ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГАЛЛИЙ
Метод определения селена
Gallium.
Method for the determination of selenium
ОКСТУ 1709
Дата введения 01.01.94
Настоящий стандарт устанавливает метод инверсионной переменно-токовой вольтамперометрии для определения селена в галлии (при массовой доле селена от 5- 10-в до 1 • 10-4 %).
Метод основан на выделении селена в элементном виде на коллекторе —сере и определении методом инверсионной переменно-токовой вольтамперометрии с накоплением в растворе серной кислоты в присутствии ионов бихромата и меди (II).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа и требования безопасности — по ГОСТ Р 50429.0.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Весы лабораторные 1 класса по ГОСТ 24104.
Полярограф ППТ-1 или ПУ-1 со стационарным ртутным электродом и электролитической ячейкой полярографа с выносным анодным отделением. Анодное отделение заливают смесью серной кислоты, ортофосфорной кислоты и дистиллированной воды в соотношении объемов 1:1:2 (меркуросульфатный электрод сравнения).
Плитка электрическая мощностью 400 Вт.
Водяная баня.
Издание официальное
Настоящий стдндарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России
ГОСТ Р 50429,6—92 С. 2
Форвакуумный насос марки ВМ-461М или аналогичный.
Пробирки стеклянные вместимостью 50 см3.
Палочки стеклянные.
Колбы конические вместимостью 250 см3.
Воронки стеклянные диаметром 75 мм.
Колбы мерные вместимостью 25; 50; 100; 1000 см3.
Мензурки вместимостью 100; 500; 1000 см3.
Цилиндры мерные вместимостью 5 и 10 см3.
Пипетки с делениями на 0,1; 0,2; 1; 2 см3..
Тигли кварцевые вместимостью 50 см3.
Стаканы химические вместимостью 25; 100; 200; 1000 см3.
Стекла часовые диаметром 70 мм.
Фильтры «белая лента».
Фильтровальная бумага.
Этиловый сдирт по ГОСТ 18300.
Барий хлористый, ос.ч. по ГОСТ 4108.
Натрий серноватисто-кислый (натрия тиосульфат) 5-водный по ГОСТ 27068 — перекристаллизованный, водный раствор концентрацией 300 г/дм3.
Кислота серная особой чистоты по ГОСТ 14262 — очищенная, концентрированная и растворы концентрацией 9; 0,9 и 0,3 моль/дм3.
Кислота серная очищенная: в стакан вместимостью 1000 см3 наливают 300 см3 бидистиллированной воды и осторожно при перемешивании приливают 300 см3 концентрированной серной кислоты. Полученный раствор нагревают, приливают 10—15 см3 водного раствора серноватисто-кислого натрия. На следующий день раствор декантируют и упаривают до появления белых паров серной кислоты. В раствор добавляют 50 мг хлористого бария. Смесь нагревают до полного растворения сульфата бария, охлаждают, разбавляют бидистиллированной водой в отношении 1:1. На следующий день раствор декантируют и упариваю* до появления белых паров серной кислоты.
Калия гидроокись по ГОСТ 24363.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Вода бцдистиллированная: дистиллированную воду наливают в колбу перегонного аппарата вместимостью 2 дм3. В нее насыпают 1 г гидроокиси калия и марганцево-кислый калий до интенсивного окрашивания. Раствор кипятят. Собирают среднюю фракцию дистиллята, составляющую !/з взятого объема дистиллированной воды, первую и третью фракции отбрасывают.
Кислота муравьиная по ГОСТ 5848.
61
С. 3 ГОСТ Р 50429.6-92
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261 концентрированная и перегнанная.
Царская водка — смесь концентрированных азотной и соляной кислот в отношении объемов 1:3.
Обратная царская водка — смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении объемов 3:1.
Гидроксил амина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор концентрацией 100 г/дм1 в растворе соляной кислоты концентрацией 6 моль/дм1.
Промывная жидкость: раствор гидроксиламина гидрохлорида разбавляют бидистиллированной водой в отношении 1:5 по объему.
Бром по ГОСТ 4109.
Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, водный раствор концентрацией 50 г/дм1 в растворе серной кислоты концентрацией 0,9 моль/дм1.
Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165, водный раствор концентрацией меди 500 мкг/см1 в растворе серной кислоты кон-центрацией 0,9 моль/дм1.
Серное молоко: к 10 см1 раствора серноватисто-кислого натрия добавляют 4 см1 разбавленной серной кислоты 1:1 непосредственна перед употреблением (1—2 мин).
Ртуть марки РО по ГОСТ 4658.
Селен высокой чистоты.
Раствор селена основной: 100 мг селена растворяют в обратной царской водке; добавляют 5 см1 концентрированной серной кислоты и упаривают раствор до начала выделения паров серной кислоты. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см1 и доводят до метки бидистиллированной водой.
1 см1 основного раствора содержит 1 мг селена.
Более разбавленные растворы готовят, разбавляя основной раствор селена раствором серной кислоты концентрацией 0,9 моль/дм1 в день употребления.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 используют при зарядке электродов в соответствии с инструкцией к полярографу.
ГОСТ Р 50429.6-92 С. ♦
этого в охлажденный тигель осторожно по каплям добавляют 0,5—1 см3 муравьиной кислоты и ставят на водяную баню. Эту операцию повторяют до полного прекращения выделения оксидов азота. Затем остаток обрабатывают дистиллированной водой и упаривают на водяной бане. Избыток муравьиной кислоты удаляют упариванием с водой. Следы муравьиной кислоты не мешают дальнейшему ходу анализа. Затем остаток растворяют в 20 см3 гидроксиламина гидрохлорида. Раствор переводят в пробирку вместимостью 50 см3. Пробирки с раствором помещают в кипящую баню. В них добавляют по 0,5 см3 серного молока и выдерживают растворы на водяной бане 3 ч. За это время трижды добавляют по 0,3 см3 серного молока — через 30 мин, 1 ч и 3 ч. На следующий день выделившийся осадок серы, содержащий селен, отфильтровывают через фильтр с белой лентой и промывают сначала семь раз промывной жидкостью, а затем пять раз бидистиллятом. Осадок смывают струей бидистиллята в тигель вместимостью 50 см3. Добавляют в него 1 см3 концентрированной азотной кислоты, 1 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1 и 0,5 см3 брома. Тигель оставляют под часовым стеклом на 30 мин. Затем раствор нагревают на водяной бане до отгонки избытка брома и упаривают на плитке до начала появления паров серной кислоты.
3.2. Полярографирование
К содержимому охлажденного тигля добавляют 5 см3 бидис-тиллированной воды, 0,2 см3 раствора двухромовокислого калия и 0,2 см3 раствора сернокислой меди. Содержимое в тигле слегка нагревают до полного растворения осадка, раствор охлаждают и переводят в мерный цилиндр вместимостью 50 см3, доводят объем раствора до 25 см3 бидистиллированной водой. Полярографирование анализируемого раствора ведут в ячейке полярографа с выносным меркуросульфатным электродом сравнения. Размер стационарной ртутной капли должен соответствовать 20 делениям часового индикатора полярографа. Потенциал накопления минус 0,6 В, продолжительность накопления с перемешиванием 1—3 мин, время успокоения раствора 15 с. Развертка катодная, скорость развертки 5 мВ/e, амплитуда 8 МВ. Потенциал пика селена около минус 1,05 В. Вольтамперограмму каждого раствора снимают три раза.
3.3. Расшифровка инверсионных вольтампе-р о гр а м м
Высоту пика измеряют по вертикали, проведенной через вершину пика до пересечения с касательной, соединяющей основания ветвей пика. Каждая из высот пика не должна отличаться от среднего арифметического значения высоты пика Н более чем на
63
C. 5 ГОСТ Р 50429.6-02
0,2 Н. Если высота первого пика отличается от среднего значения Н более чем на 0,2 Я, то высоту первого пика не учитывают.
Массовую долю селена в пробе определяют по методу добавок. Добавку разбавленного стандартного раствора селена объемом не более 0,3 см3 вводят в весь объем полярографируемого раствора.
Раствор с добавкой полярографируют так же, как и раствор пробы. Добавка должна увеличивать массу селена в полярогра-фируемом растворе и высоту пика в 2-3 раза, если содержание селена в пробе X, вычисленное по п. 4.1, не меньше 5-10~6 %.
Если массовая доля селена в пробе, меньше чем 5-10~6 %, то добавка должна быть 0,05 мкг.
С каждой серией проб проводят два контрольных опыта.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю селена (X) в процентах вычисляют по формуле
где т\ — масса селена в добавке, мкг,
Hi — средняя арифметическая высота пика полярографируемого раствора навески пробы за вычетом среднеарифметического значения высоты пика селена в контрольном опыте, мм,
т — масса навески галлия в полярографируемом растворе, г, Н2 — средняя арифметическая высота пика раствора навески пробы с добавкой за вычетом среднеарифметического значения высоты пика селена в контрольном опыте, мм v — полярографируемый объем раствора пробы, см3,
Av — объем добавки, сма.
4.2. За результат анализа принимают среднее арифметическое значение двух результатов параллельных определений, проведенных из отдельных навесок.
Допускаемые расхождения двух результатов параллельных определений и двух результатов анализа (разность большего и меньшего) с доверительной вероятностью Р=0,95 приведены в таблице.
Допускаемые расхождения для промежуточных массовых долей селена рассчитывают методом линейной интерполяции.
4.3. Контроль правильности анализа проводят методом добавок по ГОСТ 25086.
64
|
ГОСТ Р 50429.6-92 С. 6 |
|
Массовая доля селена, % |
Допускаемое расхождение, % |
|
5* 10—® |
3-10-* |
|
1.0-ю-5 |
0.5-10-5 |
|
5-10-6 |
2-10-5 |
|
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 104 «Полупроводниковая и редкометаллическая продукция»
РАЗРАБОТЧИКИ:
Б. Я. Каплан, О. А. Ширяева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 08.12.92 № 1536
3. ВЗАМЕН ГОСТ 13637.6-77
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
1
ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Растворение пробы
Навеску галлия массой 1 г растворяют в 10 см1 обратной царской водки в тигле аместимостью 50 см1. Раствор упаривают досуха и проводят денитрацию остатка муравьиной кислотой. Для
62
