Медь бескислородная М0б. Медь высокой чистоты. Метод химико-атомно-эмиссионного анализа Фотометрический метод измерений массовой доли висмута

Медь бескислородная М0б является медью высокой чистоты, где содержание меди составляет не меньше 99,99%, содержание кислорода - 0,0003%, других примесей - не более 0,004%. Она обладает важными технологическими особенностями: электропроводность (0.01707 - 0.01719 мкОм/м); теплопроводностью (386 - 390 Вт/м*град); однородность структуры; устойчивость к охрупчиванию (водородному). По этим показателям медь бескислородная марки М0б совсем немного уступает серебру.
Классификация меди по маркам производится по ее химическому составу и определяется в ГОСТ 859 - 2001. Производственные особенности меди определяются содержанием примесей и содержанием кислорода. Медь высокой чистоты (марки М00б и М0б) - это медь бескислородная, содержание кислорода в которой допускается не более 0.0003%.
Основным способом получения бескислородной меди является переплавка катодов в инертной, восстановительной атмосфере или в вакууме.
Поставляется медь медь бескислородная чаще в виде прутков, катанки, слитков.
Бескислородная медь получила широкое применение в различных областях электротехники, где требуется высокая электропроводность материала, но также применяется в следующих сферах:
-авиационная и космическая промышленность;
-приборостроение;
-атомная промышленность;
-электронная промышленность;
-производство медицинского оборудования;
-производство вакуумной техники.
Медь бескислородная марки М0б применяется при изготовлении:
- оптических телекоммуникационных кабелей, в том числе и подводных;
- коммутаторов;
- обмоток трансформаторов;
- печатных плат;
- коаксильных волноводов и кабелей;
- электрораспределительных систем;
- электровакуумных приборов.

ПОСТАВИМ МЕДЬ М00б и М000б. ПОД ЗАКАЗ!

Медь бескислородная особо чистая в слитках.

Имеем возможность поставки особо чистой бескислородной меди в слитках.

Применение.

Применение бескислородной меди обусловлено ее устойчивостью к водородному охрупчиванию и низким содержанием химических элементов, летучих в вакууме при высоких температурах, т.е. примесей вредных при применении в электронной промышленности и др. областях.

Высокой степени чистоты бескислородная медь используется в электронно-вакуумных приборах, электронных лампах, где допустим только абсолютный минимум летучих примесей, которые могут выделиться из меди в условиях сочетания вакуума и высокой температуры. Также для таких сложных изделий как криогенные и оптические устройства необходима высококачественная бескислородная медь.

Некоторые другие примеры применения:

* Магнетроны

* Вакуумные конденсаторы

* Прокладки для вакуумной аппаратуры

* Базы или основания для полупроводников и подложки

* Военная техника и др.

Чистота меди.

В настоящий момент применяемая бескислородная медь «условно» подразделяется на чистую и высокочистую бескислородную медь.

Чистая бескислородная медь - гарантированное содержание Cu+Ag не менее 99,95-99-97% с заявленной электропроводностью не менее 100% IACS (М0б, Cu-OF).

Высокочистая (высокой чистоты) бескислородная медь - гарантированное содержание Cu не менее 99,99% с заявленной электропроводностью не менее 101-102% IACS (М00б, Cu-OFE).

Чистота меди определяется содержанием основного вещества, выражается в процентах и определяется как разница между 100% и суммой контролируемых примесей.

Контролируемые примеси - список элементов измеряемых в образце для определения чистоты.

Стандарты определения чистоты меди.

Контролируемые примеси могут определяться различными стандартами или техническими условиями.

В России наиболее известным стандартом является ГОСТ 859-2001 (14 элементов - O / P / S / Zn / Bi / Pb / Se / Te / Sn / Sb / As / Ni / Fe / Ag).

В Европейских или других странах это технические условии марки Cu-OFE (16 элементов - O / P / S / Zn / Cd / Bi / Pb / Se / Te / Sn / Mn / Sb / As / Ni / Fe / Ag - ГОСТ 859-2001 + Cd, Mn) или другие.

Контролируемые примеси из стандартов ГОСТ 859-2001 и Cu-OFE являются наиболее трудно удаляемыми и влияющими на характеристики изделий из меди, используемых в ответственных областях при высоких и криогенных (низких) температурах, а также и в вакууме.

Контролируемые примеси могут также определяться и другими техническими условиями, согласованными между заказчиком и производителем.

Как правило, определяется не только список контролируемых элементов, но и предельное содержание некоторых из них.

ГОСТ 859-2001 и технические условия для марки Cu-OF/Cu-OFE описывают требования к чистой и высокочистой бескислородной меди. По этому списку контролируемых элементов из этих стандартов и требований к ним гарантируется чистота меди не менее 99, 9х% и 99,99% соответственно. Отдельные результаты могут быть выше чем 99,99%, но гарантируется не менее 99,99%, то есть не более 100 ppm примесей.

По стандартным технологиям и стандартному списку контролируемых примесей (ГОСТ 859-2001 и Cu-OFE) почти невозможно (по крайней мере, за один технологический цикл) достичь результата выше 99,99(5-7)%, то есть суммы примесей по стандартному списку менее 30-50 ppm.

Поставляемая продукция. Характеристики.

Химическая чистота.

Для слитков меди чистотой выше 99,99% не существует общепринятых стандартов, по крайней мере нам они пока неизвестны. Производитель устанавливает свои технические условия, описывающие свой список элементов по которым определяется чистота (100% - сумма описываемых контролируемых примесей). Как правило, предлагается сокращенный список элементов из стандартов ГОСТ 859-2001 и Cu-OF(E) или вообще другой список, не включающий элементы, влияющие на характеристики изделий из меди, используемых в ответственных областях при высоких и криогенных (низких) температурах, а также и в вакууме.

Иногда для подсчета чистоты предлагается металлический стандарт, включающий более 60 металлов. Но опять же, не включаются крайне важные вредные элементы/примеси не являющимися металлами.

Предлагаемый стандарт - чистота 99,999%(+) по списку контролируемых примесей из ГОСТ 859-2001 и стандарта Cu -OFE (16 элементов - O / P / S / Zn / Cd / Bi / Pb / Se / Te / Sn / Mn / Sb / As / Ni / Fe / Ag).

Методы анализа - лазерная масс-спектрометрия, атомно-эмиссионная спектрометрия.

Типичный анализ - 99,9991-99,9993%, что ограничивается возможностями аналитической лаборатории.

Важным является не только абсолютная чистота, выраженная в процентах, но и ограничение по конкретным примесям, имеющим различное влияние на характеристики меди.

Образцы могут достигать чистоты 99,9994-99,9997% и выше. Чистота не меняется, меняется результат измерения, выраженный в процентах. Данные значения чистоты находятся на приделе возможностей аналитических методов измерения, и если удастся стабильно измерять Кислород (О) менее 2 ppm и Серу (S) менее 3 ppm, что крайне затруднительно доступными аналитическими методами измерения чистоты.

Также по металлическому стандарту проверки показали не менее 99,999%.

Структура меди.

На характеристики изделий из меди влияние оказывает не только химическая чистота, но и кристаллическая структура. Типичный слиток нашей меди состоит из нескольких (ограниченного/малого количества) сросшихся монокристаллов - как правило, 1-3 снизу + 2-7 сверху.

Характеристики меди.

Характеристики меди определяются качеством меди. Качество меди определяется ее химической чистотой и структурой. «Хорошей» характеристикой качества меди является ее удельное сопротивление или электропроводность.

Измерения электропроводности поставляемой меди показали результат порядка 104-105% IACS.

Электропроводность марок М00б (ГОСТ 859-2001) и Cu-OFE заявляется на уровне 101-102% IACS.

Отличие в электропроводности меди по IACS ведет к более значительным различиям в характеристиках при низких температурах - удельное (объемное) сопротивление может отличаться на десятки и сотни процентов. Поверхностное сопротивление (коэффициент отражения) может отличаться, в зависимости от частоты, на десятки и более процентов.

Слитки упакованы в двойной полиэтилен (внутренний вакуумный) по два слитка в деревянный ящик.

Получение особо чистой меди (99,999% Cu и выше) возможно осуществить тремя способами: повторным электролитическим рафинированием, зонной плавкой и электронно-лучевой плавкой.
Повторное электролитическое рафинирование может быть осуществлено в сульфатном и азотнокислом электролите.
На рис. 33 дана схема повторного электролитического рафинирования меди. Согласно этой схеме, электролитные ванны соединяют последовательно, причем катодная медь из первых ванн предназначена в качестве анодов для последующих, в которых получается особо чистая медь. Электролит (1-2-н. Cu2+1 - 1,5-н. H2SO4) готовят из обрезков получаемой особо чистой меди. Температура процесса 55-60° С, плотность тока 120-150 а/м2. При образовании дендритной меди в электролит добавляют чистый спирт (4 г/л). Полученная этим способом медь (99,995% Cu) содержит следующие примеси: 2*10в-4% As, 2*10в-4% Sb, 1*10в-4% Ag, 2*10в-4 - 5*10в-4% S и 5*10в-3% О.

Для получения еще более чистой бессернистой меди Баймаковым и Сыровегиным исследовалась возможность рафинирования меди в хлоридных и азотнокислых электролитах. Недостатком применения хлоридного электролита (200 г/л NaCl+ 150 г/л HCl и 50 г/л CuCl2) является переход в катодную медь примесей мышьяка и сурьмы, что объясняется более электроположительными потенциалами этих примесей в хлоридном электролите по сравнению с равновесным потенциалом меди (0,02 в). Для сурьмы он равен 0,087 в, для мышьяка 0,275 в и для висмута 0,06 в.
Для получения особо чистой меди целесообразнее применять азотнокислый электролит. Электропроводность растворов азотнокислой меди значительно выше растворов сульфата меди и достигает наибольшего значения при концентрации меди в растворе около 100 г/л. Концентрация свободной кислоты в растворе должна быть достаточной, чтобы препятствовать выпадению основных солей примесей. Выделение на катоде примесей сурьмы и мышьяка наступает при более электроотрицательных потенциалах, чем равновесный потенциал меди, значение которого несколько выше, чем величина стандартного потенциала меди в сульфатном растворе, и при 20° С составляет 0,346 в. Разряд ионов сурьмы и мышьяка протекает с исключительно высокой поляризацией, чем и объясняется малая вероятность совместного разряда ионов меди и примесей. Высокая химическая поляризация разряда ионов примесей объясняется образованием адсорбционного прикатодного слоя из гидроокисей и основных солей примесей, что требует более высокой энергии активации, а также разрядом этих примесей из сложных ионов (AsO3- и SbO3-).
Резкое повышение содержания примесей в катодной меди наблюдалось при концентрации кислоты менее 0,1-0,15-н., что объясняется усилением гидролиза солей сурьмы и мышьяка и захватом коллоидных частиц гидроокисей в катодный осадок.
Оптимальный состав электролита: 1,5-2,5-н. Cu и 0,1- 0,15-н. HNO3 (своб.). Для более глубокой очистки электролита от серы с целью связывания ионов SO4-в него добавляют около 0,5 г/л х. ч. Ba(NO3)2- После суточного отстаивания подогретого раствора его декантируют и тщательно фильтруют. Это позволяет понизить содержание примеси серы в электролите до 1*10в-3 г/л SO2-.
Если же раствор электролита обработать азотнокислым барием, то можно получить медь, содержащую не более 1*10в-8% S. Оптимальная температура процесса 35° С, плотность тока 150-250 а/м2.

Электролиз ведут в ваннах из винипласта с анодными диафрагмами из целлофана или ткани, пропитанной коллодием (рис. 34). Анолит, обогащенный примесями и взвесью, периодически (1 раз в 12-24 ч)выводят из анодного пространства, ограниченного диафрагмами, и заменяют обедненным католитом.
Применяя указанный процесс электролитического рафинирования, удается получить медь чистотой 99,999%, содержащую следующие количества примесей: <3*10в-4 % As, <2*10в-4% Sb, <1*10в-4% Sn, <1*10в-4% Zn, <2*10в-4% Mn, <3*10в-4% Pb, <1*10в-4% Bi, <3*10в-4% Fe, <7*10в-4% Ni, <3*10в-4% Si, <2*10в-4% Mg.
Содержание серы в таком металле не удается обнаружить обычными способами анализа.
Зонная перекристаллизация меди
Впервые очистку меди методом зонной плавки изучали Верник, Кунцлер и Олсен. Плавку проводили в графитовой лодочке в кварцевой трубке с индукционным нагревом в атмосфере очищенного азота. Согласно этому исследованию, неблагоприятными примесями являются сера, селен, кальций и мышьяк.
Тольми и Робинс подвергали зонной плавке чистую медь, содержащую 99,99% Cu и практически свободную от кислорода. Содержание основных примесей в ней было 3*10в-3% S, 3*10в-3% Ag и 7*10в-4% Ni.
Медь помещали в лодочки, изготовленные из графита высокой чистоты и дегазированные в вакууме при 2800° С. Длина медного слитка 200 мм, диаметр 9 мм. Слитки перед зонной плавкой механически очищали и обрабатывали в 60%-ной азотной кислоте. Лодочку со слитком устанавливали в кварцевую трубку диаметром 25 мм, через которую пропускали очищенный сухой водород под давлением несколько выше атмосферного. Длина расплавленной зоны - 22 мм, отношение длины зоны к длине слитка l/z = 1/10, скорость перемещения зоны 11 мм/ч, нагрев зоны - индукционный.
После трех проходов зоны наблюдалось оттеснение примесей хрома, серебра, марганца и олова к противоположному концу слитка, а примесь свинца полностью удалялась из начальной части слитка. Медь не очищалась от примесей кобальта, железа и никеля.

На рис. 35 показано распределение основных примесей по длине слитка меди после девяти проходов зоны. После восемнадцати проходов зоны примерно 1/4 слитка была спектральночистой от примесей свинца, серебра, кремния, марганца и олова, а на расстоянии 12 см, т. е. в центре слитка, содержание всех примесей значительно понизилось.
Согласно фазовым диаграммам медь - примесь, коэффициент распределения для железа, кобальта и никеля должен быть больше единицы, а для других примесей - меньше. На основе фазовых диаграмм были вычислены равновесные, а по экспериментальным данным найдены эффективные коэффициенты распределения отдельных примесей в меди при ее зонном рафинировании. Эти данные собраны в табл. 16.

Из данных табл. 16 следует, что значения коэффициентов распределения приведенных примесей недостаточно благоприятны, так как они сравнительно близки к единице. Лучше других при зонном рафинировании должны удаляться примеси кремния и серебра.
По данным рассматриваемого исследования, в центральной части слитка все примеси в среднем удалились на 70%. А так как в исходной меди суммарное содержание примесей составляло примерно 0,01%, то, следовательно, в результате зонной плавки была получена медь чистотой 99,997% .
Электронно-лучевая плавка меди повышает ее чистоту, резко снижает содержание в ней газов и летучих примесей, повышая пластичность и электропроводность металла. При этом наблюдаются некоторые потери меди вследствие заметной упругости ее паров в условиях электронно-лучевой плавки.

24.07.2019

В течение весьма продолжительного периода времени стандартный пакет из полиэтилена считается одним из самых выгодных в экономическом плане, многофункциональных и...

24.07.2019

В южной части Эквадора передали в использование медный и золотой рудник Mirador, владельцем которого выступает совместный комплекс двух фирм из Китайской Народной...

24.07.2019

Все мы знаем, что со зрением шутки плохи. Именно об этом обязательно должен помнить каждый человек, занимающийся сваркой. Мы хотели бы более детально поговорим о том,...

22.07.2019

Конструкции из алюминия отличаются надёжностью в применении, они способны прослужить не один десяток лет. Однако для обеспечения столь продолжительного эксплуатационного...

22.07.2019

22.07.2019

Многие хозяева подержанного транспорта задумываются по поводу того, чтобы сдать свой автомобиль на металлолом. Устаревшие образцы Жигули, Волги и Москвича не являются...

20.07.2019

Корпорация из Индии National Aluminium Company в первые июльские дни нынешнего года представила свой проект капиталовложений на ближайшее время. Она собирается...

20.07.2019

Ни для кого не секрет, что кабельная продукция рассчитана на определённый период эксплуатации, а также хранения. После того, как он завершится, нужно в обязательном...

ГОСТ 27981.2-88

Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МЕДЬ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ

Метод химико-атомно-эмиссионного анализа

Copper of high purity. Method of chemical-atomic-emission analysis

ОКСТУ 1709

Срок действия с 01.01.1990
до 01.01.2000*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11, 1995 год). - Примечание изготовителя базы данных.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ:

А.М.Копанев, Э.Н.Гильберт, Л.Н.Шабанова, И.Д.Денисова, Г.Л.Бухбиндер, Б.М.Рогов, Э.Н.Гадзалов, И.И.Лебедь

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22.12.88 N 4443

3. Срок первой проверки - 1994 г.

Периодичность проверки - 5 лет

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

	Номер раздела
ГОСТ 1467-77
ГОСТ 1770-74
ГОСТ 2603-79
ГОСТ 3640-79
ГОСТ 3773-72
ГОСТ 4160-74
ГОСТ 4233-77
ГОСТ 4332-76
ГОСТ 5905-79
ГОСТ 6008-82
ГОСТ 6563-75
ГОСТ 6709-72
ГОСТ 9428-73
ГОСТ 10928-75
ГОСТ 11125-84
ГОСТ 14261-77
ГОСТ 18300-87
ГОСТ 19627-74
ГОСТ 20292-74
ГОСТ 23463-79
ГОСТ 24104-88
ГОСТ 24363-80
ГОСТ 25086-87
ГОСТ 25336-82
ГОСТ 25664-83
ГОСТ 27981.0-88
ГОСТ 27981.1-88

Настоящий стандарт устанавливает химико-атомно-эмиссионный метод определения примесей в меди высокой чистоты в диапазоне массовых долей ·10%:

Метод заключается в растворении навески меди в смеси соляной кислоты и пероксида водорода, отделении меди от примесей экстракцией ди -2-этилгексилдитиофосфорной кислотой, получение концентрата примесей на графитовом порошке с носителем - хлористым натрием и анализе концентрата атомно-эмиссионным методом в дуге постоянного тока с фотографической регистрацией спектра.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа и требования безопасности при выполнении анализов по ГОСТ 27981.0.

1.2. Массовую долю примесей в меди высокой чистоты определяют параллельно в трех навесках.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрограф кварцевый средней дисперсии типа ИСП-30 с трехлинзовой системой освещения или спектрограф типа СТЭ-1.

Источник постоянного тока для питания дуги, обеспечивающий напряжение 200-400 В и силу тока до 12 А.

Спектропроектор.

Микрофотометр.

Электромеханический встряхиватель или аппарат для перемешивания жидкости, например, типа АВБ-4П.

Плитка электрическая.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева 900-950 °С.

Весы аналитические лабораторные любого типа 2-го класса точности с погрешностью взвешивания по ГОСТ 24104*.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24104-2001. - Примечание изготовителя базы данных

Весы технические любого типа с погрешностью взвешивания по прилагаемому паспорту.

Весы торсионные любого типа с погрешностью взвешивания по прилагаемому паспорту.

Станок для заточки графитовых электродов.

Бокс из органического стекла типа 8БП-1-ОС для подготовки проб к спектральному анализу (или другого типа).

Бокс из органического стекла типа 2БП2-ОС для химической подготовки проб с очищенным через ткань Петрянова воздухом (или другого типа).

Приспособления из органического стекла для подготовки проб к спектральному анализу (подставки для графитовых электродов, шпатели, набивалки и др.).

Чаши платиновые по ГОСТ 6563.

Стекла покровные.

Ступка и пестик из органического стекла, или ступка агатовая, или ступки фарфоровые.

Стаканы фторопластовые с завинчивающимися или притертыми крышками вместимостью 20-25 см.

Чаши выпарительные кварцевые, или фторопластовые, или фарфоровые вместимостью 25 и 100 см.

Электроды графитовые, выточенные из графитовых стержней ОСЧ-7-3 диаметром 6 мм, заточенные на конус с углом при вершине 15° и с площадкой диаметром 1,5 мм на конце.

Электроды графитовые диаметром 6 мм с каналом глубиной 3 мм и диаметром 4 мм, выточенные из графитовых стержней ОСЧ-7-3.

Графит порошковый по ГОСТ 23463 марки ОСЧ-7-3.

Порошок графитовый, полученный измельчением спектрально чистых графитовых электродов.

Лампа инфракрасная.

Пластинки фотографические тип 1 и тип 2, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий и близлежащего фона в спектре.

Стаканы Н-1-100 ТХС по ГОСТ 25336.

Стаканы В-1-1000 ТХС по ГОСТ 25336.

Колбы конические Кн-2-2000 ТХС по ГОСТ 25336.

Воронка делительная ВД-1-100 ХС по ГОСТ 25336.

Воронка делительная ВД-3-2000 ХС по ГОСТ 25336.

Мензурки вместимостью 50 и 1000 см по ГОСТ 1770.

Колбы мерные 2-100-2, 2-200-2 по ГОСТ 1770.

Пипетки 4-2-1, 4-2-2, 5-2-2, 6-2-5, 6-2-10 по ГОСТ 20292*.
________________
* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ 29169-91, ГОСТ 29227-91-ГОСТ 29229-91, ГОСТ 29251-91-ГОСТ 29253-91. - Примечание изготовителя базы данных.

Проявитель:

метол (4-метиламинофенолсульфат) по ГОСТ 25664
натрий сернистокислый по ГОСТ 195
гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627
натрий углекислый по ГОСТ 83
калий бромистый по ГОСТ 4160
	До 1000 см
Допускается применение контрастных проявителей другого состава.
натрия тиосульфат кристаллический по ГОСТ 244
аммоний хлористый по ГОСТ 3773
вода дистиллированная по ГОСТ 6709	До 1000 см

Допускается применение фиксажных растворов другого состава.

Ацетон по ГОСТ 2603.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1, 1:2,5; 1:10.

Пероксид водорода особой чистоты (стабилизированный продукт).

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 40 г/дм.

Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332.

Калия гидроксид по ГОСТ 24363.

Кислота ди -2-этилгексилдитиофосфорная (ди -2-ЭГДТФК), очищенная.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Железо, полученное карбонильным способом, ОСЧ-6-2.

Висмут по ГОСТ 10928* марки Ви00.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 10928-90. - Примечание изготовителя базы данных.

Кадмий по ГОСТ 1467* марки Кд0.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 1467-93. - Примечание изготовителя базы данных.

Кобальт по ГОСТ 123* марки К0.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 123-98 (с 01.07.2009 действует ГОСТ 123-2008). - Примечание изготовителя базы данных.

Кремния диоксид по ГОСТ 9428.

Марганец по ГОСТ 6008* марки Мр 00 или Мр 0.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 6008-90. - Примечание изготовителя базы данных.

Медь по ГОСТ 859* марки М0к.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 859-2001. - Примечание изготовителя базы данных.

Хром по ГОСТ 5905* марки Х00.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 5905-2004. - Примечание изготовителя базы данных.

Никель по ГОСТ 849* марки Н0.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 849-97 (с 01.07.2009 действует ГОСТ 849-2008). - Примечание изготовителя базы данных.

Цинк по ГОСТ 3640* марки Ц0.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3640-94. - Примечание изготовителя базы данных.

Стандартные образцы состава меди.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление стандартных растворов элементов по п.2.2.1 ГОСТ 27981.1.

3.2. Приготовление многоэлементных стандартных растворов

3.2.1. Приготовление раствора 1

В мерную колбу вместимостью 100 см вводят 15 см соляной кислоты, по 2 см стандартных растворов А кадмия, кобальта и хрома, доводят водой до метки.

1 см раствора 1 содержит по 20 мкг кадмия, кобальта, хрома.

3.2.2. Приготовление раствора 2

В мерную колбу вместимостью 100 см вводят 15 см соляной кислоты, 5 см раствора 1 и доводят водой до метки.

1 см раствора 2 содержит по 1 мкг кадмия, кобальта, хрома.

3.2.3. Приготовление и аттестация синтетической смеси по п.2.2.3 ГОСТ*
______________

3.3. Приготовление образцов сравнения на основе графитового порошка с массовой долей хлористого натрия 4%

3.3.1. Приготовление графитового порошка, содержащего 4% хлористого натрия

9,600 г графитового порошка помещают во фторопластовую (или из другого материала) чашу вместимостью 100 см, приливают 10 см раствора хлористого натрия и высушивают смесь сначала на плитке, а затем под инфракрасной лампой. Полученную смесь перемешивают в ступке в течение 1,5 ч. Хранят смесь в плотно закрытом фторопластовом (или из другого материала) стакане.

3.3.2. Приготовление основного образца сравнения (ООС)

Готовят основной образец сравнения с массовой долей каждой из определяемой примеси по 0,1%: во фторопластовую (или из другого материала) чашу вместимостью 100 см помещают 9,880 г графитового порошка и приливают последовательно по 10 см стандартных растворов А железа, кадмия, кобальта, висмута, никеля, олова, марганца, хрома, цинка и 20 см стандартного раствора кремния. Выпаривание растворов примесей на графитовом порошке выполняют под ИК-лампой. Каждую последующую примесь вводят в хорошо высушенный графитовый порошок. По окончании выпаривания графитовый порошок, содержащий примеси, введенные в виде растворов, высушивают до постоянной массы и перемешивают в чаше, а затем в ступке в течение 1 ч.

3.3.3. Приготовление рабочих образцов сравнения (ОС)

Образцы сравнения (ОС1-ОС9) готовят последовательным разбавлением ООС, а затем каждого последующего ОС графитовым порошком с массовой долей хлористого натрия 4%. Массовые доли каждой из определяемой примеси в ОС (в процентах) и навески для получения каждого ОС приведены в табл.1. Указанные навески помещают в ступку, тщательно перетирают в присутствии этилового спирта в течение 30 мин и высушивают под инфракрасной лампой.

Таблица 1

Образец сравнения	Массовая доля каждой определяемой примеси, %	Масса навески, г
		графитового порошка с массовой долей хлористого натрия 4%	разбавляемого образца (указан в скобках)

Образцы сравнения хранят в плотно закрытых стаканчиках из фторопласта или пластмассы, или из другого материала.

Все операции по приготовлению образцов сравнения проводят в боксе из органического стекла, тщательно протирая стенки этиловым спиртом. На одно определение расходуется 10 г спирта и 5 см бязи.

3.4. Очистка технической ди -2-ЭГДТФК по п.2.2.5 ГОСТ 27981.1.

3.5. Установление объема раствора ди -2-ЭГЛТФК*, необходимого для стехиометрической экстракции
________________
* Соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

В делительную воронку вместимостью 100 см вводят 20 см стандартного раствора меди и 26 см раствора очищенной ди -2-ЭГДТФК, проводят экстракцию меди в течение 15 мин, отделяют рафинат и определяют в нем содержание меди любым методом, например, атомно-абсорбционным в пламени ацетилен-воздух или пропан-бутан-воздух. 1 см рафината должен содержать 0,01-0,08 мг меди. Если содержание меди больше, вновь проводят экстракцию, изменяя соответствующим образом (уменьшая или увеличивая) объем используемого экстрагента.

Установление объема раствора ди -2-ЭГДТФК, необходимого для стехиометрической экстракции, проводят один раз для каждой партии экстрагента.

3.6. Растворение проб

Навеску анализируемой пробы меди массой 1,000 г помещают в стакан вместимостью 100 см. Для удаления поверхностных загрязнений пробу обмывают один раз соляной кислотой, разбавленной 1:10, и дважды водой. Мерным цилиндром вместимостью 25 см в стакан наливают 12 см соляной кислоты, накрывают стакан стеклом и вводят под стекло при помощи пипетки 3-5 см 30%-ного раствора пероксида водорода. Через 2-3 мин после завершения реакции добавляют еще 3-5 см пероксида. После полного растворения навески стакан ставят на плитку, содержимое его медленно доводят до кипения. Через 3-5 мин стакан с плитки снимают и охлаждают.

3.7. Отделение меди

Стекло со стакана убирают и раствор количественно переносят в делительную воронку вместимостью 100 см, используя 5-7 см воды. В воронку вводят гексановый раствор ди -2-ЭГДТФК в объеме, установленном в п.3.5. Медь экстрагируют в течение 15-20 мин. Рафинат отделяют и переносят обратно в стакан. Органический слой отбрасывают, воронку промывают ацетоном, а затем бидистиллятом. Рафинат возвращают в воронку, добавляют к нему 20 см гексана и встряхивают в течение 3-5 мин для удаления остатков органических веществ.

Рафинат отделяют и переносят в чашку для выпаривания вместимостью 50 см. Затем добавляют по 100 мг графитового порошка с массовой долей хлористого натрия 4%-ного и осторожно выпаривают раствор под инфракрасной лампой при температуре 80-100 °С.

Полученный сухой остаток представляет собой концентрат примесей, подвергаемый анализу.

3.8. Проведение контрольного опыта

В стакан вместимостью 100 см вводят мерным цилиндром 12 см соляной кислоты и 12 см 30%-ного раствора пероксида водорода. Раствор нагревают на плитке до разложения пероксида и переносят при помощи 3-5 см воды в чашку для выпаривания вместимостью 50 см. Далее - по п.3.7.

Допускается проведение контрольного опыта с использованием стандартного образца состава меди, например, ОСО А1921Х (только для элементов, содержание которых в СО аттестовано). Для этого СО анализируют по методике.

3.9. Обжиг электродов

Для удаления поверхностных загрязнений электроды прокаливают в дуге постоянного тока при 12 А в течение 20 с. Очистке обжигом подвергают каждую пару электродов непосредственно перед анализом, включая в дугу электрод с каналом в качестве анода, а электрод, заточенный на конус, в качестве катода дуги.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Каждый концентрат, полученный из анализируемой пробы или после проведения контрольного опыта, помещают в канал графитового электрода диаметром 4 мм и глубиной 3 мм. От каждой навески пробы набивают по два электрода. В канал таких же графитовых электродов помещают каждый из образцов сравнения ОС1-ОС9.

Таким образом получают: шесть электродов с концентратами пробы, три электрода с концентратами контрольного опыта и по два электрода с каждым из образцов сравнения (ОС1, ОС2, …ОС9). Электрод с концентратом примесей или образцом сравнения служит анодом (нижний электрод). Катодом дуги является графитовый электрод, заточенный на конус. Между электродами зажигают дугу постоянного тока силой 10 А. Спектры фотографируют на спектрографе. Промежуточная диафрагма 5 мм. Ширина щели спектрографа 10 мкм. Время экспозиции (до полного выгорания натрия) - 30 с. Во время экспозиции расстояние между электродами поддерживают равным 3 мм. Используют фотопластинки спектральные: тип 1 для регистрации в области длин волн до 300 нм; тип 2 - для области длин волн 300-220 нм.

Экспонированную фотопластинку проявляют, промывают водой, фиксируют, промывают в проточной воде в течение 15 мин и сушат.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. В каждой спектрограмме фотометрируют почернения аналитической линии определяемого элемента (табл.2) и близлежащего фона (минимальное почернение рядом с аналитической линией определяемого элемента с любой стороны, но с одной и той же во всех спектрах, снятых на одной пластинке) и вычисляют разность почернений . Для каждой из трех навесок рассчитывают (=1, 2, 3) как среднее арифметическое из значений , полученных по двум спектрограммам ; . По трем значениям (=1, 2, 3), рассчитанным для каждого образца, находят среднее арифметическое . От полученных средних значений переходят к соответствующим значениям логарифмов относительной интенсивности , в соответствии с приложением к ГОСТ 9717.3. По значениям и для образцов сравнения строят градуировочный график в координатах ().

Таблица 2

Определяемый элемент	Длина волны аналитической линии, нм	Массовая доля примеси, %
Алюминий
Марганец

По значениям для концентратов анализируемой пробы находят по градуировочному графику значения усредненной массовой доли определяемых примесей в концентратах пробы. Аналогично по значениям для концентратов контрольного опыта находят значение усредненной массовой доли определяемых примесей в концентратах контрольного опыта.

Массовую долю -й примеси в анализируемой пробе в процентах () вычисляют по формуле

, (1)

Где - масса навески графитового порошка с массовой долей хлористого натрия 4%-ного (коллектора), г;

Масса навески образца меди, г;

Значение усредненной массовой доли примеси в концентратах анализируемых проб, %;

Значение усредненной массовой доли примеси в концентрате контрольного опыта, %.

Величина не должна превышать установленный для метода нижний предел определяемых значений массовой доли примеси. При невыполнении этого условия необходимо тщательно поэтапно очистить помещение, рабочие места, применяемую аппаратуру, поменять реактивы, материалы, затем повторить анализ.

Если контрольный опыт проводили с использованием стандартного образца состава меди, то массовую долю примеси в анализируемой пробе в процентах () вычисляют по формуле

, (2)

Где - аттестованное значение массовой доли определяемого элемента в стандартном образце, %.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое из трех определений, каждое из которых получено двумя измерениями.

5.2. При контроле сходимости результатов параллельных определений из трех значений , , , полученных по двум спектрограммам каждое, снятых для трех навесок анализируемой пробы, выбирают наибольшее и наименьшее значения, переходят от них к значениям и , используя приложение ГОСТ 9717.3 и находят соответствующие значения массовой доли примеси в пробе и .

Отношение наибольшего из трех результатов параллельных определений к наименьшему с доверительной вероятностью =0,95 не должно превышать значений допускаемых расхождений трех результатов параллельных определений.

Для нескольких значений массовой доли определяемого элемента допускаемые расхождения результатов трех параллельных определений приведены в табл.3.

Таблица 3

Определяемый элемент	Массовая доля, %	Абсолютные допускаемые расхождения (отношение наибольшего к наименьшему) результатов, %
		параллельных определений	анализов
Алюминий (магний)
Марганец

5.3. При сравнении двух результатов анализа, каждое из которых получено по трем параллельным определениям, отношение наибольшего к наименьшему результатов при доверительной вероятности =0,95 не должно превышать значений допускаемого расхождения, приведенного в табл.3.

Допускаемые расхождения для промежуточных значений массовой доли определяемого элемента рассчитывают методом линейной интерполяции.

5.4. Правильность результатов анализа контролируют, используя стандартные образцы состава меди или аттестованную смесь, в которой аттестованное значение массовой доли каждого из определяемых элементов отличается от массовой доли этого элемента в анализируемой пробе не более чем в 2 раза. Результат анализа считают правильным, если расхождение найденной массовой доли определяемого элемента и соответствующего аттестованного значения в стандартном образце не превышает допускаемых расхождений результатов анализа, приведенных в табл.3.

Допускается применение метода добавок в соответствии с ГОСТ 25086.