ГОСТ 23862.32-79

! pinna B59

                      М      Е   Ж   Г   О   С   У   Д   А   Р    С   Т   В   Е     Н   Н   Ы   Й   С Т А Н Д А Р Т

                                  РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ ОКИСИ

                                                 Методы определения фтора                                            ГОСТ
                                             Rare-earth metals and their oxides.                                 23862.3 2 -7 9
                                             Methods o f determination of fluorine


                   МКС 77.120.99
                   ОКСТУ 1709


                   Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. Лк 3989 дата введения
                   установлена
                                                                                                                         01.01.81
                   Ограничение срока действия снято по протоколу Лк 7—95 Межгосударственного совета по стандартизации,
                   метрологии и сертификации (НУС 11—95)



                     Настоящий стандарт устанавливает фотометрический метод определения фтора (от 2,5-105% до
                   МО 1%) в редкоземельных металлах и их окисях и ионометрический метод определения фтора (от
                   Н О д о 1-102%) в окисях редкоземельных металлов.
                     (Измененная редакция, Изм. № 1).

                                                                 1. ОБЩ ИЕ ТРЕБОВАНИЯ

                           1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 23862.0 — 79.

                                             ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРА

                        Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения фгоридиона с алнза-
                   ринкомплексонатом лантана. Определению предшествует отгонка фтора в виде кремнефтористово­
                   дородной кислоты пирогидролизом.
                      (Измененная редакция, Изм. № 1).

                                                     2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

                      Фотоэлектроколоримстр ФЭК-56 или аналогичный прибор.
                      Магнитная вешалка.
                      Плитка электрическая.
                      Установка для пирогидролиза (чертеж) состоит из трубчатой электропечи сопротивления
                   СУОЛ-0.25м 1/12-М1. В печь вставляется кварцевая трубка диаметром 20—25 мм, длиной 460—500 мм
                   с оттянутой под прямым углом отводной трубкой длиной 260 мм и диаметром 12 мм. К верхней
                   части отводной трубки припаяна муфта для холодильника длиной 150 мм и диаметром 25 мм. Копен
                   отводной трубки снабжен барботером с отверстиями 1 мм. Пар. используемый в процессе пирогид­
                   ролиза, образуется в парообразователе, соединяющемся с кварцевой трубкой посредством резино­
                   вой пробки, и подается в печь с помощью газообразного азота или кислорода из баллона, предва­
                   рительно пропущенного через очистительные склянки, заполненные па '/, часть: а — раствором
                   марганцовокислого калия с концентрацией 10 г/дм' в растворе гидроокиси натрия (50 г/дм1); б—
                   водой. Нагревание парообразователя (коническая колба вместимостью 750 см1) проводится на элек­
                   трической плитке.

                   И 1/шние официальное                                                                 Перепечатка воспрещена

                                         Издание с Изменением № I. утвержденным в апреле I 9S5 г. (ИУС 7— 85).
                   16- г                                                      251




проектные работы

С. 2 ГО С Т 23862.32-79

   Лодочки кварцевые длиной 70 мм и ширимой 10 мм предварительно прокаленные при 950—1000 'С
в токе водяного пара в течение 30—40 мин.
   Крючок из кварцевого дрота диаметром 5 мм и длиной 500 мм.
   Колбы мерные.
   Пипетки без деления вместимостью 5. 10 и 15 см1.
   Банки полиэтиленовые вместимостью 500 и 1000 см1.
   Цилиндры мерные.
   Фильтры Н>елая» или «красная» лента.
   Бумага универсальная индикаторная.
   Азот газообразный по ГОСТ 9293—74 или кислород газообразный по ГОСТ 5583—78.
   Кислота соляная по ГОСТ 3118—77. ч. д. а.. 12; 2 и 0.5 моль/дм1растворы.
   Кислота уксусная по ГОСТ 61—75, ледяная, ч. д. а.
   Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77, х. ч., 1; 0,1 и 0.02 моль/дм1 растворы.
   Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78, ч. д. а.
   Ацетон по ГОСТ 2603—71. ч. д. а.
   Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—75, ч. д. а.
   Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73, ч. д. а.
   Кобальта закись-окись по ГОСТ 4467—79.
   Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76, ч. д. а.
   Стандартный раствор фтора (запасной), содержащий 1 мг/см* фтора: навеску фтористого натрия
массой 2,21 г растворяют в воде и доводят объем раствора в мерной колбе до 1000 см1 водой: хранят
в полиэтиленовой посуде.
   Рабочий раствор, содержащий 5 мкг/см1 фтора, готовят разбавлением запасного стандартного
раствора водой в 200 раз; хранят в полиэтиленовой посуде.
   Буфер ацетатный (рН = 4,5): 100 г уксуснокислого натрия растворяют в воде, добавляют 50 см*
ледяной уксусной кислоты и доводят объем водой в мерной колбе до 1000 см1.
   Алнзарннкомплексон (1,2-дигидроксиантрахинон-3>метиламин-К. N-диуксусная кислота), ч. д. а.,
0,002 мать/дм’раствор: навеску ализаринкомплексона массой 0,79 г суспендируют в небольшом коли­
честве воды в стакане или конической колбе при помешивании с помошыо магнитной мешалки.
Добавляют по каплям минимально необходимое количество 0 ,1 мать/дм1раствора гидроокиси натрия
для растворения реактива. После растворения добавляют по каплям 2 моль/дм* раствор соляной
кислоты до pH f4—5, фильтруют в мерную колбу вместимостью 1000 см1 и доводят объем раствора
до метки водой.
   Дантан азотнокислый, ч., 0.002 моль/дм’ раствор: навеску азотнокислого лантана массой 0.866 г
растворяют в небольшом количестве воды, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см*
и доводят объем раствора водой до метки.




                &                     €
       I — б а л л о н с т о м ; 2— о ч и с т и т е л ь н ы е с к л я н к и : а — р ас тв о р К М п О , и р ас тв о р е N a O H , 6 — д и с т и л л и р о в а н н а я во да: J —
Э л ек тр о п л и тка; 4 — п а р о о б р азо в ат ел ь : S — тр у б ч ат ая э л е к т р о п е ч ь с о п р о т и в л е н и я . 6 — л о д о ч к а к в а р ц е в а я ; 7 — п л ат и н а -
п л а т н н о р о л н с к а я те р м о п ар а: S — к в а р ц е в а я тр у б к а: 9 — х о л о д и л ь н и к ; 10 — о тв о д н а я тр у б к а: I I — к о л б а -п р и е м н и к : 12 —
м и л л и в о л ь т м етр ; I J — тр а н сф о р м ат о р н а п р я ж е н и я д л я р е гу л и р о в а н и я тем п ер ату р ы п еч и

                                                                                        252

ГОСТ 23862.32-79 С. 3

     Водно-ацетоновый раствор смешанного реагента: к 5 объемам ацетона добавляют 1 объем аце­
татного буфера. 2 объема раствора ализаринкомплексона и 2 объема раствора азотнокислого ланта­
на. Необходимо строго соблюдать порядок прибавления реактивов; готовят в день употребления.
   Разд. 2. (Измененная редакция. Изм. № 1).

                                3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

     3.1. Подготавливают установку для пирогидролиза, проверяя визуально исправность электро­
печи. электроплитки, изоляции токоведушнх проводов, наличие заземления; включают электро­
плитку для нагревания воды в парообразователе до кипения, включают электропечь, регулируют
подачу газа-носителя, установив скорость 1—2 пузырька в секунду. Барботер погружают в приемник
(кварцевый или полиэтиленовый стакан вместимостью 100 см3), содержащий 10 см3 0.02 моль/дм3
раствора гидроокиси натрия. Печь нагревают до 400 ‘С.

                                 4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

     4.1. Навеску металла (тонкоизмельченная стружка) или окиси РЗЭ массой 0.2—1,0 г (в зависи­
мости от содержания фтора) смешивают с 0,5 г двуокиси кремния и 0,1 г окиси кобазьта. предва­
рительно прокаленной при 750—800 *С, переносят в кварцевую лодочку, которую помешают в
кварцевую трубку установки для пирогндролиза в середину печи, и тотчас же присоединяют паро­
образователь к прибору дтя пиро гидролиза. Включают печь, повышают температуру до 1100 *С и
проводят пирогидролиз в течение 20 мин, после чего печь отключают и отсоединяют пробку паро­
образователя от прибора.
      Полученный в приемнике раствор нейтрализуют 0,5 моль/дм3 раствором соляной кислоты (по
универсальной индикаторной бумаге) до PH £ 4—5. переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3,
доводят до метки водой и перемешивают. Отбирают аликвотную часть раствора 10 см3 в мерную
колбу вместимостью 25 см3, прибавляют 10 см3 водно-ацетонового раствора смешанного реагента и
датее посту пают как при построении градуировочного графика. Массу фтора находят по градуиро­
вочному графику.
   (Измененная редакция, Изм. № 1).
   4.2. Построение градуировочного графика
   В мерные колбы вместимостью 25 см5 вводят 0,50; 1,00; 2,00; 3,00: 4.00 и 5.00 см1 рабочего
раствора фтора (содержащего 5 мкг/см* фтора). Добавляют 10 см* водно-аиетонового раствора сме­
шанного реагента, доводят объем до метки водой и тщательно перемешивают. Оптическую плот­
ность раствора измеряют через 20 мин на фотоэлектроколориметре при У.а п д 610 нм в кювете с
толщиной поглощающего свет слоя 10 мм. Параллельно готовят нулевой раствор, добавляя все реак­
тивы, кроме раствора фтора. Нулевой раствор служит раствором сравнения.
   По полученным данным строят градуировочный график, нанося на оси ординат значение опти­
ческой плотности раствора, а на оси абсцисс — массу фтора в миллиграммах.

                                5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

     5.1. Массовую долю фтора {X) в процентах вычисляют по формуле

                                          V_   «|К>

где /л, — масса фтора, найденная по градуировочному графику, мг;
     Ул — аликвотная часть раствора, взятая для определения, см3;
     т — масса навески анализируемой пробы, г;
     У0 — объем мерной колбы, см3.
     За результат анализа принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллель­
ных определений, проведенных из отдельных навесок.
    5.2.      Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов не
должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл. I.
                                               253

С. 4 ГО С Т 23862.32-79

                                                                                       Т а б л и ц а   1
                 М ассо в ая д ол я ф т о р а . %         Д о п у ск аем о е р а с х о д лен не. %

                       2 , 5 - 10 ‘                                     2* 1 0 1
                          5 -10 1                                       2*10’
                           1*10'                                        2 • 10 1

                 6. ИОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРА
      Метод основан на намерении потенциала фторидселективного электрода с мембраной из фто­
рида лантана, активированного двухвалентным европием, относительно хлорсеребряного электрода.
      Измерение проводят в растворе с высокой (порядка 1,75 моль/дм3) ионной силой при рН=5—6
с помощью мономера ЭВ-74 или аналогичного прибора.
      6.1. Аппаратура, реактивы и растворы
      Электрод фторидный 3 F -y 1.
      Электрод хлорсеребряный по ГОСТ 16286—84.
      Мономер ЭВ-74 или аналогичный прибор.
      Плитка электрическая лабораторная мощностью 400 Вг.
      Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая нагрев 400—600 'С.
      Бачок из органического стекла вместимостью 100—200 см3.
      Ключ электролитический из эбонита диаметром 10—20 мм. высотой 100—120 мм. диаметром
верхнего штуцера 5—7 мм.
      Банки полиэтиленовые с завинчивающимися крышками вместимостью 1000 см3.
      Стакан из полиэтилена или винипласта вместимостью 100 см3.
      Стакан стеклянный химический вместимостью 1000 см3.
      Мешалка магнитная типа ММЗМ с магнитом.
      Мерные колбы вместимостью 50 и 1000 см3.
      Пипетки вместимостью 1 и 5 см3.
      Фильтры бумажные обеззоленные «белая лентаН
     Тигли никелевые вместимостью 25—30 см3.
      Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77, ч. д. а.
      Натрия гидроокись по ГОСТ 4328—77. х.ч., раствор с концентрацией 250 г/дм3.
      Натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199—78, ч. д. а. и растпор с концентрацией 250 г/дм3.
      Натрий лимоннокислый трехзамещенный по ГОСТ 22280—76. ч. д. а.
      Натрий фтористый по ГОСТ 4463—76, х.ч.
      Калий хлористый по ГОСТ 4234—77, х. ч., насыщенный раствор.
      Кислота уксусная по ГОСТ 61—75, ледяная, х. ч.
      Окись лантана (массовая доля фтора не более 0,001 % масс.).
     Соль дипатривая этилендиамнн-N. N, N", N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б)
поГОСТ 10652-73, ч.д.а.
      Буферный раствор с pH около 4,5 и ионной силой порядка 1,75 моль/дм3 (БРОИС), концентра­
ция раствора : 0,86 моль/дм3 по уксусной кислоте. 1 моль/дм3 по хлористому натрию, 0.45 моль/дм3
по уксуснокислому натрию. 0.0116 моль/дм3 по лимоннокислому натрию, 0.0008 моль/дм3 по трило-
ну Б: готовят следующим образом: 58,5 г хлористого натрия, 61,5 г уксуснокислого натрия, 3 г лимон­
нокислого натрия и 0,3 г трилона Б помещают в стакан вместимостью 1000 см3, растворяют в 500 см3
воды, добавляют 50 см3 уксусной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, дово­
дят водой до метки, перемешивают.
      Запасной раствор фтора (раствор А) готовят следующим образом: навеску фтористого натрия
массой 0,2210 г растворяют в воде, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят до
метки водой, перемешивают.
      1 см3 раствора Б содержит 0,01 мг фтора.
      Хранят раствор не более 30 дней в полиэтиленовой банке.
      Рабочие растворы фтора (Б. В):
      Раствор Б готовят следующим образом: 5 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимо­
стью 50 см3, доводят до метки, перемешивают.
      1 см3 раствора Б содержит 0.01 мг фтора.
      Раствор В готовят следующим образом: 5 см3 раствора Б помещают в мерную колбу вместимо­
стью 50 см3, доводят до метки раствором БРОИС, перемешивают.
      1 см3 раствора В содержит 0.001 мг фтора.
                                                    254