ГОСТ 23116.1-78

Группа B59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КАДМИЙ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ

Метод спектрографического определения алюминия, висмута,
железа, индия, кобальта, медн, марганца, мышьяка, никеля, гост
олова, свинца, сурьмы и серебра 23116.1—78

Cadmium high purity. Method of spectrographic of aluminium, bismuth,
iron, indium, cobalt, copper, manganeze, arsenic, nickel, tin, lead,

antimony and silver
OKCTY 1709

Дата введения 01.07.79.

Настоящий стандарт устанавливает спектрографический метод определения примесей в кадмии
высокой чистоты в слелующем диапазоне массовых долей, %:

алюминий от 110-° до 6-10-°

висмут » 110-6 » 510-5
железо >» 210-° » 1410
индий » 110-86 » 5.10-$
кобальт » 1106 »ь 5.10
мель ® 710-? » 510-4
марганец » 710-7 » 110-4
мышьяк » 210-3 » 110-3
никель » 1106 » 510
олово » 110-6 » 510
свинец » 710-° » 110-5
сурьма » 710-86 » 510-4

серебро » 340-7 » 310-$

Метод основан на предварительном концентрировании примесей путем вакуумной дистилля-
ции основной массы кадмия и спектрографическом анализе полученного концентрата.

Для ‘увеличения полноты извлечения примесей в концентрат кадмия добавляют сплав калмий-
теллур.

{Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. Общие требования к методу анализа и требования безопасности — по ГОСТ 2316.0.
{Измененная редакция, Изм. № 1).

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрограф кварцевый средней дисперсии любого типа, позволяющий за одну экспозицию
получить спектр от 230,0 до 400,0 нм, укомплектованный трехлинзовой системой освешения щели.

Генератор активизированной дуги переменного тока.

'Спектропроектор типа ПС-1$.

Микрофотометр. предназначенный для измерения почернений спектральных линий (ком-
плектная установка).

Станок для заточки угольных электродов.

Издание официальное Перепечатка воспрещена.
*

С. 2 ГОСТ 23116.1—78

Весы торсионные типа ВТ с погрешнос-

7 on тью взвешивания не более 0,001 г.

| Весы аналитические с погрешностью
oo? взвешивания не более 0,0002 г.
95%. Печь муфельная с регулятором темпера-
туры до 750 °С.
[> Прибор кварцевый для перегонки реак-
и THBOB.
3 Боксы из органического стекла.
Плитка электрическая по ГОСТ 14919,
р покрытая кварцевой пластинкой.

Лампа инфракрасная с лабораторным
автотрансформатором.

Установка для вакуумной дистилляции

основы (см. чертеж) или другая аналогичной
+ конструкции.
5 Вакуумметр типа ВТ-2 для измерения ва-
куума от 6,67 до 26,66 Па (от 0,05 до 0,2 мм рт. ст.).
Вова Насос форвакуумный типа ВН-46/М или
ne aie типа 3-НВР-1Д.

Шланги вакуумные.

‘Автотрансформатор лабораторный типа
м, PHO-250—2.

‘Tepmonapa или термометр на 500 °C.
8 э Краны вакуумные двойные и тройные.
Посуда кварцевая (чашки, стаканы ит. д.).
Колбы с градуированной горловиной по
5 ГОСТ 12738.

Пипетки по ГОСТ 29227 вместимостью

1, 2, 5и 10 см".

Электролы угольные ос. ч., диаметром
Выводы xomyed coupaned 6 мм, с размером кратера 4x 3 мм и KOHTp-
электроды длиной 30—50 мм, один конец за-
точен на усеченный конус < площадкой
| диаметром 1,5 мм.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
дважды перегнанная в кварцевом аппарате
или очищенная на ионизационной колонке.
| Графит порошковый особой чистоты по
ГОСТ 23463 или полученный из угольных
электродов особой чистоты.

Кислота азотная особой чистоты по
ГОСТ 11125.

Спирт этиловый ректификованный по
1 — ввод для термометра: 2— нагреватель мощностью 500 Вт: FOCT 18300.

3- чашка < пробой; 42 кварцевая вакуумная камера: Tau
5- подставка; 6 — кессон; 7— прокладка из вакуумной рези- езлур. MAPK по нормятивно-техничес»

ны; 8 — вакуум- штуцер кой документации.
Кадмий марки Кд0000 по ГОСТ 22860.
Сплав кадмий-теллур. Содержание теллу-
ра в сплаве 0,04—0,07 %; готовят сплав следующим образом: в кварцевую ампулу помещают навески
кадмия и теллура. Откачивают из ампулы воздух ло 1,33 Па (1-10--? мм рт. ст.), а ампулу запаивают и
нагревают в муфельной печи при температуре 700 °С в течение 6—7 4, через каждые 30 мин тщательно
перемешивая. Затем ампулу вскрывают и через отверстие расплав выливают тонкой струей в стакан с
водой. Полученные гранулы сплава промывают в растворе аммиака, затем в воде и высушивают.

Натрий хлористый особой чистоты.
Кислота винная по ГОСТ 5817.

'Аммиак водный особой чистоты по ГОСТ 24147.

O96

1

0

907

om
18

86

ГОСТ 23116.1—78 С. 3

Аммиак марки ОСЧ 17—4.

Эфир диэтиловый (медицинский).

Смазка вакуумная.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180.

Кислота серная по ГОСТ 4204.

Олова по ГОСТ 860.

Сурьма по ГОСТ 1089.

Буферная смесь, состоящая из порошкового графита с добавлением 0,5 % хлористого натрия.

Растворы определяемых элементов приведены в табл. 1.

Образцы сравнения. Основной образец, содержащий 1.10-3 % мели и серебра, 3.10-? % свинца.
3-10-' % мышьяка и остальных элементов по 110-7 %; готовят следующим образом: в кварцевую
чашку вместимостью 150 см? помещают 10 г порошкового графита и вводят по 1 см? растворов меди,
серебра, алюминия, никеля, индия, висмута, железа, кобальта, марганца, олова, сурьмы, 3 см?
раствора свинца и 30 см’ мышьяка. Смесь перемешивают кварцевой палочкой, высушивают под
инфракрасной лампой, а затем прокаливают на плитке до улаления запаха азотной кислоты.
Приготовленный основной образец тщательно перетирают в ступке изорганического стекла. Первый
образец сравнения готовят разбавлением основного образца разбавителем в 10 раз. Затем методом
последовательного разбавления каждого вновь приготовленного образца разбавителем в три раза
готовят серию рабочих образцов. Приготовленные образцы для построения графика и разбавитель
хранят в бюксах или баночках с завинчивающимися крышками.

Разбавитель готовят следующим образом: в кварцевую чашку вместимостью 100 cm? помещают
50 г порошкового графита и накапывают по 5 ca’ растворов теллура и кадмия. Смесь высушивают
на плитке до удаления запаха азотной кислоты и затем вводят в нее 5 см? раствора хлористого натрия.
Вновь высушивают, перемешивают и перетирают.

Фотопластинки спектрографические типа И.

Приготовление стандартных растворов см. табл. 1.

Таблица 1
Элемент Содержание | Caoonl пряготрвиения pecraopa
элемента. жк/см

Медь 0,1 Рассчитанные навески металлов, оксидов, углекислых или

"Серебро 071 [азотнокислых солей растворяют в азотной кислоте

Алюминий 1,0

Никель 10

Индий 1,0

Висмут 1.0

Свинец 1,0

Железо 1,0

Кобальт 1.0

Теллур 20,0

Кадмий 50,0

Марганец 1.0 Растворяют в воде безводный сульфат марганца

Мышьяк 1,0 Растворяют в воде мышьяковистый ангидрид с добавлением
нескольких капель аммиака при слабом нагревании

Олово 1,0 100 мг тонкоизмельченного олова помешают в стакан вместимостью
SO см и добавляют 2 см' азотной кислоты. После nepexoma всей навески
в метаоловянную кислоту в стакан добавляют 20 см* воды и 4 г шавс-
[левой кислоты, Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 сл.
Стакан несколько раз промывают водой для полного растворения
|павелевой кислоты. Промывные воды сливают в ту же мерную колбу

`Сурьма 1,0 100 мгтонкоизмельченной сурьмы помешают в стакан вместимостью
50 см’ и добавляют 2 см? азотной кислоты. Стакан нагревают до
перехода всей сурьмы в метасурьмяную кислоту. Не прекрашая
нагревания, добавляют 10 см’ винной кислоты. Полученный
[прозрачный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см?

Натрий 50.0 Рассчитанную навеску растворяют в воде

хлористый

Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
87

С. 4 ГОСТ 23116.1—78
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

ЗА. Получение концентрата примесей

3.1.1. Перед началом работы необходимо тщательно подготовить установку для вакуумной
дистилляции кадмия. Для этого с помошью ваты, смоченной диэтиловым эфиром, ‘удаляют вакуум-
ную смазку со шлифов, растворяют в азотной кислоте остатки кадмия и погружают на 10 мин всю
установку в нитрующую смесь. состоящую из трех частей серной и одной части азотной кислоты,
температура которой должна быть близка к температуре кипения. Затем трижды промывают водой
и сушат в сушильном шкафу при температуре приблизительно 170°C.

3.1.2. Кадмий на анализ поступает в виде чушек массой 20—40 г, диаметром 15—25 мм,
высотой 10—20 мм. Перед началом работы ee выдерживают в растворе аммиака до полного
растворения оксидной пленки, дважды промывают водой и высушивают. Подготовленную таким
образом пробу помещают в кварцевую чашку вместимостью 50 см?, добавляя туда же 500 мг сплава.
кадмий-теллур. Чашку с пробой устанавливают на кварцевую подставку в вакуумную камеру,
‘надевают кварцевый колпак, шлиф которого смазывают вакуумной смазкой. Колпак притирают к
вакуумной резине. Создают вакуум 6,67—13,33 Па (0,05—0,1 мм рт. ст.). К холодильнику присо-
единяют шланги притока и сброса воды и включают нагревание. Охлаждение должно быть
незначительным.

Вакуумную дистилляцию кадмия проводят при 380—410 °С в течение 2—4 ч. После удаления
основы нагреватель убирают, перекрывают вакуум, открывают кран для доступа воздуха, снимают
вакуумную камеру и в чашку добавляют 100 мг буфера. Смесь перемешивают в течение 5—7 мин.
Коэффициент обогащения (К) вычисляют по формуле

=m
К 700"
где т — Macca пробы, Mr,

100 — масса концентрата, мг.

Для проведения контрольного опыта в кварцевую чашку вместимостью 50 см’ помещают 500 мг
сплава кадмий-теллур и проводят отгонку кадмия в вакууме при тех же условиях, что и для пробы,
в течение 20—25 мин. К остатку добавляют 100 мг буфера и тщательно перетирают.

{Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2. Спектральный анализ концентрата

От подготовленных концентратов и контрольного опыта, а также от образцов сравнения на
торсионных весах отбирают по три навески по 20 мг и помещают в кратеры угольных электродов.
Угольные электроды предварительно обжигают в дуге переменного тока силой 15 А или постоянного
тока силой 10 А втечение 10 с.

Спектры фотографируют на кварцевом спектрографе при ширине шели 0,015 мм на спект-
рографических фотопластинках типа И. Испарение пробы и возбуждение спектра проводят в дуге
переменного тока силой 14 А. Время экспозиции 15 с. Для построения характеристической
кривой фотопластинки одновременно с пробами и образцами сравнения фотографируют спектр
железа через девятиступенчатый платиновый ослабитель.

{Измененная редакция, Изм. № 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. На спектрограмме с помошью микрофотометра измеряют почернения аналитических
линий определяемых элементов и фона справа или слева от них. Строят характеристическую кривую
фотопластинки и по ней находят значение Ig (1) X Ig/,. Вычисляют величину 18; т находят среднее
значение этой величины для трех спектров каждого образца для построения графиков, концентрата
и контрольного опыта. Градуировочные графики строят в координатах Ig т IgC, rae С — концент-

О
рация определяемого элемента в образцах сравнения. По градуировочным графикам находят
содержание примеси в концентрате и контрольном опыте. Массовую долю элемента (X) в процентах
вычисляют по формуле

88