ГОСТ 23201.2-78 - Глинозем. Метод спектрального анализа. Определение пентоксида ванадия, субоксида марганца, оксида хрома, диоксида титана и оксида цинка

ГОСТ 23201.2-78

Группа А39

Срок действия с 01.01.80
до 01.01.95*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 4, 1994 год). - Примечание изготовителя базы данных.

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ СТАНДАРТА

Л.В.Друцкая, канд. техн. наук; Т.Г.Большинская; Л.Б.Трофимова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 04.07.78 г. N 1795

3. Периодичность проверки - 5 лет

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения
ГОСТ 3221-85	2.1, 3.3
ГОСТ 6563-75	2.1
ГОСТ 6912-87	2.1
ГОСТ 11125-84	2.1
ГОСТ 14261-77	2.1
ГОСТ 18300-87	2.1
ГОСТ 23201.0-78	1.1; 2.1; 4.2
ГОСТ 23201.1-78	3.3; 3.4; 4.2
ГОСТ 23463-79	2.1
ТУ 036022 1181-097-85	2.1
ТУ 48-20-108-79	2.1

5. Срок действия продлен до 01.01.95 Постановлением Госстандарта СССР от 26.07.89 N 2465

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1989 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июле 1989 г. (ИУС 12-89).

Настоящий стандарт распространяется на глинозем всех марок и устанавливает метод спектрального определения массовой доли пентоксида ванадия, субоксида марганца, оксида хрома, диоксида титана и оксида цинка.

Метод основан на испарении смеси глинозема с угольным порошком из канала угольного электрода в дуге постоянного тока.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 23201.0-78.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

2.1. Для проведения анализа применяют:

спектрограф с кварцевой оптикой типа ИСП-30;

ослабитель платиновый девяти- или десятиступенчатый для построения характеристической кривой фотоэмульсии;

фотоэлектрические установки МФС-4, 6, 8 (оптические квантометры) или аналогичные;

генератор дуги переменного тока ИВС-28;

генератор УГЭ-4 или генератор дуги постоянного тока любого типа на 20-30 А;

микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2;

истиратель проб типа 75-Др со стаканами, футерованными термокорундом (спекшейся окисью алюминия по ТУ 036022 1181-097-85), или другое лабораторное размольное оборудование, отечественное или импортное, удовлетворяющее требованиям ГОСТ 23201.0-78;

станок для заточки графитовых электродов КП-35 или аналогичные приспособления;

лампу инфракрасную типа ОН-19;

печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева до 1200 °С;

тигли платиновые N 7 с крышками по ГОСТ 6563-75;

чашки платиновые N 7 по ГОСТ 6563-75;

шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру нагрева до (250±2) °С;

установку для перевода алюминия в раствор, включающую электродержатели из алюминия марки А-995 по ГОСТ 11069-74* и трансформатор типа ЛАТР-1М;
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 11069-2001. - Примечание изготовителя базы данных.

фотопластинки по п.2.1.1 ГОСТ 23201.1-78;

шпатели из плексигласа и фторопласта;

бюксы из фторопласта или плексигласа;

ступки и пестики из плексигласа и термокорунда;

фасонные угольные электроды особой чистоты марки ОСЧ-7-4 по ТУ 48-20-108-79 форма "конус", "полусфера", "рюмка" или цилиндрические с диаметром канала 4 и глубиной 4-5 мм;

порошок угольный особой чистоты марки ОСЧ-3-4 по ГОСТ 23463-79;

стаканы емкостью 100-150 см из кварца или фторопласта;

стандартные образцы (ОСО, ГСО) глинозема с аттестованными значениями массовых долей указанных микропримесей.

При отсутствии ГСО (ОСО) для всего необходимого диапазона массовых долей определяемых примесей допускается использовать переведение в оксид алюминия ГСО для анализа технического алюминия и алюминия высокой чистоты.

Стандартные образцы для анализа глинозема готовят из стандартных образцов для спектрального анализа алюминия следующим образом: два стандартных образца алюминия (в форме стержней) очищают кипячением в соляной кислоте, разбавленной 1:1, в течение 10 мин. Затем промывают стержни водой и высушивают при 105-110 °С. В кварцевый или фторопластовый стакан вместимостью 100-150 см наливают 45 см 2,5 н. раствора азотной кислоты. Стержни закрепляют в держателях из алюминия высокой чистоты, которые присоединяют к клеммам ЛАТР, затем стержни погружают в стакан с кислотой, включают ЛАТР в сеть и растворяют стержни стандартного образца в интервале напряжения 10-20 В, периодически выключая установку и взвешивая стержни до тех пор, пока не растворится 3-4 г алюминия. Затем отключают ЛАТР, отсоединяют стержни, промывают их водой, высушивают, заворачивают в фильтровальную бумагу и хранят в закрытой таре до следующего растворения.

Полученные растворы переводят в платиновые чашки, высушивают под инфракрасной лампой и прокаливают в муфеле при 1100-1150 °С до постоянной массы. Контроль полноты прокаливания выполняют по ГОСТ 6912-87*. Массовая доля -AlO в прокаленном образце должна быть более 70%. Прокаленный стандартный образец переводят из платиновой чашки в ступку из плексигласа или термокорунда, растирают и хранят в бюксах из плексигласа или фторопласта;
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6912-93. - Примечание изготовителя базы данных.

фотореактивы по ГОСТ 3221-85 для обработки фотопластинок;

кислоту соляную особой чистоты по ГОСТ 14261-77;

кислоту азотную особой чистоты по ГОСТ 11125-84;

спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87, расход 8 см на одну пробу;

эксикаторы для хранения глиноземных проб;

силикагель окрашенный, осушитель;

ангидрид фосфорный, осушитель.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску глинозема массой 0,75 г смешивают с 1,5 г угольного порошка и перемешивают шпателем из плексигласа на листке кальки до получения однородной массы.

В стакан истирателя помещают пестик и полученную смесь засыпают между стенкой стакана и пестиком так, чтобы она не попала на верхнюю плоскость пестика или между дном стакана и пестиком. Закрывают крышку стакана, осторожно вставляют стакан в гнездо истирателя, закрепляют стакан в гнезде и включают истиратель на 3 мин. После измельчения полученную смесь подсушивают в сушильном шкафу при 105-110 °С в течение 30 мин и охлаждают в эксикаторе.

Мелющие агрегаты необходимо тщательно очищать после измельчения каждой пробы жесткой кисточкой, шпателем из плексигласа или фторопласта и протирать чистой ветошью.

3.2. Готовят смеси не менее чем из четырех разных стандартных образцов глинозема с угольным порошком. Для этого каждую навеску стандартного образца глинозема массой по 0,75 г смешивают с 1,5 г угольного порошка и перемешивают шпателем из плексигласа или фторопласта на листке кальки до получения однородной массы. Измельчение стандартных образцов выполняют, как указано в п.3.1.

Перед измельчением стандартных образцов мелющие агрегаты необходимо дополнительно промыть угольным порошком (произвести измельчение только угольного порошка) и измельчать стандартные образцы в порядке возрастания в них массовой доли примесей. После измельчения стандартного образца с наибольшим содержанием примесей мелющие агрегаты вновь необходимо тщательно очистить и промыть угольным порошком.

3.3. В канал угольного электрода формы "рюмка" или обычного стержневого электрода набивают приготовленную смесь и электрод устанавливают в нижнем электрододержателе штатива, к которому присоединен анод дуги постоянного тока. В верхний электрододержатель устанавливают угольный электрод формы "конус" или "полусфера". Расстояние между электродами 2-3 мм, сила тока, в зависимости от используемого оборудования, 5-14 А, при использовании дуги переменного тока сила тока 7-16 А.

Освещение щели спектрографа трехконденсорное, диафрагму на среднем конденсоре устанавливают прямоугольную, высотой 3,2-5,0 мм. Ширина щели 0,010-0,015 мм. Спектры смесей пробы и стандартных образцов фотографируют дважды на одной фотопластинке. Экспозиция зависит от чувствительности фотопластинок.

При использовании для определения указанных примесей фотоэлектрических установок условия анализа соответствуют приведенным для дугового метода с фотоэлектрической регистрацией спектра в п.2.2.3а ГОСТ 23201.1-78.

После фотографирования каждого спектра электрододержатели и изоляторы штатива протирают чистой ватой, смоченной спиртом.

Обработку фотопластинок выполняют по ГОСТ 3221-85.

3.4. Фотопластинку фотометрируют на микрофотометре, измеряя почернения аналитических линий и фона вблизи этих линий () в единицах логарифмической шкалы микрофотометра. Длины волн аналитических линий для разных диапазонов массовых долей оксидов элементов в глиноземе приведены в табл.1.

Таблица 1

Длина волны аналитической линии, мм		Массовая доля определяемых элементов в глиноземе, %
определяемого элемента	элемента сравнения
V 318,40	Al 305,99	Св. 0,0001 до 0,01
	Al 293,60	0,0001 " 0,01
	Al 226,35	0,0001 " 0,01
Mn 280,11	Al 305,99	Св. 0,0001 до 0,01
Mn 259,37	Al 293,60	0,0001 " 0,01
	Al 226,35	0,0001 " 0,01
Ti 334,94	Al 305,99	Св. 0,0001 до 0,01
Ti 337,28	Al 293,60	0,0001 " 0,01
	Al 226,35	0,0001 " 0,01
Cr 425,43	Al 305,99	Св. 0,0001 до 0,01
Cr 359,35	Al 293,60	0,0001 " 0,01
Cr 301,49	Al 226,35	0,0001 " 0,01
Zn 334,50	Al 305,99	Св. 0,0001 до 0,10
	Al 293,60	0,001 " 0,10
	Al 226,35	0,001 " 0,10

По результатам фотометрирования подсчитывают разность почернений () линии определяемого элемента () и линии сравнения (). Далее усредняют полученные результаты по двум спектрам и находят среднюю разность почернений () по формуле

При определении минимальных массовых долей с помощью характеристической кривой (см. справочное приложение 3 к ГОСТ 23201.1-78) переходят от почернений к интенсивностям и определяют:

интенсивность аналитической линии и фона, накладывающегося на эту линию ();

интенсивность фона вблизи, аналитической линии ();

интенсивность линии сравнения (алюминия) ();

интенсивность линии определяемого элемента с учетом близлежащего фона ().

Массовые доли оксидов элементов в глиноземе в процентах определяют по градуировочным графикам.

3.5. Градуировочные графики строят по всем стандартным образцам. Экстраполяция за пределы аттестованных значений массовых долей компонентов в стандартных образцах не допускается.

В зависимости от интенсивности аналитической линии и уровня сплошного фона на данном участке спектра градуировочные графики строят или в координатах или, при значительном уровне сплошного фона и небольших интенсивностях аналитических линий, в координатах:

или ГОСТ 23201.2-78 Глинозем. Метод спектрального анализа. Определение пентоксида ванадия, субоксида марганца, оксида хрома, диоксида титана и оксида цинка (с Изменением N 1) ,

где - массовая доля определяемого оксида элемента в стандартном образце, %.

3.3-3.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю пентоксида ванадия, субоксида марганца, оксида хрома, диоксида титана или оксида цинка в глиноземе () в процентах находят по соответствующим градуировочным графикам.

4.2. Для определения в товарном глиноземе массовой доли указанных микропримесей фотографическим методом или с использованием фотоэлектрических установок, анализируют одну навеску, ту же, что и для определения диоксида кремния, оксида железа и оксида натрия. Нахождение массовой доли примесей - по п.2.3.1 ГОСТ 23201.1-78.

Разность двух единичных результатов анализа одной навески, полученных в течение одной смены, не должна превышать значений , приведенных в табл.2; разность двух единичных результатов анализа, полученных в разные смены, не должна превышать значений , приведенных в табл.2.

Таблица 2

Примесь	Диапазон массовой доли, %	Абсолютные допускаемые расхождения двух единичных результатов определений массовой доли примесей , характеризующие показатель сходимости (0,95), %	Абсолютные допускаемые расхождения двух единичных результатов определений массовой доли примесей , характеризующие показатель воспроизводимости (0,95), %
TiO	От 0,0003 до 0,0010	0,0002	0,0004
	Св. 0,0010 " 0,0030	0,0007	0,0015
	" 0,003 " 0,010	0,001	0,002
CrO	От 0,0003 до 0,0010	0,0002	0,0004
	Св. 0,0010 " 0,0030	0,0007	0,0015
	" 0,003 " 0,010	0,001	0,002
VO	От 0,0005 до 0,0010	0,0002	0,0003
	Св. 0,0010 " 0,0030	0,0007	0,0015
	" 0,003 " 0,010	0,001	0,002
MnO	От 0,0003 до 0,0010	0,0002	0,0003
	Св. 0,0010 " 0,0030	0,0007	0,0015
	" 0,003 " 0,010	0,001	0,002
ZnO	От 0,003 до 0,010	0,002	0,003
	Св. 0,010 " 0,030	0,007	0,015
	" 0,03 " 0,10	0,01	0,02

Разность единичного результата определения массовой доли примеси в стандартных образцах, используемых для контроля точности анализа, спектры которых каждый раз фотографируют со спектрами анализируемых проб, и аттестованного значения массовой доли примеси в СО не должна превышать значений , приведенных в табл.2.

Для контроля точности используют не менее двух ГСО или ОСО, приготовленных, как указано в приложении 1 ГОСТ 23201.1-78 или переведенных в оксид алюминия электролитическим растворением ГСО для анализа алюминия по п.2.1, аттестованные значения массовых долей компонентов которых близки к верхним и нижним границам диапазонов массовых долей определяемых компонентов.

Если величина при контроле точности больше допустимых значений, анализ повторяют, установив причины отклонения.

Выполнение анализа в случае превышения допустимых значений - по п.2.3.2 ГОСТ 23201.1-78, контроль воспроизводимости и контроль точности результатов анализа - по пп.9, 10 ГОСТ 23201.0-75.

(Измененная редакция, Изм. N 1).