ГОСТ 23687.2-79
ГОСТ 23687.2−79 Лигатура меднобериллиевая. Спектральный метод определения магния, железа, алюминия, кремния, свинца (с Изменением N 1)
ГОСТ 23687.2−79
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ЛИГАТУРА МЕДНОБЕРИЛЛИЕВАЯ
Спектральный метод определения магния, железа, алюминия, кремния, свинца
Alloy of copper-beryllium. Spectral method of the determination of maqnesium, iron, aluminium, silicon, lead
ОКСТУ 1709*
______________
* Введено дополнительно, Изм. N 1.
Дата введения 1980−07−01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 6 июня 1979 г. N 2050 срок действия установлен
________________
* Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта России
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 12, 1984 год
Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод определения магния, железа, алюминия, кремния (при массовой доле каждого от 0,01 до 0,7%) и свинца (при массовой доле свинца от 0,001 до 0,03%) в меднобериллиевой лигатуре.
Метод основан на возбуждении спектра пробы, предварительно переведенной в окись и смешанной с угольным порошком, в дуге постоянного тока в угольном электроде. Спектр регистрируется на фотопластинку кварцевым спектрографом средней дисперсии. Анализ проводят по методу «трех эталонов».
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по
2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
Спектрограф кварцевый типа ИСП-30.
Микрофотометр.
Источник питания дуги постоянного тока (20 А, 300 В).
Весы аналитические типа АДВ-200 по
______________
* На территории Российской Федерации действует
Виброистиратель на базе вибратора ИВ-19 с набором емкостей и шаров из меди для растирания порошков, изготовленный по технической документации, утвержденной в установленном порядке.
Муфельная печь типа МП-2.
Настольный токарный станок для изготовления угольных электродов типа 16 ТО2П.
Плитка электрическая по
Тигли фарфоровые по
Угли спектральные типа С-3, В-3, ОСЧ 7−3.
Электроды: верхние затачивают на токарном станке на усеченный конус с диаметром малого основания 2 мм, нижние изготовляют в форме стаканчика с размером кратера 3,2x1,5 мм (чертеж).
Порошок угольный ОСЧ 7−4.
Фотопластинки спектральные тип 2, ЭС.
Чашки платиновые по
Кислота азотная особой чистоты по
______________
* На территории Российской Федерации действует
Алюминия окись безводная.
Бериллия гидроокись.
Кислота уксусная по
Кислота соляная особой чистоты по
Хлороформ.
Бериллия окись: 400 г гидроокиси бериллия помещают в термостойкий стакан вместимостью 2000 сми растворяют 1500 см
уксусной кислоты. Приливают около 300 смуксусной кислоты и периодически перемешивают в течение 30 мин стеклянной палочкой. После прекращения бурной реакции вводят порциями по 300 смостальную кислоту. Полученную смесь кипятят до образования кристаллов уксуснокислого бериллия и охлаждают. Выпавшие кристаллы фильтруют под вакуумом на воронке Бюхнера.
Уксуснокислый бериллий с воронки переносят в стакан, в котором проводилось растворение, добавляют 800 смуксусной кислоты, перемешивают и нагревают. Происходит дорастворение гидроокиси бериллия и промывка полученного уксуснокислого бериллия. После охлаждения выпавшие кристаллы фильтруют под вакуумом и снова переносят в тот же стакан. Кристаллы уксуснокислого бериллия растворяют в 1000 смхлороформа, раствор фильтруют под вакуумом через двойной фильтр «синяя лента». Фильтрат переводят в склянку с притертой пробкой. Часть фильтрата помещают в кварцевую делительную воронку (на треть объема воронки) и проводят экстракцию примесей соляной кислотой, разбавленной 1:1, при соотношении фаз органической и водной 5:1. Экстракцию проводят семь раз, энергично встряхивая воронку в течение 3−5 мин. Органическую фазу порциями по 200 смтрижды промывают водой, очищенной ионообменным способом, при том же соотношении фаз, помещают в кварцевую колбу вместимостью 1000−2000 сми упаривают до удаления хлороформа.
Полученный уксуснокислый бериллий растворяют в 500 смазотной кислоты при нагревании. Раствор переводят в платиновую чашку и упаривают на электрической плитке досуха. Затем чашку помещают в муфельную печь и прокаливают при температуре 900 °C в течение 2 ч. Окись бериллия ссыпают в полиэтиленовую банку.
Кремния двуокись по
Железа окись по
Магния окись по
Медь марки М-0, М-1 по
______________
* На территории Российской Федерации действует
Меди окись: металлическую медь растворяют в азотной кислоте и прокаливают при температуре 600−700 °С.
Свинца окись по
Смесь для разбавления с массовой долей 10% бериллия и 90% меди: окись бериллия и окись меди растирают на виброистирателе в течение 40−50 мин (при ручном способе приготовления — 90−120 мин).
Проявитель, состоящий из двух растворов.
Раствор 1:
метол по |
2 г |
||
гидрохинон (парадиоксибензол) по |
10 г | ||
натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по |
52 г | ||
калий бромистый по |
2 г | ||
вода | до 1000 см. |
Раствор 2:
натрий углекислый безводный по |
44 г |
||
вода | до 1000 см. |
Одинаковые объемы 1 и 2-го растворов сливают перед проявлением, которое проводят при температуре 20±1 °С.
Фиксаж следующего состава:
натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по СТ СЭВ 223−75 |
300 г |
||
аммоний хлористый по |
60 г | ||
натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по |
45 г | ||
вода | до 1000 см. |
Допускается применять другой контрастный проявитель.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3:1.Подготовка образцов
Навеску лигатуры массой около 1 г растворяют в азотной кислоте, упаривают досуха на плитке и прокаливают в муфельной печи при температуре 700−800 °С в течение 15−20 мин. Полученную смесь смешивают с угольным порошком в отношении 2,5:1 на виброистирателе в течение 10−15 мин, при ручном способе приготовления время растирания составляет 20−30 мин.
При массовой доле магния в лигатуре более 0,3% полученную окись предварительно разбавляют смесью для разбавления в 5 раз, после чего смешивают с угольным порошком.
3.2. Приготовление градуировочных образцов
Градуировочные образцы готовят на основе окиси меди и окиси бериллия. Состав и способ приготовления основного градуировочного образца приведены в табл.1, рабочих градуировочных образцов в табл.2.
Таблица 1
Наименование реактива |
Коэффициент пересчета окисла на металл |
Температура прокаливания, °С |
Масса окиси, г |
Массовая доля элемента, %, к сумме металлов |
Меди окись |
0,7989 |
600 |
9,7259 |
77,7 |
Бериллия окись |
0,3603 |
900 |
2,7753 |
10,0 |
Магния окись |
0,6031 |
900 |
0,4974 |
3,0 |
Железа окись |
0,6994 |
800 |
0,4289 |
3,0 |
Алюминия окись |
0,5292 |
1000−1100 |
0,5669 |
3,0 |
Кремния двуокись |
0,4674 |
1000−1100 |
0,6419 |
3,0 |
Свинца окись |
0,9283 |
250 |
0,0323 |
0,3 |
Таблица 2
Номер рабочего градуировочного образца | Массовая доля примесей в образцах, %, к сумме металлов |
Способ приготовления | |||
магния, железа, алюминия, кремния |
свинца |
Номер разбавляемого образца |
Масса разбавляемого образца, г |
Масса смеси для разбавления, г | |
- |
0,010 |
0,001 |
3 |
2,0030 |
18,0 |
2 |
0,030 |
0,003 |
4 |
2,0089 |
18,0 |
3 |
0,100 |
0,010 |
4 |
8,0358 |
16,0 |
4 |
0,300 |
0,030 |
Основной градуировочный образец |
3,1341 |
27,0 |
Все компоненты основного градуировочного образца перемешивают на виброистирателе в течение 30−40 мин, при ручном способе приготовления время растирания составляет 90−120 мин.
Рабочие градуировочные образцы готовят последовательным разбавлением (разбавление рассчитывается по содержанию примесей к сумме металлов) основного градуировочного образца смесью для разбавления и смешивают с угольным порошком в соотношении 2,5:1 на виброистирателе в течение 30−40 мин (при ручном способе приготовления — 90−120 мин).
Градуировочные образцы хранят в плотнозакрытых полиэтиленовых, стеклянных банках или бюксах.
Срок хранения — 1 год со дня изготовления.
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Анализируемые и градуировочные образцы плотно набивают в электроды. Электрод с анализируемым образцом служит анодом. Фотографирование спектров проводят на спектрографе ИСП-30 при условиях:
сила тока |
10−12 А |
||
экспозиция |
60 с | ||
входная щель |
10−12 мкм | ||
межэлектродный промежуток |
2,5 мм | ||
фотопластинки |
СП-2, ЭС | ||
система освещения | трехлинзовая. |
Промежуточную диафрагму выбирают такой, чтобы фон в области 300,0 нм составлял 0,3−0,4 единиц почернения.
На пластинку фотографируют по три спектра проб и градуировочных образцов.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Фотопластинки, проявленные в стандартных условиях, фотометрируют на микрофотометре. Аналитические линии определяемых элементов, линии сравнения и диапазон определяемых концентраций приведены в табл.3.
Таблица 3
Определяемый элемент |
Аналитическая, линия, нм |
Линия сравнения, медь, нм |
Диапазон определяемых концентраций, % |
Магний |
277,98 |
276,89 |
От 0,01 до 0,3 |
288,31 |
276,89 |
" 0,03 «0,3 | |
Железо |
259,96 |
263,00 |
» 0,01 «0,3 |
258,59 |
263,00 |
» 0,03 «0,3 | |
Алюминий |
308,22 |
297,88 |
» 0,01 «0,3 |
266,04 |
276,89 |
» 0,03 «0,3 | |
Кремний |
251,61 |
263,00 |
» 0,01 «0,3 |
243,52 |
240,01 |
» 0,03 «0,3 | |
Свинец |
283,31 |
276,89 |
» 0,001 «0,03 |
По результатам фотометрирования спектров градуировочных образцов строят градуировочные графики в координатах , где — логарифм массовой доли определяемого элемента в градуировочном образце, а — разность почернений аналитической линии определяемого элемента и линии сравнения, где — среднее арифметическое разности почернений из трех спектрограмм, полученных для градуировочных образцов.
По графикам и результатам фотометрирования спектров проб находят массовую долю определяемых элементов.
Относительное среднее квадратическое отклонение результатов анализа составляет 0,15.
Массовую долю определяемого элемента () в процентах к 1% бериллия вычисляют по формуле
,
где — массовая доля определяемого элемента в лигатуре, %;
— массовая доля бериллия в лигатуре, %.