МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
АЛЮМИНИЙ ПЕРВИЧНЫЙ
Спектральный метод определения мышьяка и свинца
Primary aluminium. Spectrochemical method
for the determination of arsenic and lead
|
ГОСТ
23189-78
|
Издание с
Изменением № 1. утвержденным в июне 1989 г. (ИУС 9-89).
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26 июня 1978 г. № 1671 дата введения установлена
01.01.80
Ограничение
срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 03.06.91 № 773
Настоящий
стандарт устанавливает метод спектрального определения мышьяка (при массовой
доле от 0,001 до 0,015 %) и свинца (при массовой доле от 0,01 до 0,15 %) в
первичном алюминии.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Содержание мышьяка и свинца в алюминии
определяют по градуировочным графикам, построенным для каждого элемента по
методу «трех эталонов». Регистрация спектра может быть фотографической и
фотоэлектрической.
При
проведении анализов фотографическим методом градуировочные графики строят в
координатах: ; ; DS
- С (при DS
£
0,50),
где DS - разность почернений линий
определяемого элемента и элемента сравнения;
С
- концентрация определяемого элемента в стандартных образцах;
Iа - интенсивность линии определяемого
элемента за вычетом интенсивности близлежащего фона;
-
относительная интенсивность линии определяемого элемента и линии сравнения.
Если
линией сравнения служит фон вблизи аналитической линии, то координатами служат:
.
При
проведении анализов фотоэлектрическим методом градуировочные графики строят в
координатах: n
- lgC;
n
- C,
где C -
концентрация определяемого элемента в стандартных образцах;
n -
показания выходного измерительного прибора, пропорциональные логарифму
относительной интенсивности линий определяемого элемента и линии сравнения.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
1.2. Для квантометров, в которых показания
выходного прибора n
пропорциональны
относительной интенсивности спектральных линий, градуировочный график строят в
координатах: lg
n
- lgC или n - C.
1.3. Для испарения пробы и возбуждения
спектра используют дуговые генераторы.
1.4. При проведении анализа используют
государственные, отраслевые стандартные образцы или стандартные образцы
предприятия. Для контроля правильности результатов анализа используют ГСО.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
2. отбор проб
2.1. Отбор и подготовку проб к анализу
производят по ГОСТ 3221-85
со следующими дополнениями: поверхность торца электрода диаметрам 8 - 10 мм после
заточки на плоскость обрабатывают грубым напильником (до получения шероховатой
поверхности). При повторном анализе срезают не меньше 2 - 3 мм по длине
электрода и вновь обрабатывают грубым напильником. Шероховатость при данном
способе заточки контролю не подлежит.
Анализируемый
образец служит нижним электродом. Верхним электродом служит спектрально-чистый
угольный электрод диаметром 6 мм. Верхний электрод заточен на полусферу с
радиусом 3 - 6 мм, конус с углом заточки 120° или усеченный
конус с площадкой диаметром 1 - 2 мм с углом заточки 40 - 60°. Допускается
отбор проб в форме цилиндра для анализа с применением кванто-метра.
После
анализа 8 - 10 электродов электрододержатели протирают спиртом для очистки от
оксида алюминия.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
3. СПЕКТРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД
3.1. Сущность метода
Метод основан на
возбуждении спектра дуговым разрядом с последующей его регистрацией на
фотопластинке с помощью спектрографа.
3.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрограф
с кварцевой оптикой типа ИСП-30 или СТЭ-1.
Генератор
типа ИВС-23, ИВС-28, УГЭ-4. Допускается применять другие источники возбуждения
спектра, обеспечивающие требуемый режим работы при проведении анализа.
Микрофотометр
типа ИФО-460, МФ-2 или С-2.
Спектрально-чистые
угли марки С2 в виде прутков диаметром 6 мм по ТУ 16583-240-74.
Фотопластинки
спектральные типов ЭС, УФШ, «Микро», чувствительностью 3 - 130 ед. по ГОСТ
10691.0-84 - ГОСТ
10691.4-84 или аналогичные.
Станок
токарный настольный типа ТВ 16.
Станок
для заточки электродов типа КП35.
Тиски.
Напильники.
Кондиционеры
комнатные типа 1КС-12А, КТ-2 или аналогичные.
Ослабитель
девятиступенчатый платиновый.
Спирт
этиловый ректификованный технический по ГОСТ
18300-87 (расход 1 мл на 2 электрода).
Фотореактивы
для обработки фотопластинок по ГОСТ 3221-85.
Вата
гигроскопическая по ГОСТ 5556-81.
Допускается
применять другую аппаратуру и материалы, обеспечивающие точность результатов
анализа не хуже регламентируемой данным методом.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
3.3. Проведение анализа
Условия
проведения анализа при фотографическом методе приведены в табл. 1.
Таблица 1
Материал и
контролируемый параметр
|
Мышьяк
|
Свинец
|
Ширина щели, мм
|
0,010 - 0,020
|
Высота промежуточной диафрагмы, мм
|
5
|
Сила тока в цепи дуги, А
|
6 - 9
|
Аналитический промежуток, мм
|
2,5
|
Обжиг, с
|
Без обжига
|
Противоэлектрод
|
Угольный или медный
|
Фотопластинки
|
«Микро» 130
|
3 - 8 ЭС
|
Длины волн аналитических линий, нм
|
As 234,98
|
Рb 283,30
|
Линии сравнения, нм
|
Фон
|
Аl 266,91
|
Координаты градуировочного графика
|
R - lg C; Iэл
- С
|
DS - lg С, DS - С
|
Определяемые массовые доли, %
|
0,001 - 0,015
|
0,01 - 0,1
|
Примечания:
1. Параметры выбирают в пределах указанных
значений.
2. Время экспозиции выбирают в зависимости от
чувствительности фотопластинок, ориентировочно 100 - 120 с.
При
работе по методу «трех эталонов» выполняют следующие операции:
а)
выбирают не менее пяти стандартных образцов;
б)
фотографируют спектры стандартных и анализируемых образцов не менее четырех раз
на двух разных фотопластинках (по 2 спектра стандартного и анализируемого
образца на фотопластинке);
в)
проявляют и обрабатывают фотопластинки по ГОСТ 3221-85 со
следующими дополнениями: при использовании фотопластинок типа УФШ фоторастворы
готовят по инструкции к этим фотопластинкам;
г)
измеряют почернения 5 аналитических линий и фона вблизи этих линий;
д)
вычисляют величину разности почернений (DS) для линий свинца и алюминия и среднее
арифметическое DSср
по 2 - 3 спектрам;
е)
по характеристической кривой (тщательно построенной для области недодержек по
9-ступенчатому платиновому ослабителю) и соответствующим расчетным
приспособлениям переводят почернения 5 линии мышьяка и фона в интенсивность I. Вычисляют логарифм относительной
интенсивности,
и Rср
по 2 - 3 спектрам;
ж)
строят градуировочные графики в координатах DS - lg C для
определения содержания свинца и в координатах R -
lg
C
для определения содержания мышьяка. Эти графики пригодны для
анализа тех образцов, спектры которых сфотографированы вместе со спектрами
стандартных образцов на одной фотопластинке;
з)
определяют содержание элемента в алюминии по соответствующему градуировочному
графику.
Примечание. При анализе внутризаводской продукции оценку содержания
мышьяка и свинца в алюминии допускается производить по одному стандартному
образцу предприятия. В этом образце массовая доля мышьяка должна составлять
около 0,006 % и свинца - 0,05 % (не более). В этом случае допускается
аттестовать алюминий как «меньше 0,01 %» для мышьяка и «меньше 0,1 %» для
свинца, если интенсивность аналитических линий в пробах будет меньше
интенсивности соответствующих линий в стандартном образце (при стандартных
условиях анализа).
Если
интенсивность линий мышьяка или свинца в пробах больше, чем в стандартном
образце (образце сравнения), то анализ повторяют с полным комплектом
стандартных образцов.
3.2,
3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3.4. Обработка результатов
3.4.1. По результатам фотометрирования
спектров проб находят DSср и Rср. Далее, по соответствующим градуировочным
графикам находят массовые доли свинца и мышьяка в пробах в процентах. Повторяют
все операции для второй фотопластинки. Для каждого элемента, таким образом,
получают два значения: и .
3.4.2. За результат анализа принимают среднее
арифметическое параллельных определений ()
,
где , - единичные
результаты определения массовой доли компонента, полученные на первой и второй
фотопластинке в одну смену.
Расхождение
двух единичных результатов анализа (d - показатель
сходимости), полученных с использованием одного источника возбуждения спектров
не должно превышать при доверительной вероятности P = 0,95 значения допускаемых расхождений,
приведенных в табл. 2.
.
Расхождение
двух единичных результатов анализа (D - показатель воспроизводимости), полученных
в разные смены, не должно превышать значений допускаемых расхождений,
приведенных в табл. 2.
Расхождение
единичного результата (X)
определения массовой доли примеси в стандартных образцах, используемых для
контроля точности анализа, спектры которых одновременно фотографируют со
спектрами анализируемых проб, и аттестованного значения массовой доли примеси Сатт,
не должно превышать значений d,
приведенных в табл. 2.
.
3.4.3. При расхождении единичных результатов
анализа С1 и С2 более чем на значение d, анализ следует повторить (с учетом двух
выполненных определений), установив необходимое число параллельных определений n по формуле
,
где d΄
- расхождения единичных результатов определений, полученных
при выполнении анализа;
d -
установленные значения величин допускаемых расхождений (по табл. 2).
За
окончательный результат принимается среднее арифметическое из n единичных определений при доверительном интервале,
соответствующем доверительному интервалу среднего арифметического, которое было
бы получено при соответствии нормативам табл. 2.
Таблица 2
Определяемый
элемент
|
Массовая доля, %
|
Абсолютные допускаемые расхождения, %
|
параллельных определений d
|
двух результатов анализа D
|
Спектрографический метод
|
Фотоэлектрический метод
|
Спектрографический метод
|
Фотоэлектрический метод
|
Мышьяк
|
Св. 0,001 до
0,003
|
0,0020
|
0,0015
|
0,003
|
0,003
|
» 0,003 » 0,006
|
0,0030
|
0,0015
|
0,005
|
0,003
|
» 0,006 » 0,015
|
0,0050
|
0,0015
|
0,005
|
0,003
|
Свинец
|
Св. 0,01 до
0,05
|
0,02
|
0,02
|
0,04
|
0,04
|
» 0,05 » 0,10
|
0,04
|
0,04
|
0,06
|
0,06
|
» 0,10 » 0,15
|
0,03
|
0,03
|
0,06
|
0,06
|
3.4.4. Контроль воспроизводимости результатов
анализа выполняют не реже 1 раза в квартал.
Если
расхождение результатов первичного и повторного анализов превосходит значения,
приведенные в табл. 2, не более чем в 5 % случаев, воспроизводимость
спектрального метода считают удовлетворительной.
Для
повторных определений необходимые объемы контрольных выборок устанавливают по
ОСТ 48-292-86.
3.4.5. Контроль правильности результатов
анализа осуществляют по государственным стандартным образцам (ГСО), проведя его
через весь ход анализа в соответствии с п. 3.3.
Контроль
правильности результатов анализа необходимо проводить после длительного
перерыва в работе, ремонта оборудования.
Правильность
анализа, кроме контроля с применением ГСО, проверяют также химическим методом
по ГОСТ
12697.11-77 и ГОСТ 12697.12-77.
Совпадение
двух методов можно считать удовлетворительным, если соблюдается условие ,
где и - массовая доля
компонента, определенная спектральным и химическим методами, соответственно, %;
dсп,
dхим
- показатели сходимости для спектрального и химического методов, приведенные в
соответствующих стандартах, %.
Допускается
применение других методов по аттестованным методикам с метрологическими
характеристиками, не уступающими данному стандарту
3.4.2 - 3.4.5. (Введены дополнительно, Изм. № 1).
4. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА
4.1. Сущность метода
Метод
основан на испарении образца и возбуждении спектра дуговым разрядом с
последующей его регистрацией с помощью фотоэлектрической установки.
4.2. Аппаратура, материалы и реактивы по п. 3.2
со следующими дополнениями:
установка
фотоэлектрическая типа МФС-4, МФС-6, МФС-8;
генератор
типа ГЭУ-1, УГЭ-4, ИВС-28, ИВС-23.
Допускается
использование другой аппаратуры, оборудования, материалов и реактивов, при
условии получения метрологических характеристик, не хуже установленных
настоящим стандартом. Аппаратура должна быть аттестована в соответствии с ГОСТ
8.326-89* и документацией ведомственной метрологической службы.
__________
* На территории
Российской Федерации действуют ПР
50.2.009-94.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
4.3. Проведение анализа
При
фотоэлектрическом методе анализа используют метод «трех эталонов» и
«контрольного эталона».
Ширина
входной щели полихроматора 0,02 мм, ширина выходных щелей 0,04 - 0,10 мм (в
зависимости от модели квантометра).
Желательно
устанавливать щели с минимальной шириной.
Остальные
условия проведения анализа фотоэлектрическим методом приведены в табл. 3.
Таблица 3
Материалы и
контролируемый параметр
|
Мышьяк
|
Свинец
|
Напряжение
питания, В
|
220
|
Сила тока в
цепи дуги, А
|
4 - 8
|
Метод
управления
|
Фазовый
|
Аналитический
промежуток, мм
|
1,5
|
Обжиг, с
|
Не более 3
|
Экспозиция, с
|
20 - 60
|
Противоэлектрод
|
Угольный
|
Длины волн
аналитических линий, нм
|
As 234,98
|
Рb 283,30
Рb 405,78
|
Линии
сравнения
|
Фон
|
-
|
алюминий, нм
|
Al 266,03
Al 305,01
Al 394,40
|
Координаты
градуировочного графика
|
n - С; n - lg С
|
Определяемые
массовые доли, %
|
0,001 - 0,015
|
0,01 - 0,15
|
Примечание. Параметры
выбирают в пределах указанных значений.
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Обработку результатов выполняют по п. 3.4.
Массовую долю элемента в анализируемом образце определяют по градуировочному
графику, построенному в координатах n - C или n - lg C.
За
результат анализа принимают среднее арифметическое параллельных определений ()
,
где и -
единичные результаты определения массовой доли компонента, полученные в одну
смену.
Допускаемые
расхождения, характеризующие сходимость и воспроизводимость результатов
анализа, приведены в табл. 2.
При
определении массовой доли мышьяка вблизи границы марки алюминия по ГОСТ 11069-74, количество
необходимых параллельных определений рассчитывают по ГОСТ 3221-85
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
4.4.2.
(Исключен, Изм.
№ 1)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие требования. 1
2. Отбор проб. 2
3.
Спектрографический метод. 2
4. Фотоэлектрический метод анализа. 6
|