и кюветы толщиной поглощающего слоя 3 см.

Массу кремния в растворе пробы находят по градуировочному графику.

4.5. Обработка результатов анализа

Массовую долю кремния X, %, вычисляют по формуле

 

, (1)

 

где  - масса кремния в растворе пробы, г;

- масса кремния в растворе контрольного опыта, г;

M - масса навески пробы, г;

K - коэффициент разбавления раствора пробы.

4.6. Контроль точности анализа

Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1.

Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 2.

 

Таблица 2

 

Нормативы контроля и погрешность метода анализа

 

                                                                В процентах

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

│Массовая │   Допускаемые   │   Допускаемые   │Допускаемые │ Погрешность  │

│  доля   │   расхождения   │   расхождения   │расхождения │метода анализа│

│ кремния │результатов двух │результатов трех │    двух    │    Дельта    │

│         │  параллельных   │  параллельных   │результатов │              │

│         │  определений d  │  определений d  │ анализа D  │              │

│         │               2 │               3 │            │              │

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

│ 0,00030 │     0,00010     │     0,00012     │  0,00020   │   0,00014    │

│ 0,00050 │     0,00015     │     0,00018     │  0,00030   │   0,00021    │

│ 0,00100 │     0,00020     │     0,00024     │  0,00040   │   0,00028    │

│ 0,0030  │     0,0005      │     0,0006      │  0,0009    │   0,0006     │

│ 0,0050  │     0,0007      │     0,0009      │  0,0014    │   0,0010     │

│ 0,0100  │     0,0015      │     0,0018      │  0,0030    │   0,0021     │

│ 0,030   │     0,003       │     0,004       │  0,006     │   0,004      │

│ 0,050   │     0,005       │     0,006       │  0,009     │   0,006      │

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

 

 

 

 

 

Приложение А

(справочное)

 

БИБЛИОГРАФИЯ

 

[1] ТУ 6-09-1678-95 <*>. Фильтры обеззоленные (красная, белая, синяя ленты)

--------------------------------

<*> Действует на территории Российской Федерации.

 

[2] ТУ 6-09-5393-88. Олово (II) хлорид 2-водное (олово двухлористое)

[3] ТУ 6-09-5337-87. Натрий метасиликат 9-водный (натрий кремнекислый мета).