GOST 13637.1-93

GOST 13637.1-93 Gallium. Méthode d'émission atomique pour la détermination de l'aluminium, du bismuth, du fer, du silicium, du magnésium, du manganèse, du cuivre, du nickel, de l'étain, du plomb, du chrome et du zinc

GOST 13637.1-93

Groupe B59

NORME INTER-ÉTATS

GALLIUM

Méthode d'émission atomique pour la détermination de l'aluminium, du bismuth, du fer,
silicium, magnésium, manganèse, cuivre, nickel, étain, plomb, chrome et zinc

gallium. Méthode par émission atomique pour la détermination de l'aluminium,
fer, bismuth, silicium, magnésium, manganèse, cuivre, nickel, étain,
plomb, chrome et zinc

OKSTU 1709

Date de lancement 1995-01-01

Avant-propos

1. DÉVELOPPÉ par le Comité technique inter-États 104 "Produits semi-conducteurs et métaux rares. Highly Pure Metals », Institut national des métaux rares (Giredmet)

INTRODUIT par Gosstandart de Russie

2. ADOPTÉ par le Conseil inter-États de normalisation, de métrologie et de certification (procès-verbal N 4-93 du 19 octobre 1993)

A voté pour accepter :

3. Par décret du Comité de la Fédération de Russie pour la normalisation, la métrologie et la certification du 02.06.94 N 160, la norme interétatique GOST 13637 .1-93 a été mise en vigueur directement en tant que norme d'État de la Fédération de Russie à partir du 01.01. 95

4. REMPLACER GOST 13637 .1−77

INFORMATIONS DONNÉES

RÉGLEMENTATION DE RÉFÉRENCE ET DOCUMENTS TECHNIQUES

La présente Norme internationale spécifie une méthode d'émission atomique directe pour la détermination des fractions massiques d'impuretés dans le gallium :

La méthode est basée sur la mesure de l'intensité des lignes d'éléments d'impureté dans le spectre obtenu par évaporation de gallium avec du graphite en poudre du canal d'anode en graphite dans un arc DC.

Les fractions massiques d'impuretés dans le gallium sont déterminées à partir de courbes d'étalonnage tracées en coordonnées : le logarithme du rapport de l'intensité de la raie de l'élément déterminé sur l'intensité du fond ( ) est le logarithme de la fraction massique de l'élément à déterminer ( ).

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

Exigences générales pour la méthode d'analyse et les exigences de sécurité - selon GOST 13637 .0.

2. ÉQUIPEMENT, MATÉRIEL ET RÉACTIFS

Spectrographe de diffraction de type DFS-8 ou similaire avec un réseau de 600 lignes/mm et un système d'éclairage à trois lentilles.

Générateur d'arc de type DG-2 avec un rhéostat supplémentaire ou un générateur de type similaire adapté pour allumer un arc CC avec une décharge à haute fréquence.

Redresseur 250-300 V, 30-50 A.

Microphotomètre de type MF-2 ou similaire.

Spectroprojecteur type PS-18 ou type similaire.

Balances de laboratoire de 1ère classe conformément à GOST 24104 *.
_______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie, GOST 24104–2001 s'applique . — Note du fabricant de la base de données.

Balances à torsion de type BT avec une limite de pesée jusqu'à 500 mg ou balances similaires.

Mortier et pilon en verre organique.

Boîte en verre organique.

Four électrique à moufle avec thermostat pour des températures jusqu'à 900 °C.

Creusets en platine N 6 avec couvercles.

Machine pour affûter les électrodes en graphite.

Électrodes en graphite, usinées à partir de tiges de graphite OSCh-7-3 d'un diamètre de 6 mm, affûtées en un cône avec un angle au sommet de 15 degrés et avec une plate-forme d'un diamètre de 1,5 mm à l'extrémité, cuites dans un courant continu arc à 15 A pendant 15 s.

Électrodes en graphite, usinées à partir de tiges de graphite OSCh-7-3 de 6 mm de diamètre, avec un canal de 5 mm de profondeur et de 4 mm de diamètre, tirées dans un arc continu à 15 A pendant 15 s.

Chaque paire d'électrodes est soumise à un nettoyage par cuisson juste avant l'analyse (une électrode taillée en cône est la cathode, une électrode à canal est l'anode).

Poudre de graphite de pureté spéciale selon GOST 23463 .

Oxyde d'aluminium anhydre pour l'analyse des émissions atomiques.

Oxyde de bismuth selon GOST 10216 .

Oxyde de fer.

Dioxyde de silicium selon GOST 9428 .

Oxyde de magnésium selon GOST 4526 .

Guêpes anhydres au dioxyde de manganèse. h-9−2.

Oxyde de cuivre selon GOST 16539 , en poudre.

Oxyde de nickel noir selon GOST 4331 .

Oxyde d'étain selon GOST 22516 .

Oxyde de plomb.

Oxyde de chrome selon GOST 2912 , qualité métallurgique OHM-O.

Oxyde de zinc selon GOST 10262 .

Gallium, pur en termes d'impuretés déterminées, préparé comme spécifié dans GOST 13637 .0.

Plaques spectrographiques photographiques de type PFS-02, fabriquées par Pereslavsky P. O. "Slavich", de taille 13x18 ou 9x12 cm, ou similaire, fournissant un noircissement normal des lignes analytiques et du fond proche dans le spectre.

Développeur:

Lampe infrarouge IKZ-500 avec régulateur de tension RNO-250−0,5 ou similaire.

Alcool éthylique technique rectifié conformément à GOST 18300 , non distillé et distillé deux fois dans un appareil à quartz.

Échantillon standard d'État (GSO) de poudre de graphite SPG-27 Pr GSO 2820−83, dilué cinq fois avec du graphite en poudre : 1 g de GSO est placé dans un mortier de verre organique, 4 g de graphite en poudre sont ajoutés et le mélange est soigneusement broyé avec de l'alcool éthylique pendant 50 minutes puis séché sous une lampe infrarouge.

3. PREPARATION POUR L'ANALYSE

3.1. Préparation des échantillons de référence (RC)

Chaque échantillon de référence est préparé immédiatement avant de photographier son spectre en plaçant 20 mg de l'échantillon de référence sur graphite en poudre (OSGP) et 20 mg de gallium pur en termes d'impuretés à doser dans le canal de l'électrode de graphite. Dans les conditions de cette méthode, conformément au rapport des masses des substances mélangées, la fraction massique de l'impureté dans l'OS (calculée sur la fraction massique de l'impureté dans le gallium) est égale à la fraction massique de la même impureté dans l'OSGP.

3.2. Préparation d'échantillons de référence sur poudre de graphite (OSGP).

L'échantillon principal de référence est préparé sur du graphite en poudre (OGCP) contenant 1 % d'aluminium, de bismuth, de fer, de silicium, de magnésium, de manganèse, de cuivre, de nickel, d'étain, de plomb, de chrome et de zinc et 88 % de carbone, sur la base de la teneur en métal et carbone dans un mélange de métaux et de carbone, mélange mécanique de graphite en poudre avec des oxydes des métaux correspondants.

Avant le prélèvement, le dioxyde de silicium et l'oxyde de magnésium sont placés dans des creusets, calcinés dans un four à moufle à 700–800°C pendant 30 min, et refroidis dans un dessiccateur.

Échantillons pesant 0,0189 g d'alumine anhydre, 0,0111 g d'oxyde de bismuth, 0,0143 g d'oxyde de fer, 0,0214 g de dioxyde de silicium, 0,0166 g d'oxyde de magnésium, 0,0158 g d'oxyde de manganèse anhydre IV, 0,0125 g d'oxyde de cuivre, 0,0141 g de noir d'oxyde de nickel, 0,0127 g de dioxyde d'étain, 0,0108 g d'oxyde de plomb, 0,0146 g d'oxyde de chrome, 0,0124 g d'oxyde de zinc sont placés dans un mortier de verre organique et additionnés de 0,8800 g de poudre de graphite. Le mélange est soigneusement trituré avec de l'alcool éthylique pendant 50 min et séché sous une lampe infrarouge.

Pour éviter toute contamination, le broyage au mortier et le séchage sous lampe infrarouge sont effectués dans une boite en verre organique.

Il est également permis de préparer l'OOSGP en introduisant les éléments à déterminer sous forme de solutions, comme indiqué dans GOST 13637.3 .

OSGP1-OSGP10 sont préparés par dilution séquentielle d'OSGP, puis chaque échantillon suivant avec du graphite en poudre.

La fraction massique de chacune des impuretés à déterminer dans OSGP1-OSGP10 (en pourcentage par rapport à la fraction massique de métal dans un mélange de métaux et de carbone) et introduites dans le mélange de poudre de graphite et d'échantillon dilué, mélangées pour obtenir cet échantillon , sont donnés dans le tableau 1.

Tableau 1

Les poids de graphite en poudre et d'échantillon dilué indiqués dans le tableau 1 sont placés dans un mortier de verre organique, soigneusement broyés avec de l'alcool éthylique pendant 30 min et séchés sous une lampe infrarouge. Pour OSGP6-OSGP10, on utilise de l'alcool éthylique, distillé deux fois dans un appareil à quartz. Le broyage au mortier et le séchage sous lampe infrarouge s'effectuent dans une caisse en verre organique.

L'analyse a utilisé OSGP1-OSGP10.

OOSGP, OSGP1-OSGP10 sont stockés dans des bocaux en verre organique hermétiquement fermés.

4. CONDUITE DE L'ANALYSE

Lors de l'enregistrement du spectre de l'échantillon, 20 mg de graphite en poudre et 20 mg de gallium analysé sont placés séquentiellement dans le canal d'une électrode en graphite d'un diamètre de 4 mm et d'une profondeur de 5 mm en morceaux ne dépassant pas 3 mm de diamètre (pour éviter d'introduire une contamination, l'échantillon de gallium est broyé sans retirer la plaque cristallisée du sac plastique).

Lors de l'enregistrement du spectre de chaque échantillon de référence, 20 mg d'un échantillon de référence sur graphite en poudre et 20 mg de gallium pur en termes d'impuretés détectables sont placés séquentiellement dans le canal de la même électrode de graphite, également en morceaux ne dépassant pas 3 mm de diamètre. diamètre.

L'électrode inférieure avec l'échantillon analysé (ou avec l'échantillon de référence) sert d'anode, tandis que la supérieure, taillée en cône, sert de cathode. Un arc DC de 15 A est amorcé entre les électrodes et le spectre est photographié avec une pose d'environ 3 minutes (jusqu'à extinction complète). La distance entre les électrodes pendant l'exposition est maintenue à 3 mm.

Les spectres dans la gamme de longueurs d'onde de 240 à 340 nm sont photographiés avec un spectrographe de type DFS-8 avec un réseau de 600 lignes/mm, fonctionnant au premier ordre avec un condenseur à trois lentilles et une ouverture intermédiaire de 5 mm. La largeur de la fente du spectrographe est de 15 µm. Une plaque de type PFS-02 est chargée dans la cassette du spectrographe. Le spectre de chaque échantillon et de chacun des échantillons de comparaison est enregistré trois fois sur une plaque photographique. De plus, le spectre de la base des échantillons de comparaison est photographié trois fois sur la même plaque photographique, tandis qu'à chaque fois 20 mg de poudre de graphite et 20 mg de gallium, purs en termes d'impuretés à déterminer, sont placés séquentiellement dans le canal de l'électrode.

Les plaques photographiques exposées sont développées, lavées à l'eau, fixées, lavées à l'eau courante pendant 15 minutes et séchées.

5. TRAITEMENT DES RÉSULTATS

5.1. Dans chaque spectrogramme, le noircissement de la raie analytique de l'élément à déterminer est photométré (voir tableau 2) et fond proche (le noircissement minimum à côté de la ligne analytique de l'élément étant déterminé sur n'importe quel côté, mais du même côté dans tous les spectres pris sur la même plaque) et calculer la différence de noircissement .

Tableau 2

Par trois valeurs parallèles , , obtenu à partir de trois spectrogrammes prélevés pour chaque échantillon, trouver la moyenne arithmétique des résultats .

Selon les valeurs moyennes obtenues trouver les valeurs dans les tableaux de l'application obligatoire .

5.2. Si la ligne analytique de l'élément à déterminer est absente dans les spectres de la base des échantillons de comparaison, alors en utilisant les valeurs et pour les échantillons de comparaison, construisez un graphique d'étalonnage dans les coordonnées , . Selon ce tableau par valeur pour l'échantillon, la fraction massique de l'impureté dans l'échantillon analysé est déterminée.

5.3. Les écarts admissibles entre les résultats de trois déterminations parallèles (le rapport du plus grand au plus petit), ainsi que deux résultats de l'analyse (le rapport du plus grand au plus petit) sont indiqués dans le tableau 3.

Tableau 3

Les écarts admissibles pour les fractions massiques intermédiaires sont calculés par interpolation linéaire.

5.4. Si dans les spectres de la base des échantillons de référence il y a une ligne faible de l'élément à déterminer, alors lors de la construction d'un graphique d'étalonnage en coordonnées ( , ) apporter une correction pour la fraction massique de l'élément à déterminer sur la base des échantillons de référence. La modification n'est autorisée que si la fraction massique de l'élément à déterminer sur la base des échantillons de comparaison ne dépasse pas la limite inférieure de la plage des fractions massiques déterminées établie pour la méthode. Si cette condition n'est pas remplie, il faut sélectionner une poudre de gallium ou de graphite plus pure en impuretés détectables pour la base des échantillons de comparaison et procéder à un nettoyage minutieux étape par étape des locaux, postes de travail, équipements, réactifs et matériaux utilisés.

Après réception de la courbe d'étalonnage corrigée, le calcul des fractions massiques d'impuretés est effectué comme indiqué aux paragraphes 5.2, 5.3.

5.5. Le contrôle de l'exactitude de l'analyse est effectué selon GOST 13637 .0 ou en présence d'un échantillon standard d'état (GSO) de poudre de graphite LNG-27 Pr GSO 2820−83 comme suit. Dans les canaux de trois électrodes en graphite de 4 mm de diamètre et de 5 mm de profondeur, on introduit 20 mg de gallium métallique pur en impuretés détectables et 20 mg de GSO dilué.

L'analyse du mélange résultant est effectuée simultanément avec l'analyse des échantillons conformément aux paragraphes 4 et 5. Pour chaque impureté, le rapport de la plus grande à la plus petite des valeurs des deux valeurs est calculé - le résultat de l'analyse du mélange résultant de GRM dilué et 0,2 de la valeur certifiée de la fraction massique d'impuretés en GRM. Les résultats de l'analyse des échantillons sont considérés comme corrects avec un niveau de confiance 0,95 si ce rapport , où — l'écart autorisé entre les deux résultats de l'analyse d'un échantillon de gallium avec une fraction massique d'une impureté égale au résultat de l'analyse d'un mélange de gallium avec du GSO dilué, réglementé à la clause 5.3.

ANNEXE (obligatoire). Tableaux de valeurs pour le rapport de l'intensité de la ligne de l'élément à déterminer à l'intensité du fond

ANNEXE
Obligatoire

Tables Majesté correspondant aux valeurs mesurées .

Les tableaux suivants sont utilisés pour convertir les valeurs mesurées et quantités .

Les tableaux contiennent les résultats du calcul selon la formule

.

Désignons l'intensité totale de la ligne avec le fond comme , l'intensité de fond sous le maximum de raie en l'absence de raie traversant . Car , alors le rapport d'intensité à l'intensité de fond est déterminée par l'expression .

Si les conditions de photographie du spectre sont choisies de manière à ce que le noircissement des lignes avec le fond et arrière-plan en l'absence d'une ligne se situer dans la région normale, alors , où ; est le facteur de contraste. Ainsi, en utilisant l'expression , on a .

Les tableaux couvrent les grandeurs les plus importantes pour la pratique du travail analytique. de 0,05 à 1,99.

Par construction, les tableaux sont divisés en deux parties :

valeurs de couverture de partie 0,05 à 0,999, pièce jointe de 1.00 à 1.99.

Considérez la première partie du tableau .

Dans la première colonne de gauche sous le titre les valeurs sont imprimées en gras 0,05 ; 0,06 ; 0,07…0,99. A droite du signe dans les en-têtes de colonne, les chiffres 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 sont imprimés en gras, représentant la troisième décimale après la virgule .

Avoir une certaine signification , par exemple 0,537, trouvez la ligne 0,53 correspondant aux deux premières décimales, et lisez la valeur correspondante dans la colonne avec le chiffre 7 0,388. De même, pour 0,143 ; à la ligne 0.14 dans la colonne avec le chiffre 3 lire la valeur correspondante

.

La deuxième partie du tableau, couvrant les quantités de 1,00 à 1,99, construit de manière similaire, à la différence que dans la première colonne de gauche, la valeur est affiché avec une décimale et les chiffres imprimés en gras 0, 1, 2, 3 ... 9 dans les en-têtes de colonne représentent la deuxième décimale après la virgule .

Oui, matière 1.36, à la ligne 1.3 dans la colonne avec le chiffre 6 lire 1.341.

Pour les quantités , inférieur à 0,301, caractéristique est négatif, qui est marqué d'un signe moins au-dessus de la caractéristique ( ...).

Car , alors les tables peuvent également être utilisées pour trouver les quantités correspondant aux valeurs avec n'importe quelle méthode de mesure.

Si le facteur de contraste n'est pas mesuré, alors au lieu de quantités les tableaux sont inclus avec les valeurs . Ainsi, si dans ce cas la valeur 0,674, puis à la ligne 0,67 dans la colonne avec le chiffre 4, ils lisent la réponse 0,571. Il convient de noter que la valeur (0,571) ainsi trouvée n'est pas , un . Cette circonstance n'affecte pratiquement pas la précision de l'analyse utilisant la méthode des «trois normes».

Tableau 4

Quantités , correspondant aux valeurs mesurées