ГОСТ 23862.11-79

ГОСТ 23862.11−79 희토류 금속 및 그 산화물. 바나듐, 철, 코발트, 망간, 구리, 니켈 불순물의 화학‑분광법(개정 N 1 포함)

ГОСТ 23862.11−79

그룹 В59

국가표준

희토류 금속 및 그 산화물

바나듐, 철, 코발트, 망간, 구리, 니켈 불순물의 화학‑분광법에 의한 정량법

희토류 금속 및 그 산화물. 바나듐, 철, 코발트, 망간, 구리, 니켈 불순물의 화학‑분광법에 의한 결정

МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709

시행일 1981−01−01

소련 국가표준위원회 결의 1979년 10월 19일 N 3988에 따라 시행일을 1981.01.01로 정함

유효기간 제한은 국가 간 표준화·계량·인증 위원회 의사록 N 7−95에 따라 해제됨 (ИУС 11−95)

개정 N 1이 1985년 4월에 승인된 판(ИУС 7−85).


본 표준은 세륨 및 이산화세륨을 제외한 희토류 금속 및 그 산화물의 불순물 결정에 관한 화학‑분광법을 규정한다.

본 방법은 불순물을 디에틸디티오카바메이트로 유도하여 클로로포름으로 추출함으로써 군별로 농축하고, 얻어진 농축액을 분광학적으로 분석하는 데에 기초한다.

측정 가능한 불순물의 질량분율 범위:

(개정된 편집, 개정 N 1).

1. 일반적 요구사항

1.1. 분석방법에 대한 일반적 요구사항은 ГОСТ 23862.0−79에 따른다.

2. 기기, 재료 및 시약

회절 분광기 ДФС-13, 격자 600 선/mm, 1차 반사차에서 작동하며 3렌즈 조명 시스템을 갖춘 것 또는 이와 동등한 장비.

아크 발생기 ДГ-2, 추가 리오스탯(가변저항) 포함 또는 동등한 것으로, 직류 아크 점화를 고주파 방전으로 할 수 있도록 개조된 것.

정류기 250−300 V, 30−50 A.

비기록식 마이크로포토미터 타입 МФ-2 또는 동등한 것.

기록식 마이크로포토미터 G II형과 기록기 9 1В1 또는 이와 동등한 것.

스펙트로프로젝터 ПС-18 또는 동등한 것.

토션 저울(비틀림 저울) 타입 ВТ-500 또는 동등한 것.

유기유리(아크릴) 박스.

Ступка, пестик, воронка и стержень из органического стекла.

Муфельная печь с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 400 °C.

Сушильный шкаф с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 110 °C.

Электрическая плитка (нагревательная панель).

Инфракрасная лампа 3-С-1.

Станок для заточки электродов.

Спектральные угли ОСЧ-7−3.

Фасонные графитовые электроды для спектрального анализа марки ОСЧ-7−4 диаметром 6 мм с кратером диаметром 4 мм, глубиной 6 мм, либо электроды тех же размеров, выточенные из спектральных углей марки ОСЧ-7−3.

Фасонные графитовые электроды для спектрального анализа марки ОСЧ-7−4 диаметром 6 мм, заточенные на конус, или электроды той же формы, выточенные из углей спектральных ОСЧ-7−3.

Каждую пару электродов непосредственно перед анализом подвергают очистке обжигом в дуге постоянного тока 15 А в течение 15 с (электрод, заточенный на конус (верхний) — катод; электрод с кратером (нижний) — анод).

Порошковый графит особой чистоты по ГОСТ 23463–79.

Спектрографические фотопластинки тип II размером 9×12 или 9×24, обеспечивающие нормальное почернение аналитических линий и фона в спектре.

Кварцевые чашки вместимостью 30 см³.

Платиновые чашки.

Деионизованная вода с удельным электросопротивлением 20−24 МОм·см.

Азотная кислота особой чистоты по ГОСТ 11125–84, концентрированная и разбавленная 1:1.

Хлористоводородная (соляная) кислота особой чистоты по ГОСТ 14261–77, разбавленная 1:1.

Водный аммиак по ГОСТ 3760–79, химически чистый (х.ч.), разбавленный 1:10.

Хлороформ по ГОСТ 20015–88, дважды перегнанный.

Натрия N,N'-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864–71, раствор с концентрацией 20 г/дм³; готовят перед употреблением.

Натрий хлористый особой чистоты марки 7−4.

Этиловый спирт ректификованный технический по ГОСТ 18300–87, дважды перегнанный в кварцевом приборе.

Металлический ванадий.

Карбонильное железо радиотехническое по ГОСТ 13610–79, марки ПС.

Кобальт марки К-1 по ГОСТ 123–98.

Металлический марганец марки Мр0 по ГОСТ 6008–90.

Медь марки М-3 по ГОСТ 859–2001.

Никель марки Н2 по ГОСТ 849–97.

Растворы, содержащие по 1 мг/см³ ванадия, железа, кобальта, марганца, меди и никеля: 100 мг одного из перечисленных металлов растворяют в минимальном количестве азотной кислоты (1:1), раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление образцов сравнения

3.1.1. Головной образец сравнения (ГОС), содержащий по 0,1% каждой определяемой примеси в расчёте на содержание соответствующего металла в смеси порошкового графита и металлов-примесей: в платиновую чашку помещают 9,94 г порошкового графита и последовательно приливают по 10 см³ каждого из растворов, содержащих по 0,1 мг/см³ определяемых металлов. Смесь упаривают под инфракрасной лампой до полного удаления оксидов азота, прокаливают в муфельной печи при 350−400 °C в течение 5 мин, растирают в ступке из органического стекла в течение 1,5−2 ч, периодически добавляя спирт, сушат в сушильном шкафу при 105−110 °C в течение 1 ч и снова растирают до измельчения образовавшихся комочков.

Перетирание в ступке и высушивание под инфракрасной лампой ведут в боксе из органического стекла.

3.1.2. Образцы сравнения (ОС) готовят последовательным разбавлением ГОС, а затем каждого последующего — порошковым графитом.

Массовые доли определяемых примесей и вводимые в смесь навески порошкового графита и предыдущего образца приведены в табл. 1.

Таблица 1

지정된 분말 흑연과 이전 비교표준(ОС)의 시료를 유기유리(아크릴) 절구에 넣고 알코올을 첨가하여 질감이 페이스트 상태가 될 때까지 1시간 동안 잘 갈아준다. 그런 다음 105−110 °C의 건조기에서 일정 질량이 될 때까지 건조하고 다시 절구에서 곱게 간다.

비교 표준 시료는 엑시케이터(건조기) 안에 트레이싱 페이퍼 봉투로 보관한다.

4. 분석 수행

4.1. 불순물의 농축은 유기유리 박스에서 수행한다.

희토류 산화물(RЗЭ) 시료 1 g 또는 이에 상응하는 금속량을 석영(쿼츠) 컵에 넣고, 희석비 1:1로 희석한 염산 4−6 см를 가하고 가열판에서 완전히 용해시킨다. 수욕(중탕)에서 완전히 증발시켜 건조한 다음, 물 30−40 см를 넣고 암모니아로 pH를 4로 조정한 후 분액깔때기로 옮긴다. 디에틸디티오카바메이트(나트륨) 용액 1 см, 클로로포름 5 см를 넣고 1분 동안 세게 흔든다.

층이 분리되면 유기층을 다른 분액깔때기로 옮기고 같은 조건에서 추출을 두 번 더 반복한다. 합해진 추출물(유기층)은 물로 10 см씩 두 번 세척한 후 건조한 석영 컵으로 옮겨 50 mg의 흑연분말(포집제)을 넣고 실온에서 증발시킨다. 컵의 벽은 농질(농축) 질산 1 см로 씻고, 시료를 수욕에서 증발시킨 뒤 무플(furnace)로에서 350−400 °C로 1−2분 동안 소성(가열)한다. 얻어진 건잔류물을 분광분석에 사용한다.

각 시료의 분석은 두 개의 병행 시료에서 수행한다. 각 분석 배치와 동시에 모든 시약에 대해 두 개의 대조 실험을 설정하여 모든 분석 단계에 걸쳐 수행하고 두 개의 건잔류물—농축물을 얻는다.

4.2. 농축물의 분광분석

각 시료와 대조 실험에서 얻은 농축물 및 비교표준 ОС 1—ОС 8의 각 시료 47 mg에 대해 각각 NaCl 3 mg을 첨가하고 유기유리 절구에서 1분간 혼합한다. 각 혼합물을 유기유리 깔대기와 막대로 하부 전극의 분화구(직경 4 mm, 깊이 6 mm)에 채워 넣는다—이 전극은 양극이다. 상부 전극(음극)은 원뿔형으로 연마된 전극이다. 두 전극 사이에서 고주파 스파크로 직류 15 A 아크를 점화한다. 270,0−345,0 nm 영역의 스펙트럼을 ДФС-13 분광기에 촬영한다. 노출시간은 80 s, 전극 간 거리 3 mm, 분광기의 슬릿 폭은 25 μm이다.

각 시료와 대조 실험의 농축물 스펙트럼 및 비교표준 ОС 1—ОС 8의 각 스펙트럼을 두 번씩 촬영한다.

노광된 포토플레이트는 현상하고 물로 세척한 다음 정착(고정)시키고 흐르는 물에서 15분 동안 세척한 후 건조한다.

5. 결과 처리

5.1. 각 스펙트로그램에서 측정 원소의 분석선의 암화도(광밀도)를 광도계로 측정한다 (표 2 참조). (см. табл.2).

표 2

암화도가 사진유막의 특성곡선의 직선 구간에 있는 선들의 광밀도는 마이크로포토미터 МФ-2로 측정한다. 각 스펙트로그램에서 측정 원소의 분석선의 암화도와 그 주변 배경의 암화도를 측정하고 그 차이를 계산한다. . 두 병행값 와 , 두 스펙트로그램에서 얻은 값으로부터 산술평균값 를 계산한다. 비교표준(ОС)들에 대하여 얻은 값을 사용하여 좌표( , )에 교정곡선을 작성한다. 여기서 는 비교표준(О.С.) 내의 해당 불순물 함량이다. 이 교정곡선으로 시료와 대조실험 농축물의 값을 사용하여 불순물 함량을 구한다.

배경 암화도에 근접한 약한 선들의 광밀도는 기록형 마이크로포토미터로 측정한다 (см. ГОСТ 23862.3-79).

5.2. 불순물의 질량분율()을 백분율로 계산한다:

,

여기서 는 농축물의 질량, g;

는 분석에 사용한 시료의 시약량(시료 취급량), g;

는 시료 농축물에서 얻은 불순물의 평균 질량분율, %;

는 대조 실험 농축물에서 얻은 불순물의 평균 질량분율, %;

는 방법의 체계적 오차를 보정하는 계수로서, 시료에 첨가한 불순물 추가량의 측정 결과에 따라 구한다.

5.3. 병행측정의 재현성 관리를 위해 농축물 내의 불순물 함량을 두 병행측정에서 얻은 값 와 에 해당시키고, 다음 공식으로 산출하여 희토류 산화물 중의 불순물 함량을 결정한다. 두 병행측정 결과 간의 불일치(큰 값/작은 값) 및 두 번의 분석 결과 간의 불일치는 표 3에 기재된 허용 불일치 한계를 초과해서는 안 된다.

표 3