ГОСТ 9853.10-96
ГОСТ 9853.10−96 Титан губчатый. Метод определения ниобия и тантала
ГОСТ 9853.10−96
Группа В59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ТИТАН ГУБЧАТЫЙ
Метод определения ниобия и тантала
Sponge titanium. Method for determination of niobium and tantalum
МКС 77.120*
ОКСТУ 1709
_________________________________
* В указателе «Национальные стандарты» 2008 г.
ОКС 77.120, 77.120.50 — Примечание изготовителя базы данных.
Дата введения 2000−07−01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 105, Украинским научно-исследовательским и проектным институтом титана
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 9 от 12 апреля 1996 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
Республика Беларусь | Госстандарт Беларуси |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Туркменистан | Главная государственная инспекция Туркменистана |
Украина | Госстандарт Украины |
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 19 октября 1999 г. N 353-ст межгосударственный стандарт
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения ниобия (при массовой доле ниобия от 0,002% до 0,01%) и экстракционно-фотометрический метод определения тантала (при массовой доле тантала от 0,001% до 0,005%) в губчатом титане по
Метод основан на отделении ниобия и тантала от титана и сопутствующих примесей двукратным осаждением ниобия и тантала танином в солянокислой среде, последующем сплавлении осадка с пиросульфатом калия, образовании в присутствии винной кислоты окрашенного в красный цвет комплексного соединения ниобия с цианформазаном-2 с последующим измерением оптической плотности раствора.
Тантал определяют путем экстракции бензолом комплексного соединения тантала с кристаллическим фиолетовым и последующего измерения оптической плотности экстракта.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.315−97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения
ГОСТ 2603−79 Ацетон. Технические условия
ГОСТ 4204−77 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4461−77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 4463−76 Натрий фтористый. Технические условия
ГОСТ 5712−78 Аммоний щавелевокислый 1-водный. Технические условия
ГОСТ 5817−77 Кислота винная. Технические условия
ГОСТ 5955−75 Бензол. Технические условия
ГОСТ 7172−76 Калий пиросернокислый
ГОСТ 10484−78 Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 10652−73 Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)
ГОСТ 14261−77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 17746−96 Титан губчатый. Технические условия
ГОСТ 23780−96 Титан губчатый. Методы отбора и подготовки проб
ГОСТ 25086−87 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа
3 Общие требования
3.1 Общие требования к методу анализа — по
3.2 Отбор и подготовку проб проводят по
3.3 Массовую долю ниобия и тантала определяют по двум навескам.
4 Средства измерений и вспомогательные устройства
Спектрофотометр типа СФ-46 или фотометрический колориметр концентрационный типа КФК-2, или аналогичный прибор.
Кислота соляная по
Кислота азотная по
Кислота серная по
Кислота фтористоводородная по
Кислота аскорбиновая по Государственной фармакопее X.
Кислота винная по
Танин по Государственной фармакопее X, раствор массовых концентраций 30 и 10 г/дм, последний готовят растворением танина в 1000 смраствора соляной кислоты (1:9).
Калия пиросульфат (калий пиросернокислый) по
Натрия фторид (натрий фтористый) по
Бензол по
Аммония гидрооксалата моногидрат (аммоний щавелевокислый) по
Цианформазан-2 по действующему нормативному документу, раствор массовой концентрации 1 г/дм.
Ацетон по
Кристаллический фиолетовый по действующему нормативному документу, раствор массовой концентрации 2 г/дм.
Фильтры обеззоленные «красная лента» и «белая лента» по действующему нормативному документу.
Этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты динатриевой соли дигидрат (трилон Б) по
Государственные стандартные образцы по
Стандартные растворы ниобия.
Раствор А: 0,3575 г оксида ниобия (V) сплавляют с 7 г пиросульфата калия в платиновом тигле при температуре (793±25) К. Плав растворяют в 100 смраствора винной кислоты массовой концентрации 200 г/дм, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см, доливают водой до метки и перемешивают. Годен к применению в течение месяца.
1 смраствора, А содержит 0,0005 г ниобия.
Раствор Б: 2 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают раствором винной кислоты массовой концентрации 40 г/дмдо метки и перемешивают. Готовят перед применением.
1 смраствора Б содержит 0,00001 г ниобия.
Стандартные растворы тантала.
Раствор А: 0,1526 г оксида тантала (V) сплавляют с 5−6 г пиросульфата калия в платиновом тигле при температуре (793±25) К. Плав растворяют в 150 смраствора моногидрата гидрооксалата аммония при нагревании, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 сми доливают водой до метки. Раствор годен к применению в течение двух недель.
1 смраствора, А содержит 0,0005 г тантала.
Раствор Б: 2 смраствора, А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают раствором моногидрата гидрооксалата аммония до метки и перемешивают. Готовят перед применением.
1 смраствора Б содержит 0,000004 г тантала.
5 Порядок проведения измерений
5.1 Навеску массой 1,0 г помещают в стакан вместимостью 500 см, приливают 100 смраствора соляной кислоты (1:1). Стакан накрывают часовым стеклом или стеклянной воронкой и ведут растворение при умеренном нагревании. Объем раствора поддерживают постоянным, периодически добавляя раствор соляной кислоты (1:1). После полного растворения навески в раствор приливают примерно 1 смазотной кислоты до обесцвечивания раствора и кипятят до удаления оксидов азота, после чего добавляют 0,5 г аскорбиновой кислоты и раствор разбавляют водой примерно до 200 см. В стакан с раствором помещают бумажную массу, приливают 100 смраствора танина массовой концентрации 30 г/дм, стакан накрывают часовым стеклом и кипятят раствор в течение 40−50 мин, после чего раствор охлаждают и оставляют на 7−8 ч для формирования осадка. Раствор с осадком фильтруют через беззольный фильтр средней плотности «белая лента» и 3−4 раза промывают раствором соляной кислоты (1:49). Фильтр с осадком переносят в платиновую чашку, помещают ее в холодную муфельную печь. Во время нагрева печи осадок высушивают, озоляют и затем прокаливают при температуре (1303±25) К.
Осадок осторожно при отключенной вентиляции вынимают из муфельной печи, добавляют 5−6 капель серной кислоты, 5 смфтористоводородной кислоты. Содержимое в платиновой чашке нагревают до выделения паров серной кислоты и далее упаривают до состояния влажного осадка. К остатку в чашке приливают 5 смсоляной кислоты (1:1) и нагревают в течение нескольких минут до растворения осадка. Раствор переносят в стакан, в котором проводилось первое осаждение, ополаскивают чашку небольшим количеством воды, протирают ее кусочком фильтровальной бумаги, который помещают в тот же стакан, и еще раз ополаскивают небольшим количеством воды. Промывные воды объединяют в стакане с основным раствором. К раствору приливают 100−150 смраствора танина массовой концентрации 10 г/дм, помещают фильтробумажную массу, вносят 0,25 г аскорбиновой кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и кипятят раствор около 1 ч. Снимают стакан с электроплитки, приливают к горячему раствору 50−70 смраствора соляной кислоты (1:4), раствор охлаждают и оставляют на 3−4 ч.
Раствор с осадком фильтруют через двойной фильтр «белая лента» и «красная лента», промывают его 3−4 раза раствором соляной кислоты (1:49), после чего помещают в кварцевый тигель.
Кварцевый тигель с осадком помещают в холодную муфельную печь. Во время нагрева печи осадок высушивают, озоляют, а затем прокаливают при температуре (1303±25) К.
Осадок в тигле сплавляют с пиросульфатом калия массой 0,75 г при температуре (793±25) К в течение 3−5 мин.
Тигель вынимают из печи, охлаждают, добавляют 10 смраствора винной кислоты массовой концентрации 40 г/дм, нагревают до растворения плава. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 25 см, доливают до метки раствором той же винной кислоты и перем
ешивают.
5.2 Для определения ниобия аликвотную часть раствора 10 смпомещают в мерную колбу вместимостью 50 см, приливают до объема 40 смраствор соляной кислоты (1:9), добавляют 0,5 смраствора трилона Б, 2 смраствора цианформазана-2 и нагревают до температуры (343±10) К. Спустя 15 мин раствор охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки раствором соляной кислоты (1:9) и перемешивают.
Оптическую плотность раствора измеряют на фотоколориметре или спектрофотометре при длине волны 670 нм (красный светофильтр для фотоколориметра) в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта.
5.3 Для определения тантала аликвотную часть раствора 5 смпомещают в кварцевую пробирку с притертой пробкой вместимостью 100 см. Добавляют пипеткой 2 смраствора фторида натрия, 1 смраствора кристаллического фиолетового, 10 смбензола (из бюретки) и экстрагируют окрашенный комплекс в течение 1 мин. После разделения фаз точно отмеренный объем 5 смбензольного слоя помещают в сухую пробирку с притертой пробкой, куда предварительно вносят 1 смацетона, и перемешивают. Оптическую плотность экстракта измеряют на фотоколориметре или спектрофотометре при длине волны 590 нм (оранжевый светофильтр для фотоколориметра) в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения используют экстракт раствора контрольного опыта
.
5.4 Построение градуировочного графика
5.4.1 Для построения градуировочного графика при массовой доле ниобия от 0,002% до 0,01% в шесть из семи мерных колб вместимостью 50 смпомещают 0,8; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 смстандартного раствора Б ниобия, что соответствует 0,000008; 0,000010; 0,000020; 0,000030; 0,000040; 0,000050 г ниобия. Во все семь колб приливают раствор соляной кислоты (1:9) до объема примерно 40 см, 0,5 смраствора трилона Б, добавляют 2 смраствора цианформазана-2 и далее поступают, как указано в 5.2. В качестве раствора сравнения используют раствор контрольного опыта.
5.4.2 Для построения градуировочного графика при массовой доле тантала от 0,001% до 0,005% в шесть из семи кварцевых пробирок для экстрагирования вместимостью 100 смпомещают 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 смстандартного раствора Б тантала, что соответствует 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,000010; 0,000012 г тантала.
Во все семь пробирок приливают по 5 смраствора контрольного опыта, по 2 смраствора фторида натрия и далее поступают, как указано в 5.3. В качестве раствора сравнения используют экстракт, полученный из раствора в седьмой пробирке, не содержащего стандартный раствор тантала.
5.4.3 По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам ниобия (тантала) строят градуировочный график.
6 Обработка результатов измерений
6.1 Массовую долю ниобия ,%, вычисляют по формуле
, (1)
где — масса ниобия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;
— общий объем раствора пробы, см;
— масса навески, г;
— объем аликвотной части раствора пробы, см.
6.2 Массовую долю тантала ,%, вычисляют аналогично.
7 Допустимая погрешность измерений
7.1 Расхождение между результатами измерений и результатами анализа (при доверительной вероятности 0,95) не должно превышать допускаемых значений, указанных в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
В процентах
Массовая доля ниобия | Допускаемое расхождение между результатами парал- лельных измерений |
Допускаемое расхождение между результатами анализа | Предел погрешности измерений |
От 0,0020 до 0,0100 включ. |
0,0007 | 0,0011 | 0,0009 |
Таблица 2
В процентах
Массовая доля тантала | Допускаемое расхождение между результатами парал- лельных измерений |
Допускаемое расхождение между результатами анализа | Предел погрешности измерений |
От 0,0010 до 0,0050 включ. |
0,0003 | 0,0004 | 0,0003 |
7.2 Контроль точности результатов анализа проводят по стандартному образцу в соответствии с
Допускается проводить контроль точности результатов анализа по методу добавок в соответствии с
Добавками являются стандартные растворы Б.
8 Требования к квалификации
К выполнению анализа допускается химик-аналитик квалификации не ниже 4-го разряда.