ГОСТ 24977.2-81
Теллур высокой чистоты. Спектральный метод определения примесей

УДК 669.777:543.869:006.354    Группа    В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТЕЛЛУР ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ Спектральный метод определения примесей

Tellurium high purity.

Spectral method for the determination of impurities

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 сентября 1981 г. № 4486 срок введения установлен

с 01.01.83

Постановлением Госстандарта от 07.09.92 № 1123 снято ограничение срока действия

Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод определения примесей в теллуре высокой чистоты марок Т-В4, Т-ВЗ и Т-А1 в диапазоне массовых долей в процентах: серебра 5 • 10“⁶ — 2 • 10^-3; меди 5 • 10~⁶ — 3 • 10~³; свинца 7 • 10“⁶ — 2 • 10~³; алюминия 1 • 10“⁵ — 1 • 10~³; железа 2 • 10“⁵ — 2 • 10~³; олова 7 ■ 10~⁶ — 4 • 10~³; висмута 8 • 10“⁶ — 2 • 10“⁴; магния 2 • 10“⁵ — 1 • 10“³; золота 5 • 10~⁵ — 2 • 10~⁴; кобальта 2 ■ 10“⁵ — 1 ■ 10“³; никеля 7 • 10~⁶ — 1 • 10“³;

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

★

* Переиздание (март 1997 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июне 1987 г., сентябре 1992 г. (ИУС 11-87, 12-92)

ГОСТ 24977.2-81 С. 2

марганца 1 • 10~⁶ — 1 • 10“⁴;

галлия 4 • 10~⁵ — 2 ■ 10~⁴;

индия 1 • 10~⁵ — 3 • 10“⁴;

хрома 2 • 10~⁵ — 1 • 10“³.

Определение примесей в теллуре высокой чистоты проводится по методу «трех эталонов» с применением для испарения примесей и возбуждения спектра дуги переменного ток;*-

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования — по ГОСТ 24977.1-81.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 (решетка 600 штр./мм, первый порядок), ДФС 452 (решетка 1200 штр./мм, второй порядок) или СТЭ-1 с трехступенчатым ослабителем И трехлинзовой системой освещения щели.

Спектрограф с кварцевой оптикой средней дисперсии типа ИСП-30 с трехлинзовой системой освещения щели.

Примечание. Допускается применение приборов с фотоэлектрической регистрацией спектра и других спектральных приборов, других реактивов и материалов, фотопластинок, обеспечивающих получение показателей точности, не уступающих регламентированным настоящим стандартом.

Микрофотометр, предназначенный для измерения плотности почернения спектральных линий.

Спектропроектор типа ПС-18.

Генератор активизированной дуги переменного тока любого типа.

Станок для заточки угольных электродов.

Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности с погрешностью взвешивания не более 0,001 г по ГОСТ 13718-68.

Боксы из органического стекла.

Колбы мерные по ГОСТ 1770-74.

Ступка из органического стекла.

Лампа инфракрасная любого типа с лабораторным автотрансформатором типа ПНО-250—2.

Посуда кварцевая (стаканы, чашки) по ГОСТ 19908-90.

Электроды из углей особой чистоты по ТУ 48—20—78—76 диамет-

19

С. 3 ГОСТ 24977.2-81

ром 6 мм формы «рюмка» с высотой головки (2±1) мм, глубиной канала (10,0±0,2) мм, диаметром канала (4,0±0,1) мм, длиной шейки 5 мм, диаметром 2 мм. При анализе теллура марки Т-Al разрешается использовать электроды формы «рюмка» с высотой головки (10±1) мм, глубиной канала (8,0±0,2) мм, диаметром канала (3,8±0,1) мм.

Контрэлектроды из углей особой чистоты по ТУ 48—20—78—76, диаметром 6 мм, длиной 30—50 мм, один конец заточен на полусферу или усеченный конус диаметром площадки 1,5—2 мм.

Порошок графитовый особой чистоты по ГОСТ 23463-79.

Фотопластинки «спектрографические», типа I или «диапозитивные» размером 9 х 12, типа II или ПФС-02 по ТУ 6—43—1475—88 размером 13 х 18 и 9 х 12 см.

Теллур высокой чистоты марки ТВ-4 по ТУ 6—04—65—82 или марки «экстра» по ТУ 48—0515—028—89.

Кислота    азотная    марки ОС.Ч-19—14 или 23—4 по

ГОСТ 11125-84, при необходимости дважды перегоняется в кварцевом аппарате, и растворы 1:1, 1:3 и 1:4.

Кислота соляная по ГОСТ 14261-77.

Смесь соляной и азотной кислот 3:1.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76.

Пинцеты медицинские из нержавеющей стали по ГОСТ 21241-89.

Хлорид натрия особой чистоты.

Спирт    этиловый    технический ректификованный    по

ГОСТ 18300-87.

Серебро по ГОСТ 6836-80.

Медь по ГОСТ 859-78.

Свинец по ГОСТ 3778-77.

Висмут по ГОСТ 10928-90.

Золото по ГОСТ 6835-80.

Алюминий по ГОСТ 11069-74.

Магний.

Кобальт по ГОСТ 123-78.

Марганец по ГОСТ 6008-90.

Галлий по ГОСТ 12797-77.

Индий по ГОСТ 10297-94.

Аммоний хромовокислый по ГОСТ 3774-76.

Никель по ГОСТ 849-70.

20

ГОСТ 24977.2-81 С. 4

Железо восстановленное.

Олово по ГОСТ 860-75.

Массовая доля металлов не менее 99,99 %.

Растворы чистых металлов.

Раствор серебра: 0,1 г металла растворяют в 10 см³ раствора азотной кислоты 1:3 при слабом нагревании, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 5 см³ азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г серебра.

Раствор меди: 0,1 г металла растворяют в 10 см³ раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г меди.

Раствор свинца: 0,1 г металла растворяют в растворе азотной кислоты 1:4, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки раствором азотной кислоты 1:1 и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г свинца.

Раствор висмута: 0,1 г металла растворяют в 15 см³ азотной кислоты, раствор доводят до кипения, охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 5 см³ азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г висмута.

Раствор золота: 0,1 г металла растворяют в 10 см³ смеси соляной и азотной кислот 3:1, охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г золота.

Раствор алюминия: 0,5 г измельченного металла растворяют в 15 см³ раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки раствором азотной кислоты 1:1 и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,005 г алюминия.

Раствор магния: 0,5 г металла растворяют в 15 см³ раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

21

С. 5 ГОСТ 24977.2-81

1 см³ раствора содержит 0,005 г магния.

Раствор кобальта: 0,5 г измельченного металла растворяют в 20 см³ раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,005 г кобальта.

Раствор никеля: 0,1 г измельченного металла растворяют в 10 см³ раствора азотной кислоты 1:1, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г никеля.

Растворы железа:

Раствор А. 1 г металла растворяют в 20 см³ раствора азотной кислоты 1:1 при слабом нагревании, раствор охлаждают, переводят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 10 см³ азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,01 г железа.

Раствор Б. В мерную колбу вместимостью 100 см³ отмеривают пипеткой 10 см³ раствора А, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,001 г железа.

Раствор олова: 0,1 г тонкоизмельченного металла помещают в стакан вместимостью 50 см³ и добавляют 2 см³ азотной кислоты. После перехода всей навески в метаоловянную кислоту в стакан приливают 15 см³ воды и добавляют 2 г щавелевой кислоты. После растворения осадка раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³. Для растворения оставшихся кристаллов щавелевой кислоты стакан промывают 2—3 см³ воды и промывные воды сливают в мерную колбу, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,001 г олова.

Раствор индия: 0,5 г металла растворяют в 10 см³ раствора азотной кислоты 1:1, раствор доводят до кипения, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки водой и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,005 г индия.

Раствор галлия: 0,1 г галлия растворяют в 10 см³ раствора азотной кислоты 1:1, раствор доводят до кипения для удаления окислов азота, охлаждают, количественно переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 5 см³ азотной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

22

ГОСТ 24977.2-81 С. 6

1 см³ раствора содержит 0,001 г галлия.

Растворы марганца и хрома готовят, как указано в ГОСТ 24977.1-81.

Для приготовления растворов можно использовать окислы, углекислые или азотнокислые соли указанных выше металлов квалификации ч.д.а. или х.ч.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Образцы сравнения. Основой для приготовления образцов сравнения служит порошковый графит с добавкой 2,5 % хлорида натрия.

Головной образец сравнения, содержащий по 0,02 % серебра, меди, золота и галлия, по 0,004 % олова, свинца, железа, никеля и висмута, 0,008 % марганца, 0,12 % хрома, алюминия, магния и кобальта, 0,08 % индия готовят следующим образом:

Смесь 1. В кварцевую чашку вместимостью 50 см³ помещают 4,0 г основы и вводят указанное в табл. 1а количество растворов элементов.

Таблица 1а

Определяемый элемент Массовая доля элемента в растворе, г/дм3 Количество раствора, вносимое в головной образец сравнения, см3 Массовая доля элемента в головном образце сравнения, % Серебро, медь, галлий 0,001 I 0,02 Свинец, олово, железо, висмут, никель 0,001 2 0,04 Алюминий, хром, кобальт, магний 0,005 1,2 0,12 Марганец 0,0005 0,8 0,008 Индий 0,005 0,8 0,08

При введении растворов следят за тем, чтобы раствор, пропитывающий основу, не попадал на дно и стенки чашки. Для этого по мере введения растворов примесей графитовый порошок подсуши-

23

С. 7 ГОСТ 24977.2-81

вают под лампой до удаления запаха азотной кислоты. Полученную смесь тщательно перемешивают в течение 60 мин.

Смесь 2. В кварцевую чашку вместимостью 50 см³ помещают 1,0 г основы, вводят в нее 1 см³ раствора золота, осторожно подсушивают при температуре не выше 70 °С. Просушенный порошок смачивают концентрированной азотной кислотой, просушивают и повторяют смачивание, после чего тщательно высушивают до удаления запаха азотной кислоты.

Обе смеси соединяют, тщательно перемешивают в ступке в течение 60 мин.

Серию рабочих образцов сравнения получают, разбавляя основной и каждый из последующих образцов сравнения в 2,5—2 раза основы.

Каждый из приготовленных образцов сравнения смешивают с четырехкратным по массе количеством теллура. Содержание примесей в полученных образцах сравнения рассчитывают по отношению к теллуру (считая, что содержание примеси в теллуре равно содержанию примеси в образце сравнения деленному на четыре).

Содержание примесей в основе определяют методом добавок и вводят поправку в расчетное содержание примесей в образцах сравнения.

Образцы сравнения (смешанные с теллуром) по расчету содержат количества примесей, указанные в табл. 1.

Таблица 1

Номер образца сравне ния Массовая доля примесей, % серебро, медь, золото, галлий свинец, олово, висмут, никель, железо алюминий, хром, кобальт, магний марганец индий 1 0,002 0,004 0,012 0,0008 0,008 2 0,001 0,002 0,006 0,0004 0,004 3 0,0004 0,0008 0,0024 0,00016 0,0016 4 0,0002 0,0004 0,0012 0,00008 0,0008 5 0,00004 0,00008 0,00024 0,000016 0,00016 6 0,00002 0,00004 0,00012 0,000008 0,00008 7 0,00001 0,00002 0,00006 0,000004 0,00004 8 0,000005 0,00001 0,00003 0,000002 0,00002 9 0,0000033 0,000007 0,00002 0,0000013 0,000013

ГОСТ 24977.2-81 С. 8

Для анализа теллура марки Т-Al можно использовать первые пять образцов сравнения или приготовить серию образцов сравнения, из которых полностью исключить примеси, не нормируемые в указанной марке теллура.

Допускается готовить образцы сравнения введением в основу примесей в виде азотнокислых солей и оксидов с массовой долей основного вещества не менее 99,99 %.

Предельно допускаемое значение погрешности установления значений аттестуемых характеристик образцов сравнения не превышает 2,6 % от аттестуемого значения содержания компонента.

Приготовленные образцы сравнения хранят в полиэтиленовой посуде с плотно закрывающимися крышками.

(Измененная редакция, Изм. № I, 2).

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. От каждой пробы металлического теллура берут по две навески и смешивают их с основной (если образцы сравнения для анализа теллура марки Т-Al приготовлены на основе графитового порошка без добавки хлорида натрия, то пробы смешивают с графитовым порошком) в отношении 4:1 и помещают в каналы угольных электродов (полный канал), обожженных в дуге переменного тока силой 15—18 А в течение 15 с. От каждой навески пробы готовят по шесть, образца сравнения — по три электрода.

Спектры фотографируют через трехступенчатый ослабитель при помощи дифракционного спектрографа (при анализе теллура марки Т-Al можно использовать спектрограф типа ИСП-30).

Ширина щели дифракционного спектрографа 0,018 мм (призменного—0,015 мм). Фотопластинки типа II размером 13x18 (при анализе теллура марки Т-Al в кассету заряжают две фотопластинки: в область 330 нм — половину диапозитивной или типа I, в область 310—220 нм — типа II размером 9 х 12).

Испарение пробы и возбуждение спектров проводят в дуге переменного тока силой 18 А в течение 60 с. При анализе теллура марки Т-Al и использовании электродов с размером канала 3,8 х 8 мм возбуждение спектров проводят в дуге переменного тока силой 8 А в течение 40 с.

Дуговой промежуток 2,5 мм.

На одну фотопластинку фотографируют по шесть спектров пробы и по три спектра образцов сравнения.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

25

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. При помощи микрофотометра измеряют почернения аналитических линий определяемых элементов (5_л+ф) и фона (S$) вблизи линии (длины волн в нм):

серебро Agl 328,07; медь Cul 327,40; алюминий АП 308,22; висмут Bil 306,77; никель Nil 305,08; кобальт Col 304,40; железо Fel 302,0; олово SnI 284,0;

свинец РЫ 283,31; магний Mgl 280,27; золото Aul 267,59; марганец Мп1 279,83; галлий Gal 294,36; индий Ini 303,94; хром GrII 283,56 или хром CrI 302,15.

---

На микрофотометре измеряют почернение линии определяемого элемента в спектрах образцов сравнения во всех трех ступеньках ослабителя для построения характеристической кривой (см. приложение 1 ГОСТ 24977.1-81).

Строят характеристическую кривую фотопластинки и по ней находят соответствующие измеренным почернениям значения логарифмов интенсивности lg/л+ф, lg/ф.

Вычисляют значение \grf-, находят среднее арифметическое ре-

¹ ф

зультатов, полученных по трем спектрограммам каждого образца сравнения (Igy-)_cp, и строят градуировочные графики в координатах

lg—-, lgC, где С — массовая доля примеси в образцах сравнения, %. ^уф

Все расчеты ведут, пользуясь расчетным прибором или таблицей, приведенной в приложении 2 ГОСТ 24977.1-81. По полученным градуировочным графикам находят содержания примесей, соответствующие вычисленным для проб значениям (lgy¹)^.

*Ф

При определении примесей, плотность почернения аналитических линий которых лежит в области нормальных почернений, и при анализе теллура марки Т-Al градуировочные графики строят в координатах S—lgC.

За результат анализа принимают среднее арифметическое резуль-

26

ГОСТ 24977.2-81 С. 10

татов двух параллельных определений, по трем спектрограммам каждое, полученных на одной фотопластинке.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

5.2. Расхождения результатов двух параллельных определений (d) и результатов двух анализов (D) при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Определяемый элемент Массовая доля элемента, % Расхождение результатов двух параллельных определений, % Расхождение результатов двух анализов, % Серебро, медь, 5- 1(Г6 2•10“6 3•10~6 свинец, никель, 1 • I0"5 0,3 • 10“5 О О , 1 KJ висмут, олово, ко- 5- 10~5 К) м* о 1 1/1 3 ■ 10“5 балы, золото 1 ■ иг4 0,3 • 10~4 0,5 • 10“4 5- 10“4 2 • 10“4 О 1 > 1 • 10~3 0,3 • 10~3 0,5 • 10“3 3- 1(Г3 0,9 • 10“3 2•10~3 Индий, галлий, 2• 10“б 0,8 • 10_6 Ю 0 1 O' 1 хром, марганец 1 • 10~5 0,4 • 10~5 0,7 • 10“5 Магний, желе- 5- 1(Г5 2 • 10~5 4 10“5 зо, алюминий 1 • 10'4 О о 1 4* 0,7 ■ 10“4 5- иг4 2 ■ 1(Г4 3,5 • 10-4 1 • иг3 0,4 • 10_3 0,7 • 10“3

Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей примесей рассчитывают методом линейной интерполяции или по формулам:

для серебра, меди, свинца, никеля, висмута, олова, кобальта и золота:

d= 0,3 С; D = 0,5 С;

для индия, галлия, хрома, марганца, магния, железа и алюминия.

d = 0,4 С; D = 0,7 С;

где С — среднее арифметическое результатов параллельных определений;

С — среднее арифметическое двух результатов анализа.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

27