"ГОСТ 19014.3-73*. Кремний кристаллический. Методы определения кальция"
(введен Постановлением Госстандарта СССР от 23.07.1973 N 1804)
(ред. от 27.06.1989)

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23 июля 1973 г. N 1804 срок введения установлен с 01.01.1975.

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 15 августа 1984 г. N 2874 срок действия продлен до 01.01.1990.

Переиздание (ноябрь 1985 г. ) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июле 1979 г., августе 1984 г. (ИУС 8-79, 11-84).

Настоящий стандарт устанавливает титриметрический и атомно-абсорбционный методы определения кальция (при массовой доле кальция от 0,30 до 1,60%) в кристаллическом кремнии.

(вводная часть в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 19014.0-73.

Сущность метода основана на комплексонометрическом титровании кальция. Мешающие компоненты (железо, титан и т.д.) маскируются триэтаноламином и винной кислотой или отделяются гексаметилентетраамином.

Калия гидроокись по ГОСТ 24363-80, раствор с массовой долей 20%.

Трилон Б (комплексон III, двунатриевая соль этилендиамин-тетрауксусной кислоты) по ГОСТ 10652-73, раствор с молярной концентрацией 0,05 моль/дм3. Поправочный коэффициент для раствора трилона с молярной концентрацией 0,05 моль/дм3 находят, как указано в разд. 2 ГОСТ 19014.1-73.

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

Индигокармин, раствор с массовой долей 0,25% в растворе этилового спирта с массовой долей 50%.

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

Тимолфталеин.

Флуорексон.

Индикаторная смесь I; готовят следующим образом: 0,4 г флуорексона, 0,33 г тимолфталеина и 40 г хлористого калия смешивают и растирают в агатовой ступке.

Мурексид. Индикаторная смесь II; готовят следующим образом: 1,0 г флуорексона, 0,4 г мурексида, 40 г хлористого калия смешивают и растирают в агатовой ступке.

Калий хлористый по ГОСТ 4234-77.

Триэтаноламин, разбавленный 1:9.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор с массовой долей 50%.

Стандартный раствор азотнокислого цинка, раствор с молярной концентрацией 0,05 моль/дм3; готовят, как указано в разд. 2 ГОСТ 19014.1-73.

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

(Измененная редакция, Изм. N 2).

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

(абзац введен Изменением N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

(абзац введен Изменением N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.

(абзац введен Изменением N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

Гексаметилентетраамин (уротропин) технический по ГОСТ 1381-73, раствор с массовыми долями 25 и 0,5%.

(абзац введен Изменением N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

Для проведения анализа используют раствор, приготовленный, как указано в п. 3.1 ГОСТ 19014.1-73.

Из мерной колбы вместимостью 250 см3 отбирают 100 см3 раствора в коническую колбу вместимостью 500 см3, добавляют 10 см3 раствора триэтаноламина, 10 см3 раствора винной кислоты. Далее добавляют 3 - 5 капель раствора индигокармина и раствор гидроокиси калия до изменения окраски из синей в желтую, после чего добавляют еще избыток гидроокиси калия 3 - 4 см3.

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

К полученному раствору добавляют 0,1 - 0,2 г смеси индикаторов I или II и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из зеленой в фиолетовую с одновременным гашением флуоресценции.

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.

Отделение гидроксидов железа, титана и алюминия допускается проводить следующим образом: из мерной колбы вместимостью 250 см3 отбирают 100 см3 раствора в стакан вместимостью 400 см3. Затем приливают 5 - 6 капель азотной кислоты и нагревают до кипения. Раствор нейтрализуют аммиаком до начала выпадения осадка гидроксидов. Осадок растворяют соляной кислотой, разбавленной 1:1, приливаемой по каплям. К раствору добавляют 0,5 г хлористого аммония, приливают 10 см3 раствора уротропина с массовой долей 25%, нагревают в течение 20 мин для коагуляции осадка и фильтруют в коническую колбу вместимостью 500 см3 через фильтр "белая лента". Осадок промывают 5 - 6 раз теплым раствором уротропина с массовой долей 0,5%, смывая этим раствором стенки стакана. К фильтрату добавляют 3 - 4 капли раствора индигокармина и далее определение кальция проводят, как указано в п. 3.1.

(абзац введен Изменением N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

4.1. Массовую долю кальция (Х) в процентах вычисляют по формуле

где v - объем раствора раствора с молярной концентрацией 0,05 моль/дм3 трилона Б, израсходованное на титрование кальция, см3;

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

0,002004 - массовая концентрация раствора трилона Б с молярной концентрацией 0,05 моль/дм3, выраженный в граммах кальция;

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

V - общий объем раствора, см3;

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

- объем аликвотной части раствора, см3;

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

К - поправочный коэффициент;

m - масса навески кремния, г.

(в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в таблице.

Метод применяют при разногласиях в оценке качества кремния кристаллического.

(п. 4.2 в ред. Изменения N 3, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.06.1989 N 2091)

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Сущность метода состоит в измерении атомной абсорбции кальция при длине волны 422,7 нм в пламени закись азота-ацетилен.

Атомно-абсорбционный спектрометр со всеми принадлежностями типа "Перкин-Эльмер", "Сатурн" или аналогичный.

Лампа с полым катодом для кальция.

Ацетилен в баллонах технический по ГОСТ 5457-75.

Закись азота в баллонах медицинская.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Кальций углекислый по ГОСТ 4530-76.

Натрий углекислый по ГОСТ 83-79.

Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199-76, обезвоженный при 400 °С.

Смесь для сплавления: смешивают натрий углекислый и натрий тетраборнокислый в соотношении 6:1 (по массе).

Стандартный раствор кальция: 1,2500 г углекислого кальция, предварительно высушенного при температуре 105 °С и охлажденного в эксикаторе, помещают в стакан вместимостью 400 см3, смачивают водой, добавляют 30 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 80 - 100 см3 воды. После растворения навески раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см3 раствора содержит 0,001 г кальция.

Раствор-фон: 160 г смеси для сплавления помещают в стакан вместимостью 1000 см3, смачивают водой и осторожно, небольшими порциями, приливают 700 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. После растворения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.

7.1. Для проведения анализа используют раствор, приготовленный, как указано в п. 7.1 ГОСТ 19014.1-73, и разбавляют его в 10 раз.

Измеряют значение атомной абсорбции в растворах пробы, растворе контрольного опыта и в растворах для построения градуировочного графика при длине волны 422,7 нм в пламени закись азота-ацетилен. Массу кальция в растворе пробы и в растворе контрольного опыта определяют по градуировочному графику, который строят при каждой съемке.

Одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

7.2. Построение градуировочного графика

В шесть мерных колб вместимостью 250 см3 приливают по 50 см3 раствора-фона. Затем вводят 0; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 см3 стандартного раствора, что соответствует 0; 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,003 г кальция.

Растворы доливают водой до метки, перемешивают и измеряют абсорбцию растворов, как указано в п. 7.1.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массам кальция строят градуировочный график.

8.1. Массовую долю кальция () в процентах вычисляют по формуле

где - масса кальция в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

- масса кальция в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г;

10 - величина, учитывающая разбавление раствора;

m -масса навески пробы, г.

8.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, приведенных в таблице.