GOST 23116.1-78
CADMIUM HAUTE PURETÉ Méthode de dosage spectrographique de l'aluminium, du bismuth, Cadmium haute pureté. Méthode de spectrographie de l'aluminium, du bismuth, Cette norme établit une méthode spectrographique pour la détermination des impuretés dans le cadmium de haute pureté dans la gamme suivante de fractions massiques, % : |
| aluminium | de | 1 10 -6 | avant de | 6 10 -5 |
| bismuth | " | 1 10 -6 | " | 5 10 -5 |
| le fer | " | 2 10 -6 | " | 1 10 -3 |
| indium | " | 1 10 -6 | " | 5 10 -5 |
| cobalt | " | 1 10 -6 | " | 5 10 -5 |
| cuivre | " | 7 10 -7 | " | 5 10 -4 |
| manganèse | " | 7 10 -7 | " | 1 10 -4 |
| arsenic | " | 2 10-5 | " | 1 10 -3 |
| nickel | " | 1 10 -6 | " | 5 10 -4 |
| étain | " | 1 10 -6 | " | 5 10 -4 |
| conduire | " | 7 10 -6 | " | 1 10 -3 |
| antimoine | " | 7 10 -6 | " | 5 10 -4 |
| argent | " | 3 10 -7 | " | 3 10 -5 |
La méthode est basée sur la concentration préliminaire des impuretés par distillation sous vide de la masse de cadmium et analyse spectrographique du concentré obtenu.
Pour augmenter l'exhaustivité de l'extraction des impuretés, un alliage cadmium-tellure est ajouté au concentré de cadmium.
(Édition révisée, Rev. No. 1).
1. EXIGENCES GÉNÉRALES
1.1. Exigences générales pour la méthode d'analyse et les exigences de sécurité conformément à GOST 23116.0 .
(Édition révisée, Rev. No. 1).
2. APPAREILLAGE, REACTIFS ET SOLUTIONS
Spectrographe à quartz à dispersion moyenne de tout type, qui permet d'obtenir un spectre de 230,0 à 400,0 nm en une seule exposition, équipé d'un système d'éclairage à fente à trois lentilles.
Générateur d'arc activé par courant alternatif.
Spectroprojecteur type PS-18.
Microphotomètre conçu pour mesurer le noircissement des raies spectrales (installation complète).
Machine pour affûter les électrodes de carbone.
1 - entrée pour un thermomètre ; 2
— chauffage 500 W ; 3 - une tasse avec un échantillon; 4- quartz
chambre à vide ; 5- stand; 6 -caisson ; 7- joint en caoutchouc sous vide ; 8 - prise de vide
Balances à torsion de type BT avec une erreur de pesée ne dépassant pas 0,001 g.
Balances analytiques avec une erreur de pesée ne dépassant pas 0,0002 g.
Four à moufle avec régulateur de température jusqu'à 750 °C.
Instrument à quartz pour la distillation de réactifs.
Boîtes en verre organique.
Tuile électrique selon GOST 14919 , recouverte d'une plaque de quartz.
Lampe infrarouge avec autotransformateur de laboratoire.
Installation pour la distillation sous vide de la base (voir dessin) ou autre conception similaire.
Vacuomètre type VT-2 pour mesurer le vide de 6,67 à 26,66 Pa (de 0,05 à 0,2 mm Hg).
Pompe primaire type VN-46/M ou type 3-NVR-1D.
Tuyaux d'aspiration.
Laboratoire d'autotransformateurs type RNO-250−2.
Thermocouple ou thermomètre à 500 °C.
Grues vide double et triple.
Vaisselle en quartz (tasses, verres
Flacons à col gradué selon GOST 12738 .
Pipettes selon GOST 29227 d'une capacité de 1, 2, 5 et 10 cm 3 .
Électrodes de carbone h., 6 mm de diamètre, avec une taille de cratère de 4x3 mm et des contre-électrodes de 30 à 50 mm de long, une extrémité est aiguisée en un cône tronqué avec une plate-forme de 1,5 mm de diamètre.
Eau distillée selon GOST 6709 , distillée deux fois dans un appareil à quartz ou purifiée sur une colonne d'ionisation.
Poudre de graphite de haute pureté selon GOST 23463 ou obtenue à partir d'électrodes de carbone de haute pureté.
Acide nitrique de pureté spéciale selon GOST 11125 .
Alcool éthylique rectifié selon GOST 18300 .
Marque Tellure selon documentation normative et technique.
Marque de cadmium Kd0000 selon GOST 22860 .
Alliage cadmium-tellure. La teneur en tellure de l'alliage est de 0,04 à 0,07 % ; l'alliage est préparé comme suit : des portions pesées de cadmium et de tellure sont placées dans une ampoule de quartz. L'air est pompé hors de l'ampoule à 1,33 Pa (1 10 -2 mm Hg), et l'ampoule est scellée et chauffée dans un four à moufle à une température de 700 ° C pendant 6 à 7 heures, en mélangeant soigneusement toutes les 30 minutes. Ensuite, l'ampoule est ouverte et la masse fondue est versée à travers le trou en un mince filet dans un verre d'eau. Les granulés d'alliage obtenus sont lavés dans une solution d'ammoniaque, puis à l'eau et séchés. Chlorure de sodium de pureté spéciale. Acide tartrique selon GOST 5817 . Ammoniaque d'eau de pureté spéciale selon GOST 24147 .
Marque d'ammoniaque OSCh 17−4.
Éther diéthylique (médical).
Lubrifiant sous vide.
Acide oxalique selon GOST 22180 .
Acide sulfurique selon GOST 4204 .
Étain selonGOST 860 .
Antimoine selon GOST 1089 .
Mélange tampon constitué de poudre de graphite additionnée de 0,5 % de chlorure de sodium.
Les solutions des éléments déterminés sont données dans le tableau. 1 .
Échantillons de comparaison. L'échantillon principal contenant 1 10 -3 % de cuivre et d'argent, 3 10 -2 % de plomb, 3 10 -1 % d'arsenic et d'autres éléments 1 10 -2 % chacun ; préparé comme suit : 10 g de graphite en poudre sont placés dans une coupelle en quartz d'une contenance de 150 cm 3 et 1 cm 3 de solutions de cuivre, argent, aluminium, nickel, indium, bismuth, fer, cobalt, manganèse, étain, antimoine , 3 cm 3 de solution de plomb sont ajoutés et 30 cm 3 arsenic. Le mélange est agité avec une tige de quartz, séché sous une lampe infrarouge, puis calciné sur un carreau jusqu'à ce que l'odeur d'acide nitrique disparaisse. L'échantillon de base préparé est soigneusement broyé dans un mortier en verre organique. Le premier échantillon de référence est préparé en diluant 10 fois l'échantillon principal avec un diluant. Ensuite, en diluant séquentiellement chaque échantillon nouvellement préparé avec un diluant trois fois, une série d'échantillons de travail est préparée. Les échantillons préparés pour le traçage et le diluant sont stockés dans des bouteilles ou des pots avec des bouchons à vis.
Le diluant est préparé comme suit : 50 g de graphite en poudre sont placés dans une coupelle en quartz d'une contenance de 100 cm 3 et 5 cm 3 de solutions de tellure et de cadmium sont ajoutés. Le mélange est séché sur un carreau jusqu'à disparition de l'odeur d'acide nitrique, puis on y introduit 5 cm 3 de solution de chlorure de sodium. Sécher à nouveau, mélanger et broyer.
Plaques photographiques spectrographiques type II.
Préparation des solutions étalons, voir tableau. 1 .
Tableau 1
| Élément | Teneur en éléments, mg/cm 3 | Méthode de préparation de la solution |
| Cuivre | 0,1 | Les poids calculés de métaux, d'oxydes, de sels carboniques ou de nitrates sont dissous dans de l'acide nitrique |
| Argent | 0,1 | |
| Aluminium | 1.0 | |
| Nickel | 1.0 | |
| Indium | 1.0 | |
| Bismuth | 1.0 | |
| Conduire | 1.0 | |
| Le fer | 1.0 | |
| Cobalt | 1.0 | |
| Tellure | 20,0 | |
| Cadmium | 50,0 | |
| Manganèse | 1.0 | Dissoudre le sulfate de manganèse anhydre dans l'eau |
| Arsenic | 1.0 | L'anhydride d'arsenic est dissous dans l'eau avec l'ajout de quelques gouttes d'ammoniac à feu doux. |
| Étain | 1.0 | 100 mg d'étain finement broyé sont placés dans un bêcher d'une capacité de 50 cm 3 et 2 cm 3 d' acide nitrique sont ajoutés. Après passage de la totalité de l'échantillon dans l'acide métatinique, 20 cm 3 d' eau et 4 g d'acide oxalique sont ajoutés dans le bêcher. La solution est transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 cm 3 . Le verre est lavé plusieurs fois à l'eau pour dissoudre complètement l'acide oxalique. L'eau de lavage est versée dans la même fiole jaugée |
| Antimoine | 1.0 | 100 mg d'antimoine finement broyé sont placés dans un bêcher d'une capacité de 50 cm 3 et 2 cm 3 d' acide nitrique sont ajoutés. Le verre est chauffé jusqu'à la transition de tout l'antimoine en acide métaantimoine. Sans arrêter le chauffage, ajoutez 10 cm 3 acide tartrique. La solution limpide obtenue est transvasée dans une fiole jaugée d'une contenance de 100 cm 3 |
| chlorure de sodium | 50,0 | L'échantillon calculé est dissous dans l'eau |
Seconde. 2 . (Édition modifiée, Rev. No. 1, 2).
3. CONDUITE DE L'ANALYSE
3.1. Obtention d'un concentré d'impuretés
3.1.1. Avant de commencer les travaux, il est nécessaire de préparer soigneusement l'installation de distillation sous vide du cadmium. Pour ce faire, à l'aide d'un coton imbibé d'éther diéthylique, la graisse sous vide est dégraissée des sections, les résidus de cadmium sont dissous dans de l'acide nitrique et l'ensemble de l'installation est immergé pendant 10 minutes dans un mélange nitrant composé de trois parties de sulfurique et une partie d'acide nitrique, dont la température doit être proche de la température d'ébullition. Puis lavé trois fois à l'eau et séché à l'étuve à environ 170 °C.
3.1.2. Le cadmium pour analyse se présente sous la forme de lingots pesant 20 à 40 g, 15 à 25 mm de diamètre et 10 à 20 mm de hauteur. Avant de commencer le travail, il est conservé dans une solution d'ammoniac jusqu'à dissolution complète du film d'oxyde, lavé deux fois à l'eau et séché. L'échantillon ainsi préparé est placé dans une coupelle en quartz d'une capacité de 50 cm 3 en y ajoutant 500 mg d'alliage cadmium-tellure. Une tasse avec un échantillon est placée sur un support en quartz dans une chambre à vide, un capuchon en quartz est mis en place, dont la section est lubrifiée avec de la graisse à vide. Le capuchon est broyé pour aspirer le caoutchouc. Un vide de 6,67 - 13,33 Pa (0,05 - 0,1 mm Hg) est créé. Les tuyaux d'alimentation en eau et d'évacuation sont connectés au réfrigérateur et le chauffage est allumé. Le refroidissement doit être négligeable.
La distillation sous vide du cadmium est effectuée à 380–410 ° C pendant 2 à 4 heures.Après avoir retiré la base, le réchauffeur est retiré, le vide est fermé, la vanne est ouverte pour permettre à l'air d'entrer, la chambre à vide est retirée, et 100 mg de tampon sont ajoutés à la coupelle. Le mélange est agité pendant 5 à 7 minutes. Le facteur d'enrichissement ( K ) est calculé par la formule
où m est la masse de l'échantillon, mg;
100 est la masse du concentré, mg.
Pour réaliser une expérience témoin, 500 mg d'alliage cadmium-tellure sont placés dans une coupelle en quartz d'une capacité de 50 cm 3 et le cadmium est distillé sous vide dans les mêmes conditions que pour l'échantillon pendant 20-25 minutes. Ajouter 100 mg de tampon au résidu et bien triturer.
(Édition révisée, Rev. No. 1).
3.2. Analyse spectrale du concentré
A partir des concentrés préparés et de l'expérience témoin, ainsi que des échantillons de comparaison sur une balance de torsion, trois portions de 20 mg chacune sont prélevées et placées dans des cratères d'électrodes en carbone. Les électrodes de carbone sont préchauffées dans un arc alternatif d'une puissance de 15 A ou un courant continu d'une puissance de 10 A pendant 10 s.
Les spectres sont photographiés sur un spectrographe à quartz avec une largeur de fente de 0,015 mm sur des plaques photographiques spectrographiques de type II. L'évaporation de l'échantillon et l'excitation du spectre sont réalisées dans un arc à courant alternatif d'une puissance de 14 A. Le temps d'exposition est de 15 s. Pour construire la courbe caractéristique de la plaque photographique, le spectre du fer est photographié simultanément avec les échantillons et les échantillons de référence à travers un atténuateur en platine à neuf étages.
(Édition révisée, Rev. No. 2).
4. TRAITEMENT DES RÉSULTATS
4.1. Sur le spectrogramme, à l'aide d'un microphotomètre, on mesure le noircissement des raies analytiques des éléments déterminés et du fond à droite ou à gauche de celles-ci. Construire une courbe caractéristique
plaque photographique et trouver la valeur de lg ( I l + f ) et lg I f . Calculer la valeur
, trouvez la valeur moyenne de cette valeur pour les trois spectres de chaque échantillon pour tracer, concentrer et contrôler l'expérience. Les graphiques d'étalonnage sont construits en coordonnées , lg C , où C est la concentration de l'élément à déterminer dans les échantillons de référence. Selon les graphiques d'étalonnage, la teneur en impuretés dans le concentré et dans l'expérience de contrôle est trouvée. La fraction massique de l'élément ( X ) en pourcentage est calculée par la formule
où m 1 est la fraction massique de l'élément à doser dans le concentré, %;
m 2 est la fraction massique de l'élément à déterminer dans l'expérience témoin, %;
K est le facteur d'enrichissement.
La moyenne arithmétique des résultats de deux déterminations parallèles est prise comme résultat final de l'analyse (chaque détermination a été obtenue à partir de trois spectrogrammes).
La différence entre les deux résultats de déterminations parallèles avec une probabilité de confiance P = 0,95 ne doit pas dépasser la valeur de l'écart admissible ( d n ), calculée par les formules :
dn = 0,3
— pour le bismuth, le manganèse, le cuivre, l'étain, l'antimoine et l'argent ;
dn = 0,4 — pour le cobalt, l'arsenic, le nickel et le plomb ;
ré n =
0,5 - pour l'aluminium, le fer et l'indium,
où est la moyenne arithmétique de deux résultats comparables de déterminations parallèles.
La différence entre deux résultats de l'analyse du même échantillon avec une probabilité de confiance P = 0,95 ne doit pas dépasser la valeur de l'écart admissible (d a ), calculée par les formules :
d une = 0,3
- pour le bismuth, le manganèse, le cuivre, l'étain, l'antimoine et l'argent ;
d une = 0,4 - pour le cobalt, l'arsenic, le nickel et le plomb ;
d une = 0,5 - pour l'aluminium, le fer et l'indium,
où - moyenne arithmétique de deux résultats comparables de l'analyse.
Les raies analytiques suivantes sont photométriques (longueurs d'onde en nm) :
aluminium - Al I 308.22;
bismuth - Bi I 306,79;
fer - Fe I 302,06 ou Fe I 271,9;
indium - In I 325,61 ou In I 303,94;
cobalt - Co I 341.23 ou Co I 304.40;
cuivre - Cu I 327,40 ou Cu I 324,75;
manganèse - Mn I 279,83;
arsenic, As I 234.98;
nickel - Ni I 305.08 ou Ni I 341.48
étain - Sn I 303,41 ou Sn I 284,0;
plomb - Pb I 283,31 ;
antimoine - Sb I 259,80;
argent - Ag I 328.07.
(Édition modifiée, Rev. No. 1, 2).
4.2. Les écarts absolus admissibles entre les résultats de deux déterminations parallèles, calculés à un niveau de confiance P = 0,95, ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau. 2 .
Tableau 2
| Élément défini | Fraction massique de l'élément déterminé, % | Le coefficient de variation, % | Écart absolu admissible, % |
| Aluminium | Du 2 10 -6 au 6 10 -6 Rue 6 10 -6 "2 10 -5 » 2 10 -5 « 6 10 -5 | 20,0 | 1 10 -6 3 10 -6 1 10 -5 |
| Bismuth | De 2 10 -6 "5 10 -6 Rue 5 10 -6 "1 10 -5 » 1 10 -5 « 5 10 -5 | 10.0 | 6 10 -7 2 10 -6 3 10 -6 |
| Le fer | De 5 10 -6 "2 10 -5 Rue 2 10 -5 "1 10 -4 » 1 10 -4 « 5 10 -4 » 5 10 -4 « 1−10−3 | 20,0 | 3 10 -6 1 10 -5 6 10 -5 3 10 -4 |
| Cobalt | Du 2 10 -6 au 5 10 -6 Rue 5 10 -6 "1 10 -5 » 1 10 -5 « 5 10 -5 | 15,0 | 8 10 -7 2 10 -6 4 10 -6 |
| Cuivre | De 1 10 -6 "5 10 -6 Rue 5 10 -6 "1 10 -5 » 1 10 -5 « 5 10 -5 » 5 10 -5 « 3 10 -4 » 3 10 -4 « 5 10 -4 | 10.0 | 3 10 -7 2 10 -6 3 10 -6 2 10 -5 8 10 -5 |
| Indium | De 2 10 -6 "5 10 -6 Rue 5 10 -6 "1 10 -5 » 1 10 -5 « 5 10 -5 | 20,0 | 1 10 -6 3 10 -6 6 10 -6 |
| Manganèse | De 5 10 -6 "1 10 -5 Rue 1 10 -5 "3 10 -5 » 3 10 -5 » 1 10 -4 | 10.0 | 2 10 -6 3 10 -6 8 10 -6 |
| Nickel | De 2 10 -6 "6 10 -6 Rue 6 10 -6 "2 10 -5 » 2 10 -5 « 1 10 -4 » 1 10 -4 « 5 10 -4 | 15,0 | 8 10 -7 3 10 -6 8 10 -6 4 10 -5 |
| Étain | De 2 10 -6 "5 10 -6 Rue 5 10 -6 "1 10 -5 » 1 10 -5 « 5 10 -5 » 5 10 -5 « 1 10 -4 » 1 10 -4 « 5 10 -4 | 10.0 | 6 10 -7 2 10 -6 3 10 -6 2 10 -5 3 10 -5 |
| Conduire | De 1 10 -5 "3 10 -5 Rue 3 10 -5 "1 10 -4 » 1 10 -4 « 5 10 -4 » 5 10 -4 « 1 10 -3 | 15,0 | 4 10 -6 1 10 -5 4 10 -5 2 10 -4 |
| Antimoine | De 1 10 -5 " 5 10-5 Rue 5 10 -5 "1 10 -4 » 1 10 -4 « 5 10 -4 | 10.0 | 3 10 -6 2 10 -5 3 10 -5 |
| Argent | De 5 10 -7 "1 10 -6 Rue 1 10 -6 "5 10 -6 » 5 10 -6 « 1 10 -5 » 1 10 -5 « 5 10 -5 » 5 10 -5 « 1 10 -4 | 10.0 | 2 10 -7 3 10 -7 2 10 -6 3 10 -6 2 10 -5 |
| Arsenic | De 4 10 -5 "1 10 -4 Rue 1 10 -4 "5 10 -4 » 5 10 -4 « 1 10 -3 | 15,0 | 2 10 -5 4 10 -5 2 10 -4 |
INFORMATIONS DONNÉES
1. DÉVELOPPÉ ET INTRODUIT par le Ministère de la métallurgie non ferreuse de l'URSS
2. APPROUVÉ ET INTRODUIT PAR Décret du Comité d'État pour les normes du Conseil des ministres de l'URSS
3. RÉGLEMENTATION DE RÉFÉRENCE ET DOCUMENTS TECHNIQUES
| La désignation du NTD auquel le lien est donné | Numéro de section, paragraphe |
| GOST 860–75 | 2 |
| GOST 1089–82 | 2 |
| GOST 4204–77 | 2 |
| GOST 5817–77 | 2 |
| GOST 6709–72 | 2 |
| GOST 11125–84 | 2 |
| GOST 12738–77 | 2 |
| GOST 14919–83 | 2 |
| GOST 18300–87 | 2 |
| GOST 22180–76 | 2 |
| GOST 22860–93 | 2 |
| GOST 23116.0-83 | 1.1 |
| GOST 23463–79 | 2 |
| GOST 24147–80 | 2 |
| GOST 29227–91 | 2 |
4. La limitation de la période de validité a été supprimée conformément au protocole n° 3-93 du Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (IUS 5-6-93)
5. ÉDITION avec amendements n° 1, 2, approuvée en décembre 1983, décembre 1988 (IUS 4-84, 3-89)
GOST |
