GOST 18385.2-79

GOST 18385.2-79 Niobium. Méthode spectrale pour la détermination du silicium, du titane et du fer (avec modifications n° 1, 2)

GOST 18385.2-79

Groupe B59

NORME D'ÉTAT DE L'UNION DE LA SSR

NIOBIUM

Méthode spectrale pour la détermination du silicium, du titane et du fer

Niobium. Méthode spectrale pour la détermination du silicium, du titane et du fer

OKSTU 1709*
______________
* Introduit en plus, Rev. N 1.

Valable à partir du 01/07/1980
jusqu'au 01/07/1985*
_________________________________
* Date d'expiration supprimée
selon le protocole N 5-94 du Conseil interétatique
pour la normalisation, la métrologie et la certification
(IUS N 11/12, 1994). — Note du fabricant de la base de données.

DÉVELOPPÉ par le Ministère de la métallurgie non ferreuse de l'URSS

INTERPRÈTES

A. V. Elyutin , Yu. A. Karpov , A. G. Galkanov , L. N. Filimonov , V. V. Korolev , V. V. Nedler , V. G. Miskaryants , T. M. Malyutina , V. M. Mikhailov , E. G. Namvrina

INTRODUIT par le Ministère de la métallurgie non ferreuse de l'URSS

Membre du conseil A. P. Snurnikov

APPROUVÉ ET INTRODUIT PAR Décret du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 30 mai 1979 N 1968

AU LIEU DE GOST 18385 .3−73

INTRODUIT: Modification n ° 1, approuvée et mise en vigueur par le décret du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 11.10.84 N 3561 du 03.01.85, Modification n ° 2, approuvée et mise en vigueur par le décret de l'État de l'URSS Comité de Management de la Qualité des Produits et des Normes du 08.12.89 N 3616 du 01/07/90

Les modifications N 1, 2 ont été apportées par le fabricant de la base de données selon le texte de IUS N 1, 1985, IUS N 3, 1990


La présente Norme internationale spécifie une méthode spectrale pour le dosage du silicium (0,003 à 0,03 %), du titane (0,003 à 0,1 %) et du fer (0,003 à 0,08 %).

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

1.1. Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon GOST 18385 .0-79*.
_______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie, GOST 18385 .0-89 s'applique. — Note du fabricant de la base de données.

2. DÉTERMINATION DE LA TENEUR EN SILICIUM, TITANE ET FER (avec une fraction massique de silicium de 0,003 à 0,02 %, de titane de 0,001 à 0,01 % et de fer de 0,001 à 0,030 %)

______________
* Nom de la section. Édition révisée, Rev. N 1.

La méthode est basée sur la dépendance de l'intensité des raies spectrales du silicium, du titane et du fer sur leur fraction massique dans l'échantillon lorsque le spectre est excité dans un arc de courant alternatif.

2.1. Equipements, matériels et réactifs

Spectrographe de diffraction DFS-8 avec un réseau de 600 lignes/mm ou 1200 lignes/mm (configuration complète avec un support universel) ou un appareil similaire.

Générateur d'arc DG-2 avec un rhéostat supplémentaire ou un appareil similaire.

Un four à moufle avec un thermostat pour une température de 800−850 °C.

Microphotomètre MF-2 ou appareil similaire.

Coupes en platine.

Les échelles sont analytiques.

Échelles de torsion type BT-500 ou type similaire.

Dispositif pour affûter les électrodes en graphite.

Mortier et pilon en niobium.

Mortier et pilon en plexiglas.

Électrodes en graphite OSCh-7-3 d'un diamètre de 6 mm, affûtées à un diamètre de 3,6 mm (longueur d'affûtage 7 mm), avec un évidement dans la partie affûtée d'un diamètre de 2 mm, d'une profondeur de 4 mm.

Marque de poudre de graphite OSCh-7−4.

Plaques photographiques 9x12 cm type UFS pour analyse spectrale ou similaire, assurant un noircissement normal des raies analytiques.

Boîte en verre organique pour la préparation des échantillons et des échantillons de référence.

Le pentoxyde de niobium est spectralement pur.

Oxyde de fer selon TU 6-09-5346-87, qualité analytique

Dioxyde de titane, chimiquement pur

Dioxyde de silicium selon GOST 9428–73 , qualité analytique

Nitrate de cobalt (II) 6-eau.

Chlorure de sodium selon GOST 4233–77 , chimiquement pur

Acide chlorhydrique selon GOST 3118–77 , dilué 1:1.

Alcool éthylique technique rectifié conformément à GOST 18300–87 .

Développeur selon GOST 10691 .1-84.

Fixateur: 300 g de sulfate de sodium, 20 g de chlorure d'ammonium selon GOST 3773–72 sont dissous respectivement dans 700 et 200 ml eau, verser les solutions résultantes ensemble et porter le volume total avec de l'eau à 1 dm .

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

2.2. Préparation à l'analyse

2.2.1. Préparation de l'échantillon principal de référence (OOS) contenant 2 % de silicium et de titane et 4 % de fer à base d'un mélange de métaux.

1,3161 g de pentoxyde de niobium, 0,428 g de dioxyde de silicium, 0,0334 g de dioxyde de titane et 0,0572 g d'oxyde de fer sont broyés dans un mortier de niobium sous une couche d'alcool pendant 1,5-2 heures (consommation d'alcool pour 1 opération 30 cm ). Le mélange est séché sous une lampe infrarouge jusqu'à poids constant.

(Édition modifiée, Rev. N 1).

2.2.2. Préparation des échantillons de référence (RC)

Les échantillons de référence sont préparés par dilution successive de l'échantillon de référence principal, puis de chaque échantillon suivant avec du pentoxyde de niobium.

La fraction massique de chacune des impuretés déterminées dans les échantillons de référence (en pourcentage, basé sur la teneur en métal dans le mélange de métaux) et les portions pesées de pentoxyde de niobium et de l'échantillon dilué introduits dans le mélange sont indiquées dans le tableau 1.

Tableau 1

Les mélanges sont broyés dans un mortier sous une couche d'alcool pendant 1,5 à 2 heures (la consommation d'alcool pour 1 opération est de 30 cm ) et séché sous une lampe infrarouge.

Les échantillons de référence sont stockés dans des bocaux en polyéthylène avec des couvercles en polyéthylène.

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

2.2.3. Préparation d'un mélange tampon contenant 89 % de poudre de graphite, 10 % de chlorure de sodium et 1 % d'oxyde de cobalt.

8,9 g de poudre de graphite et 1 g de chlorure de sodium sont placés dans une coupelle en fluoroplastique, ajouter 7 cm Solution à 5% de nitrate de cobalt (le mélange sec doit contenir 1% d'oxyde de cobalt), chauffée sur une cuisinière à 200–300 ° C jusqu'à ce que le dégagement d'oxydes d'azote cesse, broyer dans un mortier en plexiglas pendant 1,5 à 2 h (consommation d'alcool pour 1 fonctionnement 30 cm ) et séché sous une lampe infrarouge jusqu'à poids constant.

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

2.3. Réalisation d'une analyse

0,5 g de copeaux de niobium sont lavés à l'acide chlorhydrique dans un bêcher en verre en chauffant. L'acide est vidangé, les copeaux sont lavés à l'eau distillée et à l'alcool (la consommation d'alcool pour 1 opération est de 3 cm ). Les copeaux lavés sont placés dans une coupelle en platine et calcinés dans un moufle jusqu'à poids constant, en élevant progressivement la température jusqu'à 800 °C. A partir de 1 g de niobium, il faut obtenir 1,43 g de pentoxyde de niobium. Le pentoxyde résultant est soigneusement mélangé, un échantillon pesant 100 mg est prélevé et broyé dans un mortier en plexiglas avec 100 mg d'un mélange tampon. Les échantillons préparés sont fourrés dans les évidements de six électrodes de carbone, préalablement cuites dans un arc de courant alternatif de 10 ± 0,5 A pendant 5 s. Les électrodes sont placées par paires dans les porte-électrodes du trépied, un arc de courant alternatif est allumé entre elles et les spectres de chaque paire d'électrodes sont photographiés sur un spectrographe à l'aide d'un système d'éclairage à fente à trois lentilles. L'indice d'échelle de longueur d'onde du spectrographe est défini de sorte que la région du spectre autour de 290 nm se trouve au milieu du spectrogramme. Le courant d'arc est maintenu égal à 15 ± 0,5 A. La distance interélectrodes est de 3 mm, l'exposition de chaque spectre est de 60 s. Les mêmes opérations sont effectuées avec des échantillons de comparaison dont les spectres sont photographiés sur la même plaque photographique. Le spectre de chaque échantillon analysé (ou de chaque échantillon de référence) est photographié trois fois.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

2.4. Traitement des résultats

Dans chacun des spectrogrammes obtenus, le noircissement de la raie d'impureté analytique est retrouvé par photométrie ( ) et les lignes des éléments de comparaison ( ) (voir tableau 2) et calculer les différences de noircissement . Trois valeurs , , obtenu à partir de trois spectrogrammes prélevés pour chaque échantillon, trouver la moyenne arithmétique ( ).

Tableau 2

Sur la base des résultats de la photométrie des spectres des échantillons de comparaison, un graphique d'étalonnage est construit dans les coordonnées , où est le logarithme de la fraction massique de l'élément à déterminer dans l'échantillon de comparaison.

La fraction massique de silicium, de titane et de fer dans l'échantillon de niobium est trouvée à partir des résultats de photométrie des spectres à l'aide d'un graphique d'étalonnage.

La différence entre le plus grand et le plus petit des résultats de trois déterminations parallèles ne doit pas dépasser les écarts absolus admissibles indiqués dans le tableau 3.

Tableau 3

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 du graphique d'étalonnage, une correction est apportée à la valeur de la fraction massique de l'élément à déterminer dans la base. Une modification n'est autorisée qu'à la condition que cette valeur ne dépasse pas la limite de détermination établie pour la méthode. La pureté de la base pour la préparation des échantillons de référence est contrôlée par la méthode spectrale (méthode additive).

Les écarts absolus admissibles entre les fractions massiques intermédiaires de silicium, de titane et de fer sont calculés par interpolation linéaire.

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

2.5. Vérification de l'exactitude des résultats

L'échantillon analysé est converti en pentoxyde de niobium conformément à la clause 2.4. A 0,5 g du pentoxyde de niobium obtenu, ajoutez 0,5 g du deuxième échantillon de référence (pour la fraction massique initialement trouvée de silicium et de fer dans l'échantillon égale à 0,01 % ou inférieure à 0,01 %) ou 0,5 g du troisième échantillon de référence (pour la fraction massique de titane trouvée initialement égale à 0,005% ou inférieure à 0,005%). Les mélanges sont soigneusement broyés dans un mortier en plexiglas sous une couche d'alcool, séchés sous une lampe infrarouge et l'analyse est effectuée conformément aux paragraphes 2.3; 2.4.

Les analyses sont correctes si dans le premier mélange de l'échantillon analysé et de l'additif, moins la moitié de la fraction massique initialement trouvée dans l'échantillon, une valeur moyenne de (0,010±0,003)% de silicium et (0,020±0,004)% de fer est obtenue , et dans le deuxième mélange 0,005 ± 0,002 % de titane .

Si les résultats dépassent les limites spécifiées, la vérification de l'exactitude des résultats des analyses est répétée, augmentant le nombre de déterminations parallèles à six. Les valeurs moyennes obtenues doivent être pour le premier mélange (0,010±0,002)% silicium et (0,020±0,003)% fer, et pour le second mélange (0,0050±0,0015)% titane.

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

2.6. Vérification de la valeur de l'expérience de contrôle

Pour vérifier la valeur de l'expérience témoin, du pentoxyde de niobium ou un mélange tampon est placé dans les évidements de six électrodes en graphite, préalablement cuites dans un arc de courant alternatif de 10 ± 0,5 A pendant 5 s, et les spectres sont photographiés conformément au paragraphe 2.3 . Dans les spectrogrammes obtenus, la densité de noircissement des raies analytiques du silicium, du titane, du fer et des raies de l'élément de référence cobalt est photométrique (voir tableau 2). Différence de noircissement ( ) ne doit pas dépasser 0,02 unités de noircissement.

3. DOSAGE DU SILICIUM, DU TITANE ET DU FER (avec une fraction massique de silicium, de titane de 0,01 à 0,15 % et de fer de 0,01 à 0,1 %)

La méthode est basée sur la dépendance de l'intensité de la raie spectrale du silicium, du titane et du fer sur leur fraction massique dans un échantillon de niobium lorsque le spectre est excité dans un arc DC.

3.1. Equipements, matériels et réactifs

Spectrographe à quartz ISP-30 (installation complète avec un support universel) ou un appareil similaire.

Une source de courant continu fournissant une tension d'au moins 260 V et un courant d'au moins 20 A.

Un four à moufle avec un thermostat pour une température de 800−850 °C.

Microphotomètre MF-2 ou appareil similaire.

Coupes en platine.

Les échelles sont analytiques.

Échelles de torsion type BT-500 ou type similaire.

Dispositif pour affûter les électrodes de carbone.

Électrodes en graphite OSCh-7-4 d'un diamètre de 6 mm, affûtées à un diamètre de 4 mm (longueur de meulage 10 mm), avec un évidement dans la partie affûtée d'un diamètre de 2,4 mm et d'une profondeur de 1,5 mm (inférieur) .

Électrodes en graphite grade OSCh-7−4 d'un diamètre de 6 mm, affûtées à un diamètre de 4 mm pour une longueur de 10 mm (supérieure).

Poudre de graphite OSCh-7−4.

Mortier et pilon en niobium et plexiglas.

Plaques photographiques spectrales, format 9x12 cm, type I ou type similaire, fournissant un noircissement normal des lignes analytiques.

Le pentoxyde de niobium est spectralement pur.

Oxyde de fer selon TU 6-09-5346-87, qualité analytique

le dioxyde de titane.

Dioxyde de silicium selon GOST 9428–73 , h.f.a.

Oxyde de nickel selon GOST 17607–72 , testé pour l'absence d'impuretés de silicium, de titane et de fer selon la clause 3.6.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118–77 , dilué 1:1.

Alcool éthylique technique rectifié conformément à GOST 18300–87 .

Boîte en verre organique pour la préparation des échantillons et des échantillons de référence.

Développeur selon GOST 10691 .1-84.

Fixateur: 300 g de sulfate de sodium et 20 g de chlorure d'ammonium selon GOST 3773–72 sont dissous respectivement dans 700 et 200 ml eau, verser les solutions résultantes ensemble et porter le volume total avec de l'eau à 1 dm .

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

3.2. Préparation à l'analyse

3.2.1. Préparation de l'échantillon principal de référence (OOS) contenant 2 % de silicium, de titane et de fer (calculé comme un mélange de niobium, silicium, titane et fer).

Des échantillons de 1,3447 g de pentoxyde de niobium, 0,0428 g de dioxyde de silicium, 0,0334 g de dioxyde de titane et 0,0286 g d'oxyde de fer sont broyés dans un mortier de niobium sous une couche d'alcool pendant 1,5-2 heures (consommation d'alcool pour 1 opération 30 cm ). Le mélange broyé est séché sous une lampe infrarouge jusqu'à poids constant.

3.2.2. Préparation des échantillons de référence

Préparé par dilution séquentielle de l'échantillon principal de référence du RUS (voir section 3.2.1), puis de chaque échantillon suivant avec du pentoxyde de niobium.

Les fractions massiques de chacune des impuretés à déterminer dans les échantillons de référence (en pourcentage, sur la base de la teneur en métal dans le mélange de métaux) et les portions pesées de pentoxyde de niobium et de l'échantillon dilué introduits dans le mélange sont indiquées dans le tableau 4.

Tableau 4

Les mélanges sont broyés dans un mortier sous une couche d'alcool pendant 1,5 à 2 heures (la consommation d'alcool pour 1 opération est de 30 cm ) et séché sous une lampe infrarouge.

Les échantillons de référence sont stockés dans des bocaux en polyéthylène avec des couvercles en polyéthylène.

3.2.3. Préparation d'un mélange tampon constitué de 50 % de poudre de graphite et de 50 % d'oxyde de nickel.

5 g de poudre de graphite et 5 g d'oxyde de nickel sont mélangés dans un mortier sous une couche d'alcool pendant 1 heure (la consommation d'alcool pour 1 opération est de 30 cm ) et séché sous une lampe infrarouge.

3.2.1-3.2.3. (Édition modifiée, Rev. N 2).

3.3. Réalisation d'une analyse

0,5 g de copeaux de niobium sont lavés à l'acide chlorhydrique dans un bêcher en verre en chauffant sur une plaque chauffante. L'acide est vidangé, les copeaux sont lavés à l'eau distillée et à l'alcool (la consommation d'alcool pour 1 opération est de 3 cm ). Les copeaux lavés sont placés dans une coupelle en platine et calcinés dans un moufle jusqu'à poids constant, en élevant progressivement la température jusqu'à 800 °C. A partir de 1 g de niobium, il faut obtenir 1,430 g de pentoxyde de niobium. Le pentoxyde résultant est soigneusement mélangé, un échantillon pesant 100 mg en est prélevé et broyé dans un mortier avec 100 mg d'un mélange tampon. Le mélange préparé est fourré dans les évidements des trois électrodes inférieures, préalablement cuites dans un arc continu à 10 ± 0,5 A. Les électrodes (supérieure et inférieure avec l'échantillon) sont installées dans les porte-électrodes du trépied. Un arc CC est allumé entre les électrodes et les spectres de trois paires d'électrodes sont photographiés sur un spectrographe à l'aide d'un système d'éclairage à fente à trois lentilles.

Le courant d'arc est maintenu égal à 14 ± 0,5 A. La distance interélectrodes est de 3 mm, l'exposition est de 60 s. Les mêmes opérations sont effectuées avec des échantillons de comparaison dont les spectres sont photographiés sur la même plaque photographique.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.4. Traitement des résultats

Dans chacun des spectrogrammes obtenus, le noircissement de la raie d'impureté analytique est retrouvé par photométrie ( ) et les lignes des éléments de comparaison ( ) (voir tableau 5) et calculer les différences de noircissement ( ). Trois valeurs , , obtenu à partir de trois spectrogrammes prélevés pour chaque échantillon, trouver la moyenne arithmétique ( ).

Tableau 5

Sur la base des résultats de la photométrie des spectres des échantillons de comparaison, un graphique d'étalonnage est construit dans les coordonnées , où est le logarithme de la fraction massique de l'élément à déterminer dans l'échantillon de comparaison. La fraction massique de silicium, de titane et de fer dans l'échantillon de niobium est trouvée à partir des résultats de photométrie des spectres de l'échantillon analysé à l'aide d'une courbe d'étalonnage.

La différence entre le plus grand et le plus petit des résultats de trois déterminations parallèles ne doit pas dépasser les écarts absolus admissibles indiqués dans le tableau 6.

Tableau 6

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 du graphique d'étalonnage, une correction est apportée à la valeur de la fraction massique de l'élément à déterminer dans la base. Une modification n'est autorisée qu'à la condition que cette valeur ne dépasse pas la limite de détermination établie pour la méthode. La pureté de la base pour la préparation des échantillons de référence est contrôlée par la méthode spectrale (méthode additive).

Les écarts absolus admissibles entre les fractions massiques intermédiaires de silicium, de titane et de fer sont calculés par interpolation linéaire.

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

3.5. L'échantillon analysé avec une fraction massique d'impuretés de 0,01 à 0,05 % est transféré dans le pentoxyde conformément à la clause 3.3. A un échantillon du pentoxyde obtenu pesant 0,5 g, ajouter un échantillon du deuxième échantillon de comparaison pesant 0,5 g. Le mélange est soigneusement broyé dans un mortier en plexiglas sous une couche d'alcool (3 cm alcool), séché sous une lampe infrarouge et analysé selon les paragraphes 3.3, 3.4. Les analyses sont correctes si (0,050 ± 0,007) % de silicium, de titane et de fer sont obtenus dans le mélange de l'échantillon avec l'additif moins les ¾ de la fraction massique trouvée initialement. Si les résultats dépassent les limites spécifiées, la vérification de l'exactitude des résultats des analyses est répétée, augmentant le nombre de déterminations parallèles à six. Les valeurs moyennes obtenues de la fraction massique de silicium, de titane et de fer doivent être de (0,050 ± 0,005)%.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.6. (Supprimé, Rev. N 2).