GOST 23862.32-79
GOST 23862.32−79 Métaux de terres rares et leurs oxydes. Méthodes de dosage du fluor (avec modification n° 1)
GOST 23862.32−79
Groupe B59
NORME INTER-ÉTATS
MÉTAUX DE TERRES RARES ET LEURS OXYDES
Méthodes de dosage du fluor
Métaux de terres rares et leurs oxydes. Méthodes de dosage du fluor
ISS 77.120.99
OKSTU 1709
Date de lancement 1981-01-01
Décret du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 19 octobre 1979 N 3989, la date d'introduction a été fixée au 01.01.81
La période de validité a été levée conformément au protocole N 7-95 du Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (IUS 11-95)
ÉDITION avec amendement n° 1, approuvée en avril 1985 (IUS 7-85).
Cette norme établit une méthode photométrique pour le dosage du fluor (de 2,5 à 10 % jusqu'à 1 10
%) dans les métaux de terres rares et leurs oxydes et la méthode ionométrique pour le dosage du fluor (de 1 à 10
% jusqu'à 1 10
%) dans les oxydes de terres rares.
(Édition modifiée, Rev. N 1).
1. EXIGENCES GÉNÉRALES
1.1. Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon
MÉTHODE PHOTOMÉTRIQUE POUR LE DOSAGE DU FLUOR
La méthode est basée sur la formation d'un composé complexe coloré de fluoridion avec le complexonate d'alizarine de lanthane. Le dosage est précédé de la distillation du fluor sous forme d'acide hydrofluorosilicique par pyrohydrolyse.
(Édition modifiée, Rev. N 1).
2. APPAREILLAGE, REACTIFS ET SOLUTIONS
Photoélectrocolorimètre FEK-56 ou appareil similaire.
Cintre magnétique.
Plaque de cuisson électrique.
L'installation de pyrohydrolyse (dessin) consiste en un four à résistance tubulaire SUOL-0,25·1/12-M1. Un tube de quartz d'un diamètre de 20 à 25 mm et d'une longueur de 460 à 500 mm est inséré dans le four avec un tube de vidange tiré à angle droit, de 260 mm de long et de 12 mm de diamètre. Un raccord pour réfrigérateur de 150 mm de long et 25 mm de diamètre est soudé à la partie supérieure du tube de sortie. L'extrémité du tube de sortie est équipée d'un barboteur avec des trous de 1 mm. La vapeur utilisée dans le processus de pyrohydrolyse est formée dans un générateur de vapeur relié à un tube de quartz au moyen d'un bouchon en caoutchouc, et est fournie au four à l'aide d'azote ou d'oxygène gazeux provenant d'un cylindre préalablement passé dans des flacons de nettoyage remplis de partie:
- une solution de permanganate de potassium à une concentration de 10 g/dm
dans une solution d'hydroxyde de sodium (50 g/dm
); b-eau. Chauffage générateur de vapeur (fiole conique d'une contenance de 750 cm
) s'effectue sur une cuisinière électrique.
1 - bouteille de gaz ; 2 - bouteilles de nettoyage; a - Solution de KMnO en solution de NaOH, b — eau distillée ; 3 - cuisinière électrique; 4 - générateur de vapeur ; 5 - four à résistance électrique tubulaire; 6 - bateau en quartz; 7 - thermocouple platine-platine-rhodium; 8 - tube de quartz; 9 - réfrigérateur; 10 - tube de sortie ; 11 - flacon-récepteur; 12 - millivoltmètre; 13 - transformateur de tension pour le contrôle de la température du four
Bateaux en quartz de 70 mm de long et 10 mm de large précalcinés à 950–1000 °C dans un courant de vapeur d'eau pendant 30–40 min.
Hameçon en dard de quartz d'un diamètre de 5 mm et d'une longueur de 500 mm.
Flacons gradués.
Pipettes sans diviseur d'une capacité de 5, 10 et 15 cm .
Bocaux en polyéthylène d'une capacité de 500 et 1000 cm3 .
Eprouvettes graduées.
Filtre les rubans "blancs" ou "rouges".
Le papier est un indicateur universel.
Azote gazeux selon
Acide chlorhydrique selon solutions.
Acide acétique selon
Hydroxyde de sodium selon solutions.
Acétate de sodium selon
Acétone selon
______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie,
Permanganate de potassium selon
Dioxyde de silicium selon
Oxyde nitreux de cobalt selon
Fluorure de sodium selon
Solution étalon de fluor (réserve) contenant 1 mg/cm fluor : un échantillon de fluorure de sodium pesant 2,21 g est dissous dans l'eau et le volume de la solution dans une fiole jaugée est ajusté à 1000 cm 3
l'eau; stockés dans des conteneurs en polyéthylène.
Solution de travail contenant 5 µg/cm fluor, préparé en diluant 200 fois la solution étalon mère avec de l'eau; stockés dans des conteneurs en polyéthylène.
Tampon acétate (pH = 4,5) : 100 g d'acétate de sodium sont dissous dans de l'eau, 50 ml de acide acétique glacial et diluer à 1000 ml avec de l'eau dans une fiole jaugée
.
Complexone d'alizarine (acide 1,2-dihydroxyanthraquinone-3-méthylamine-N,N-diacétique), qualité analytique, 0,002 mol/dm solution : pesant 0,79 g d'alizarine complexone est mis en suspension dans un peu d'eau dans un bécher ou une fiole conique sous agitation avec un agitateur magnétique. Ajouter goutte à goutte la quantité minimale requise de 0,1 mol/dm
solution d'hydroxyde de sodium pour dissoudre le réactif. Après dissolution, ajouter goutte à goutte 2 mol/dm
solution d'acide chlorhydrique à pH ~ 4−5, filtrée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 ml
et diluer le volume de la solution jusqu'au trait avec de l'eau.
Nitrate de lanthane, heures, 0,002 mol/dm solution: un échantillon de nitrate de lanthane pesant 0,866 g est dissous dans une petite quantité d'eau, la solution est transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 cm
et diluer le volume de la solution avec de l'eau jusqu'au trait de jauge.
Solution de réactif mixte aqueuse-acétone : A 5 volumes d'acétone, ajouter 1 volume de tampon acétate, 2 volumes de solution d'alizarine complexone et 2 volumes de solution de nitrate de lanthane. Il est nécessaire de respecter strictement l'ordre d'ajout des réactifs; préparé le jour de l'utilisation.
Section 2. (Édition modifiée, Rev. N 1).
3. PREPARATION POUR L'ANALYSE
3.1. Préparer l'installation pour la pyrohydrolyse, en vérifiant visuellement l'état de fonctionnement du four électrique, de la cuisinière électrique, de l'isolation des fils conducteurs de courant, de la présence de mise à la terre; allumez la cuisinière électrique pour faire bouillir l'eau du générateur de vapeur, allumez le four électrique, réglez l'alimentation en gaz vecteur en réglant la vitesse sur 1-2 bulles par seconde. Le barboteur est immergé dans un récipient (verre quartz ou polyéthylène d'une contenance de 100 cm ) contenant 10 cm3 d'une solution d'hydroxyde de sodium à 0,02 mol/dm. Le four est chauffé à 400°C.
4. CONDUITE DE L'ANALYSE
4.1. Un échantillon de métal (copeaux fins) ou d'oxyde de terres rares pesant 0,2 à 1,0 g (selon la teneur en fluor) est mélangé avec 0,5 g de dioxyde de silicium et 0,1 g d'oxyde de cobalt, préalablement calciné à 750–800 ° C, transféré dans un bateau de quartz, qui est placé dans un tube de quartz de l'unité de pyrohydrolyse au milieu du four, et immédiatement le générateur de vapeur est connecté à l'appareil de pyrohydrolyse. Le four est allumé, la température est augmentée à 1100 ° C et la pyrohydrolyse est effectuée pendant 20 min, après quoi le four est éteint et la prise du générateur de vapeur est déconnectée de l'appareil.
La solution obtenue dans le récepteur est neutralisée avec 0,5 mol/dm solution d'acide chlorhydrique (selon le papier indicateur universel) à pH ~ 4−5, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 cm
, diluer au trait avec de l'eau et mélanger. Prendre une aliquote de 10 ml de la solution
dans une fiole jaugée de 25 ml
, ajouter 10cm
solution eau-acétone d'un réactif mixte, puis procéder comme dans la construction d'un graphique d'étalonnage. La masse de fluor est trouvée selon la courbe d'étalonnage.
(Édition modifiée, Rev. N 1).
4.2. Construction d'un graphe d'étalonnage
En fioles jaugées de 25 ml entrez 0,50 ; 1,00 ; 2,00 ; 3,00 ; 4,00 et 5,00 cm
solution de travail de fluor (contenant 5 µg/cm
fluor). ajouter 10cm
une solution aqueuse d'acétone du réactif mélangé, diluer au volume avec de l'eau et bien mélanger. La densité optique de la solution est mesurée après 20 minutes sur un photoélectrocolorimètre à
610 nm dans une cuvette avec une couche absorbante de 10 mm d'épaisseur. En parallèle, préparer une solution zéro en ajoutant tous les réactifs sauf la solution de fluor. La solution zéro sert de solution de référence.
Selon les données obtenues, un graphique d'étalonnage est construit, mettant sur les axes des ordonnées la valeur de la densité optique de la solution, et sur les axes des abscisses - la masse de fluor en milligrammes.
5. TRAITEMENT DES RÉSULTATS
5.1. Fraction massique de fluor ( ) en pourcentage est calculé par la formule
,
où est la masse de fluor trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, mg ;
- une partie aliquote de la solution prélevée pour le dosage, cm
;
est le poids de la portion pesée de l'échantillon analysé, g ;
- volume d'une fiole jaugée, cm
.
Le résultat de l'analyse est pris comme la moyenne arithmétique des résultats de deux déterminations parallèles effectuées à partir d'échantillons distincts.
5.2. Les écarts entre les résultats de deux déterminations parallèles ou les résultats de deux analyses ne doivent pas dépasser les valeurs des écarts admissibles indiqués dans le tableau 1.
Tableau 1
Fraction massique de fluor, % | Écart admissible, % |
2,5 10 | 2 10 |
5 10 | 2 10 |
1 10 | 2 10 |
6. MÉTHODE IONOMÉTRIQUE DE DOSAGE DU FLUOR
La méthode est basée sur la mesure du potentiel d'une électrode sélective au fluorure avec une membrane de fluorure de lanthane activée par de l'europium divalent par rapport à une électrode de chlorure d'argent.
La mesure est effectuée dans une solution à haut (environ 1,75 mol/dm ) force ionique à pH = 5-6 à l'aide d'un ionomètre EV-74 ou d'un appareil similaire.
6.1. Matériel, réactifs et solutions
Électrode de fluorure EF-U1.
Électrode de chlorure d'argent selon
Ionomètre EV-74 ou appareil similaire.
Cuisinière électrique de laboratoire d'une puissance de 400 W.
Un four à moufle avec thermostat, assurant un chauffage de 400−600 °С.
Réservoir en verre organique d'une capacité de 100-200 cm3 .
Clé électrolytique en ébonite d'un diamètre de 10 à 20 mm, d'une hauteur de 100 à 120 mm, d'un diamètre du raccord supérieur de 5 à 7 mm.
Pots en polyéthylène avec bouchons à vis, capacité 1000 cm3 .
Verre en polyéthylène ou plastique vinylique d'une capacité de 100 cm3 .
Verre chimique en verre d'une capacité de 1000 cm3 .
Agitateur magnétique de type MMZM avec un aimant.
Fioles jaugées d'une capacité de 50 et 1000 ml .
Pipettes d'une capacité de 1 et 5 cm .
Filtres en papier sans cendre "ruban blanc".
Creusets en nickel d'une capacité de 25-30 cm .
Chlorure de sodium selon
Hydroxyde de sodium selon .
Acétate de sodium 3-aqueux selon .
Citrate de sodium trisubstitué selon
Fluorure de sodium selon
Chlorure de potassium selon
Acide acétique selon
Oxyde de lanthane (la fraction massique de fluor ne dépasse pas 0,001% en poids).
Sel disodique d'acide éthylènediamine-N, N, N', N'-tétraacétique, 2-aqueux (trilon B) selon
Solution tampon avec un pH d'environ 4,5 et une force ionique d'environ 1,75 mol/dm (BROIS), concentration de la solution : 0,86 mol/dm
pour l'acide acétique, 1 mol/dm
par chlorure de sodium, 0,45 mol/dm
par acétate de sodium, 0,0116 mol/dm
par citrate de sodium, 0,0008 mol/dm
pour le trilon B ; préparé comme suit : 58,5 g de chlorure de sodium, 61,5 g d'acétate de sodium, 3 g de citrate de sodium et 0,3 g de Trilon B sont placés dans un verre d'une contenance de 1000 ml
, dissous dans 500 cm
eau, ajouter 50 cm
acide acétique, transféré dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 ml
, diluer au trait avec de l'eau, mélanger.
Une solution de réserve de fluor (solution A) est préparée comme suit: un échantillon de fluorure de sodium pesant 0,2210 g est dissous dans de l'eau, transféré dans une fiole jaugée d'une capacité de 1000 cm diluer au trait avec de l'eau, mélanger.
1cm la solution B contient 0,01 mg de fluor.
Conservez la solution pendant 30 jours maximum dans un bocal en plastique.
Solutions de travail fluorées (B, C) :
La solution B est préparée comme suit : 5 cm solution, A est placé dans une fiole jaugée d'une contenance de 50 ml
, maquiller au trait, mélanger.
1cm la solution B contient 0,01 mg de fluor.
La solution B est préparée comme suit : 5 cm la solution B est placée dans une fiole jaugée d'une contenance de 50 ml
, diluer au trait avec la solution BROMS, mélanger.
1cm la solution B contient 0,001 mg de fluor.
Les solutions B et C sont préparées
le jour de l'utilisation.
6.2. Préparation à l'analyse
6.2.1. Préparation du capteur
Un réservoir en verre organique est fixé sur un trépied, relié au volume utile du capteur par une clé électrolytique. Le réservoir et la clé électrolytique sont remplis d'une solution saturée de chlorure de potassium, l'électrode de chlorure d'argent est immergée dans le réservoir.
L'électrode EF-U1 et la clé électrolytique sont placées dans le volume de travail du capteur - une coupelle en plastique vinyle montée sur une table d'agitation magnétique. Un aimant est placé dans un verre et coulé 40 cm Solution BROIS, mesurer le potentiel de l'électrode EF-U1 par rapport à l'électrode de référence en chlorure d'argent après avoir fixé les électrodes aux douilles correspondantes de l'ionomère, conformément au passeport de l'électrode EF-U1. La valeur de potentiel doit devenir constante après 3 à 5 minutes et doit être d'au moins 290 mV. Puis 40-50 cm sont versés dans un verre en plastique vinylique
solution B et après 1 min mesurer le potentiel de l'électrode. Les mesures sont répétées deux fois de plus avec de nouvelles portions de la solution de fluor. Après avoir obtenu une valeur de potentiel constante (lors de la mesure, la différence entre les valeurs de potentiel les plus grandes et les plus petites ne dépasse pas 4 mV), vous pouvez procéder à l'analyse.
6.2.2. Construction d'un graphe d'étalonnage
Cinq portions d'oxyde de lanthane pesant 200,0 mg sont placées dans des creusets en nickel, ajouter 0,25 ; 0,50 ; 1,0 ; 2,0 et 2,5 cm solution B, verser 6-8 cm
solution d'hydroxyde de sodium, évaporée à sec lorsqu'elle est chauffée à 50–70 ° C et fondue dans un moufle à 400–600 ° C pendant 5–10 min, la masse fondue est refroidie à température ambiante, 20 cm
eau et lixiviation lorsqu'il est chauffé à 50−70 °C. Le contenu du creuset est filtré en recueillant le filtrat dans une fiole jaugée de 50 ml.
, le gâteau de filtration est lavé deux fois 1-2 cm
d'eau, en recueillant la solution de lavage dans la même fiole jaugée, et jeter le filtre avec le précipité. La solution dans la fiole jaugée a été portée au trait avec la solution BROMS. 1cm
les solutions résultantes contiennent respectivement 5 10
, 1 10
, 2 10
, 4 10
et 5 10
mg de fluor. Dans les solutions, les potentiels de l'électrode EF-U1 sont mesurés conformément à la clause
Sur la base des données obtenues, un graphique d'étalonnage est construit, en appliquant les valeurs du potentiel d'électrode, mV, sur l'axe des ordonnées, et le logarithme négatif de la concentration en fluor (pF de la solution) sur l'axe des abscisses. Les valeurs de pF pour les solutions sont respectivement de 5,58 ; 5,28 ; 4,98 ; 4.68 et 4.58.
L'écart des points du graphique d'étalonnage par rapport à la ligne droite ne doit pas dépasser ±3 mV ; la valeur du potentiel par unité pF doit être de (56 ± 3) mV. En cas d'écart par rapport aux valeurs spécifiées, l'électrode est remplacée.
La courbe d'étalonnage est vérifiée une fois tous les 10-15
journées.
6.3 Conduite de l'analyse
Deux portions pesées de l'oxyde de REE analysé pesant 0,200 g sont placées dans des creusets en nickel, coulées dans 6 à 8 cm solution d'hydroxyde de sodium, puis procéder comme indiqué au paragraphe 6.2. Dans les solutions résultantes, le potentiel de l'électrode EF-U1 est mesuré conformément à la clause
Simultanément à l'échantillon, une expérience de contrôle de la contamination des réactifs est effectuée.
6.4. Traitement des résultats
6.4.1. Fraction massique de fluor ( ) en pourcentage est calculé par la formule
,
où est le poids de la portion pesée de l'échantillon analysé, en mg ;
— concentration de fluor dans le volume mesuré mg/cm
.
Sens déterminé comme suit: selon le graphique d'étalonnage, la valeur de pF de la solution analysée est déterminée, à partir des valeurs de pF selon le tableau des logarithmes, la concentration de fluor en mol / dm est trouvée
et convertir la valeur en mg/cm
.
Le résultat de l'analyse est pris comme la moyenne arithmétique des résultats de deux déterminations parallèles effectuées à partir d'échantillons distincts.
6.4.2. Les écarts entre les résultats de deux déterminations parallèles ou les résultats de deux analyses ne doivent pas dépasser les valeurs des écarts admissibles indiquées dans le tableau 2.
Tableau 2
Fraction massique de fluor, % | Écart admissible, % |
0,005 | 0,0015 |
0,01 | 0,003 |
0,10 | 0,03 |