ГОСТ 27981.1-2015 Медь высокой чистоты. Метод атомно-спектрального анализа

ГОСТ 27981.1-2015

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕДЬ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ

Метод атомно-спектрального анализа

High purity copper. Method of atomic-spectral analysis

МКС 77.120.30

Дата введения 2016-11-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 368 "Медь"

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 503 "Медь"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 августа 2015 г. N 79-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 февраля 2016 г. N 50-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 27981.1-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2016 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 27981.1-88

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методику измерений массовых долей примесей в меди в диапазонах, представленных в таблице 1, методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на спектрометрах, обеспечивающих аксиальное наблюдение плазмы.

Общие требования к методикам измерений, безопасности, контролю точности результатов измерений - в соответствии с ГОСТ 25086 и ГОСТ 31382.

Таблица 1 - Диапазон измерений массовых долей компонентов в меди

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 123-2008 Кобальт. Технические условия

ГОСТ 804-93 Магний первичный в чушках. Технические условия

ГОСТ 849-2008 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 859-2014 Медь. Марки

ГОСТ 860-75 Олово. Технические условия

ГОСТ 1089-82 Сурьма. Технические условия

ГОСТ 1467-93 Кадмий. Технические условия

ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 3771-74 Реактивы. Аммоний фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия

ГОСТ 4220-75 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия

ГОСТ ИСО 5725-6-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике*

_______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике".

ГОСТ 6008-90 Марганец металлический и марганец азотированный. Технические условия

ГОСТ 6835-2002 Золото и сплавы на его основе. Марки

ГОСТ 6836-2002 Серебро и сплавы на его основе. Марки

ГОСТ 9849-86 Порошок железный. Технические условия

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 10298-79 Селен технический. Технические условия

ГОСТ 10928-90 Висмут. Технические условия

ГОСТ 11069-2001 Алюминий первичный. Марки

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 22861-93 Свинец высокой чистоты. Технические условия

ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования*

_______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания"

ГОСТ 25086-2011 Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 31382-2009 Медь. Методы анализа

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Характеристики показателей точности измерений

Точность измерений массовой доли компонентов в меди соответствует характеристикам, приведенным в таблице 2 (при Р=0,95).

Значения пределов повторяемости и воспроизводимости измерений при доверительной вероятности Р=0,95 приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Значения показателя точности измерений, пределов повторяемости и воспроизводимости измерений массовой доли компонентов в меди при доверительной вероятности Р=0,95

4 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:

- атомно-эмиссионный спектрометр с аксиальным наблюдением плазмы, имеющий оптическое разрешение не хуже 0,006 нм на длине волны 182 нм;

- весы лабораторные специального класса точности по ГОСТ 24104 с дискретностью 0,0001 г;

- систему для разложения проб типа HotBlock с полипропиленовыми пробирками вместимостью не менее 50 см, с делениями, с закручивающимися крышками;

- колбы мерные 2-200-2, 2-250-2, 2-500-2, 2-2000-2 по ГОСТ 1770;

- банки полиэтиленовые или полипропиленовые для хранения растворов вместимостью 200 и 2000 см;

- одноканальные автоматические пипетки вместимостью: от 0,1 до 1 см, от 1 до 5 см, от 2 до 10 см, с точностью отбора аликвот не хуже 0,3% отн.

При выполнении измерений применяют следующие материалы, растворы:

- воду бидистиллированную или деионизированную с сопротивлением не ниже 18 МОм/см;

- кислоту азотную особой чистоты по ГОСТ 11125 и разбавленную 1:3;

- кислоту соляную особой чистоты по ГОСТ 14261 и разбавленную 1:1, 1:10;

- аргон газообразный высшего сорта по ГОСТ 10157;

- стандартный образец меди Медь-0 - медь катодная по ГОСТ 859 марки М00к или медь катодная, дополнительно очищенная по методу Чохральского;

- серебро по ГОСТ 6836;

- алюминий по ГОСТ 11069 не ниже марки А95;

- мышьяк по [1]*;

________________

* Поз.[1]-[4] см. раздел Библиография. - .

- золото по ГОСТ 6835;

- висмут по ГОСТ 10928 марки Ви00;

- кадмий по ГОСТ 1467 не ниже марки Кд0;

- кобальт по ГОСТ 123 не ниже марки К1Ау;

- калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, х.ч.;

- порошок железный по ГОСТ 9849;

- магний по ГОСТ 804 марки Мг90;

- марганец по ГОСТ 6008 марки Мн 998;

- никель по ГОСТ 849 не ниже марки Н-1;

- аммоний фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 3771 не ниже марки ч.д.а.;

- свинец по ГОСТ 22861 не ниже марки С00;

- стандарт-титр серной кислоты 0,1 м (1/2 HSO);

- сурьма по ГОСТ 1089 не ниже марки Су000;

- селен по ГОСТ 10298;

- натрий метасиликат 9-водный по [2];

- олово по ГОСТ 860 не ниже марки О1 пч;

- теллур металлический особой чистоты по [3] или [4];

- цинк по ГОСТ 3640 не ниже марки Ц0;

- смесь соляной и азотной кислот в соотношении 3:1.

Примечания

1 Допускается применение других средств измерений утвержденных типов, вспомогательных устройств и материалов, технические и метрологические характеристики которых не уступают указанным выше.

2 Допускается использование реактивов, изготовленных по другим нормативным документам при условии обеспечения ими метрологических характеристик результатов измерений, приведенных в методике измерений.

5 Метод измерений

Метод основан на возбуждении компонентов в плазменном разряде и измерении интенсивности атомных или ионных линий, излучаемых возбужденными атомами или ионами определяемых компонентов.

Метод предусматривает предварительное растворение образцов меди в смеси азотной и соляной кислот, которые приливают последовательно.

6 Подготовка к выполнению измерений

6.1 Подготовка прибора к выполнению измерений

Подготовку спектрометра к выполнению измерений проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

6.2 Приготовление растворов известной концентрации

6.2.1 При приготовлении раствора серебра массовой концентрации 125 мкг/см в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см помещают навеску серебра массой 0,0250 г и приливают 2 см азотной кислоты. Пробирку закрывают крышкой, помещают в систему HotBlock при температуре 90°С и выдерживают в течение 5 мин. Пробирку достают, охлаждают в течение 5 мин, приливают соляную кислоту до метки 25 см. Пробирку закрывают плотно крышкой и снова помещают в систему HotBlock при температуре 90°С и выдерживают до полного растворения хлорида серебра. Пробирку достают, охлаждают в течение 5 мин, открывают, после охлаждения раствор переливают в мерную колбу вместимостью 200 см, доливают до метки соляной кислотой, разбавленной 1:1, и перемешивают. Раствор переливают в пластиковую банку.

6.2.2 При приготовлении раствора А серы массовой концентрации 3208 мкг/см в мерную колбу вместимостью 500 см количественно переносят содержимое стандарт-титра серной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.

При приготовлении раствора Б серы массовой концентрации 125 мкг/см помещают в мерную колбу вместимостью 200 см 7,8 см раствора А, доливают до метки водой и перемешивают.

6.2.3 Приготовление многокомпонентного раствора

При приготовлении раствора магния, кадмия, марганца, свинца и цинка в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см помещают по 0,1000 г магния, кадмия, марганца, свинца и цинка и приливают 25 см азотной кислоты, разбавленной 1:3. Через 15 мин пробирку закрывают крышкой, нагревают в системе HotBlock при температуре 90°С и выдерживают до полного растворения металлов.

При приготовлении раствора висмута, кобальта и никеля в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см помещают по 0,1000 г висмута и кобальта, 0,25 г никеля, приливают 15 см азотной кислоты. Через 15 мин пробирку закрывают крышкой, нагревают в системе HotBlock при температуре 90°С и выдерживают до полного растворения металлов.

При приготовлении раствора алюминия, мышьяка, золота, олова, сурьмы, селена, теллура, железа в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см помещают по 0,1000 г алюминия, мышьяка, золота, олова, сурьмы, селена, теллура и 0,2500 г железа, приливают 20 см смеси соляной и азотной кислот (3:1). Через 15 мин пробирку закрывают крышкой, нагревают в системе HotBlock при температуре 90°С и выдерживают до полного растворения металлов.

При приготовлении раствора хрома, кремния, фосфора в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см помещают: 0,2828 г двухромокислого калия, 1,0110 г кремнекислого натрия, 0,3714 г однозамещенного фосфорнокислого аммония и приливают 20 см воды.

В мерную колбу вместимостью 2000 см приливают 1000 см воды, 300 см соляной кислоты и приготовленные растворы из полипропиленовых пробирок. Первую, вторую, третью полипропиленовые пробирки ополаскивают 10 см соляной кислоты. Объем раствора мерной колбы доливают водой до метки и перемешивают. Раствор переливают в пластиковую банку для хранения.

Массовая концентрация алюминия, мышьяка, золота, висмута, кадмия, кобальта, хрома, магния, марганца, фосфора, свинца, сурьмы, олова, кремния, селена, теллура и цинка - 50 мкг/см, железа и никеля - 125 мкг/см.

6.3 Приготовление градуировочных растворов

6.3.1 Приготовление градуировочного раствора М0

Для приготовления градуировочного раствора М0 в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см помещают 2,5000 г образца Медь-0. Для устранения поверхностных загрязнений в пробирку приливают 10 см соляной кислоты, разбавленной 1:10. Через 10 мин кислоту сливают, образец промывают водой три раза. Затем с интервалом 2 мин в пробирку приливают пять раз по 1 см азотной кислоты. После прекращения выделения оксида азота приливают 4 см соляной кислоты. Пробирку закрывают крышкой и нагревают в системе HotBlock при температуре 90°С в течение 15 мин. Пробирку вынимают, охлаждают до комнатной температуры. Раствор доливают до метки водой и перемешивают.

6.3.2 Приготовление градуировочного раствора М1

Для приготовления градуировочного раствора М1 в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см помещают 2,5000 г образца Медь-0. Для устранения поверхностных загрязнений в пробирку приливают 10 см соляной кислоты, разбавленной 1:10. Через 10 мин кислоту сливают, образец промывают водой три раза. Затем с интервалом 2 мин в пробирку приливают пять раз по 1 см азотной кислоты. После прекращения выделения оксида азота приливают 4 см соляной кислоты. Пробирку закрывают крышкой и нагревают в системе HotBlock при температуре 90°С в течение 15 мин. Пробирку вынимают, охлаждают до комнатной температуры. Приливают по 0,1 см: раствора серебра, многокомпонентного раствора и раствора Б серы. Раствор доливают до метки водой и перемешивают.

6.3.3 Приготовление градуировочного раствора М2

Для приготовления градуировочного раствора М2 в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см помещают 2,5000 г образца Медь-0. Для устранения поверхностных загрязнений в пробирку приливают 10 см соляной кислоты, разбавленной 1:10. Через 10 мин кислоту сливают, образец промывают водой три раза. Затем с интервалом 2 мин в пробирку приливают пять раз по 1 см азотной кислоты. После прекращения выделения оксида азота приливают 4 см соляной кислоты. Пробирку закрывают крышкой и нагревают в системе HotBlock при температуре 90°С в течение 15 мин. Пробирку вынимают, охлаждают до комнатной температуры. Приливают по 0,25 см: раствора серебра, многокомпонентного раствора и раствора Б серы. Раствор доливают до метки водой и перемешивают.

6.3.4 Приготовление градуировочного раствора М3

Для приготовления градуировочного раствора М3 в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см помещают 2,5000 г образца Медь-0. Для устранения поверхностных загрязнений в пробирку приливают 10 см соляной кислоты, разбавленной 1:10. Через 10 мин кислоту сливают, образец промывают водой три раза. Затем с интервалом 2 мин в пробирку приливают пять раз по 1 см азотной кислоты. После прекращения выделения оксида азота приливают 4 см соляной кислоты. Пробирку закрывают крышкой и нагревают в системе HotBlock при температуре 90°С в течение 15 мин. Пробирку вынимают, охлаждают до комнатной температуры. Приливают по 1 см: раствора серебра, многокомпонентного раствора и раствора Б серы. Раствор доливают до метки водой и перемешивают.

Массовая концентрация компонентов в градуировочных растворах в пересчете на исходную навеску меди представлена в таблице 3

Таблица 3 - Массовая концентрация компонентов в градуировочных растворах

6.4 Построение градуировочных графиков

Определение градуировочных характеристик, обработку и хранение результатов градуировки проводят с использованием стандартного программного обеспечения, входящего в комплект спектрометра.

Все измерения интенсивности линий определяемых компонентов выполняют относительно интенсивностей линий меди:

- Cu 197,050 нм;

- Cu 224,700 нм;

- Cu 327,982 нм.

Линии компонентов разбивают на 2 группы. Группы линий и отнесение линий определяемых компонентов к линиям меди выполняют в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4 - Группы линий и отнесение линий компонентов

Выполняют не менее двух параллельных измерений аналитических сигналов компонентов в каждом градуировочном растворе.

6.5 Параметры измерений

Устанавливают параметры измерений на спектрометрах серии iCAP 6000/7000 Duo (модели iCAP 6300 Duo, iCAP 6500 Duo, iCAP 7400 Duo, iCAP 7600 Duo) в соответствии с таблицей 5.

Таблица 5 - Параметры измерений

6.6 Параметры источника индуктивно связанной плазмы

Мощность плазмы, расход аргона и другие параметры (таблица 6) устанавливают, чтобы достигнуть оптимальных значений по чувствительности и точности определения компонентов.

Таблица 6 - Параметры источника индуктивно связанной плазмы

7 Выполнение измерений

7.1 Навеску пробы массой 2,5000 г помещают в полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см. Для устранения поверхностных загрязнений в пробирку приливают 10 см соляной кислоты, разбавленной 1:10. Через 10 мин кислоту сливают, образец промывают водой три раза. Затем с интервалом 2 мин в пробирку приливают пять раз по 1 см азотной кислоты. После прекращения выделения паров оксида азота приливают 4 см соляной кислоты. Пробирку закрывают крышкой и нагревают в системе HotBlock в течение 15 мин. Пробирку вынимают, охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до метки и перемешивают.

Массовую долю примесей в меди определяют параллельно в двух навесках.

7.2 Выполнение измерений проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации спектрометра.

7.3 Массовую долю компонентов в меди устанавливают по градуировочным графикам.

8 Обработка результатов измерений

8.1 Обработку и хранение результатов измерений массовой концентрации определяемого компонента в пробе проводят с использованием программного обеспечения, входящего в комплект спектрометра.

8.2 За результат измерений принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений при условии, что абсолютная разность между ними в условиях повторяемости не превышает значений (при доверительной вероятности Р=0,95) предела повторяемости r, приведенных в таблице 2.

Если расхождение между результатами параллельных определений превышает значение предела повторяемости, выполняют процедуры, изложенные в ГОСТ ИСО 5725-6 (пункт 5.2.2.1).

8.3 Расхождения между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должны превышать значений предела воспроизводимости, приведенных в таблице 2. В этом случае за окончательный результат может быть принято их среднеарифметическое значение. При невыполнении этого условия могут быть использованы процедуры, изложенные в ГОСТ ИСО 5725-6 (пункт 5.3.3).

Библиография

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2016