Приложение 1 Обязательное. Приготовление стандартных образцов

Приложение 1
Обязательное

Приготовление стандартных образцов

Для анализа молибдена и его соединений используют государственные стандартные образцы (ГСО), состоящие из головной смеси и разбавителя, изготовленные и аттестованные Всесоюзным научно-исследовательским центром Государственной службы стандартных образцов (ВНИЦГССО): ГСО N 25-70 (для анализа молибдена на Аl, Са, Mg, As, Со, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Si, Zn, Bi, Cd, Sn, Sb, Pb), ГСО N 26-70 (для анализа молибдена на Hf, Та, Ti, Zn, Nb) и ГСО N 28-70 (для анализа молибдена на Аl, Са, Fe, Mg, Ni, Mn, Na, Si) или отраслевые стандартные образцы (ОСО), или стандартные образцы предприятий (СОП), приготовленные по нижеприведенной схеме расчета.

Количественный состав элементов-металлов в головной смеси стандартных образцов приведен в табл. 16.

Таблица 16

Номер СО	Определяемые элементы	Массовая доля элементов в головной смеси по отношению к сумме элементов металлов, %
1	Аl, Са, Mg, As, Со, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Si, Zn, Bi, Cd, Pb, Sb, Sn	1,00
		0,25
2	Hf, Nb, Та, Ti, Zr	5,00
3	Al, Ca, Fe, Mg, Ni, Mn, Na, Si	2,00
4	W	4,00
5	Si, Zn, Mn	2,00
	Fe, Al, Ca	1,00
	Ni, Mg, As	0,5

Расчетные данные головной смеси для приготовления СО представлены в табл. 17 - 20.

Таблица 17

Расчетный состав головной смеси стандартного образца N 1 для определения содержания железа, марганца, алюминия, кальция, магния, мышьяка, меди, кобальта, хрома, цинка, никеля, кремния, висмута, кадмия, олова, сурьмы и свинца

Наименование реактива	Химическая формула	Коэффициент пересчета оксида на металл	Заданное количество примесей (в расчете на металлический образец), г	Количество оксидов на 100 г головной смеси (в расчете на металлический образец), г
Оксид молибдена		0,6665	86,75	130,1575
Оксид железа		0,6994	1,00	1,4298
Оксид алюминия		0,5293	1,00	1,8893
Оксид марганца		0,6319	1,00	1,5825
Оксид кальция		0,7147	1,00	1,3992
Оксид магния	MgO	0,6030	1,00	1,6584
Оксид мышьяка		0,7574	1,00	1,3203
Оксид меди	CuO	0,7989	1,00	1,2517
Оксид кобальта		0,7106	1,00	1,4073
Оксид хрома		0,6842	1,00	1,4616
Оксид цинка	ZnO	0,8034	1,00	1,2447
Оксид никеля		0,7098	1,00	1,4088
Оксид кремния		0,4674	1,00	2,1395
Оксид висмута		0,8970	0,25	0,2787
Оксид кадмия	CdO	0,8754	0,25	0,2856
Оксид олова	SnO	0,8812	0,25	0,2837
Оксид сурьмы		0,7527	0,25	0,3321
Оксид свинца	PbO	0,9283	0,25	0,2693
			100,00	149,7999

Таблица 18

Расчетный состав головной смеси стандартного образца для определения гафния, ниобия, тантала, титана и циркония

Наименование реактива	Химическая формула	Коэффициент пересчета оксида на металл	Заданное количество примесей (в металлический образец), г	Количество оксидов на 100 г головной смеси на металлический образец), г
Оксид молибдена		0,6665	75,0	112,5281
Оксид гафния		0,8480	5,0	5,8962
Оксид ниобия		0,6990	5,0	7,1531
Оксид тантала		0,8190	5,0	6,1050
Оксид титана		0,5995	5,0	8,3403
Оксид циркония		0,7403	5,0	6,7540
			100,0	146,7767

Таблица 19

Расчетный состав головной смеси стандартного образца для определения содержания железа, алюминия, кремния, кальция, марганца, магния, никеля, натрия

Наименование реактива	Химическая формула	Коэффициент пересчета оксида на металл	Заданное количество примесей (в расчете на металлический образец), г	Количество оксидов на 100 г головной смеси (в расчете на металлический образец), г
Оксид молибдена		0,6665	84,0	126,0315
Оксид железа		0,6994	2,0	2,8596
Оксид алюминия		0,5293	2,0	3,7786
Оксид кремния		0,4674	2,0	4,2790
Оксид кальция	СаО	0,7147	2,0	2,7984
Оксид марганца		0,6319	2,0	3,1650
Оксид магния	MgO	0,6030	2,0	3,3167
Оксид никеля		0,7098	2,0	2,8177
Хлорид натрия	NaCl	0,3934	2,0	5,0839
			100,0	154,1304

Для приготовления СО в головную смесь можно вводить и другие окисные соединения элементов. В этом случае необходимо произвести соответствующий пересчет.

Таблица 20

Расчетный состав головной смеси стандартного образца N 5 для определения кремния, марганца, цинка, железа, алюминия, кальция, никеля, мышьяка и магния

Наименование реактива	Химическая формула	Коэффициент пересчета оксида на металл	Заданное количество примесей (в расчете на металлический образец), г	Количество оксидов на 100 головной смеси (в расчете на металлический образец), г
Оксид молибдена		0,6665	89,50	134,2836
Оксид кремния		0,4674	2,00	4,2790
Оксид марганца		0,6319	2,00	3,1651
Оксид цинка	ZnO	0,8034	2,00	2,4894
Оксид железа		0,6994	1,00	1,4298
Оксид алюминия		0,5293	1,00	1,8893
Оксид кальция	СаО	0,7147	1,00	1,3992
Оксид никеля		0,7098	0,50	0,7044
Оксид мышьяка		0,7574	0,50	0,6602
Оксид магния	MgO	0,6030	0,50	0,8292
			100,0	151,1292

Головную смесь стандартных образцов готовят перемешиванием оксидов со спиртом в течение 2 ч с последующим высушиванием при температуре 70 - 80°С в течение 1 ч, затем повторно перемешивают в течение 1 ч и окончательно подсушивают при температуре (1055)°С в сушильном шкафу или под инфракрасной лампой.

Количество спирта, расходуемого для приготовления 15 г СО, - 50 - 60 .

Количество металлов в 1 г головной смеси, которое используется в дальнейших расчетах СО, приведено в табл. 21.

Таблица 21

Номер СО	Расход реактивов на приготовление 100 г примесей головной смеси в расчете на металлический образец, г	Количество металлов в головной смеси, г	Количество металлов в 1 г головной, смеси, г
1 2 3 4 5	149,7999 146,7767 154,1304 149,0801 151,1292	100,0 100,0 100,0 100,0 100,0	0,6676 0,6813 0,6488 0,6708 0,6617

Результаты расчетов комплектов СО с различными массовыми долями примесей приведены в табл. 22 - 26.

При необходимости можно изменить кратность разбавления СО.

Пример расчета СО N 3-1.

Из табл. 21 следует, что 1 г головной смеси СО N 3 содержит 0,6488 г металла.

Стандартный образец N 3-1 (табл. 24) получают разбавлением головной смеси оксидом молибдена в 8 раз.

Берут навеску головной смеси 1,5 г. Находят количество металла, содержащееся в 1,5 г головной смеси, из следующей пропорции:

1 г головной смеси содержит 0,6488 г металлов;

1,5 г головной смеси содержит X г металлов

Для того, чтобы разбавить 0,9732 г металлов в 8 раз оксидом молибдена, необходимо взять молибдена = 6,8124 г, а так как разбавителем является оксид молибдена, то его необходимо взять

Для уточнения массовой доли элементов с комплектах СО необходимо вводить поправки.

Поправка, учитывающая массовые доли основного вещества в реактиве. Например: из табл. 17 видно, что для приготовления головной смеси СО N 1, содержащей 1% алюминия, необходимо взять 1,8893 г 100%-ного оксида алюминия. Но в паспорте к данному реактиву указано, что в нем содержится 97,9% оксида алюминия, следовательно головная смесь будет содержать не 1,0%, а 0,979%.

Необходимо также учитывать, что некоторые элементы входят в реактив не в виде одного оксида, а в виде суммы оксидов.

Для поправки необходимо точно знать содержание основного элемента в реактиве. К таким реактивам относятся оксиды железа, марганца, никеля, сурьмы.

Таблица 22

Расчет комплекта стандартных образцов, приготовленных разбавлением головной смеси СО N 1

Номер стандартного образца	Массовая доля каждого элемента в расчете на металлический образец, %		Масса навески, г								Разбавитель оксид молибдена, г	Кратность разбавления
			Головная смесь	Стандартные образны								Головная смесь	Стандартные образцы
				1-1	1-2	1-3	1-4	1-5	1-6	1-7			1-1	1-2	1-3	1-4	1-5	1-6	1-7
	Аl, Са, Mg, As, Cu, Zn, Fe, Mn, Bi, Ni, Co, Cr	Bi, Сd, Pb, Sb, Sn
1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8	0,20 0,02 0,01 0,005 0,0025 0,00125 0,00063 0,00031	0,05 0,005 0,0025 0,00125 0,00063 0,00031 0,00016 0,00008	2,0000 - - - - - - -	- 1,5000 - - - - - -	- 8,0000 - - - - -	- - 8,0000 - - - -	- - - 8,0000- - -	- - - - 8,0000 - -	- - - - - 8,0000 -	- - - - - - 8,0000	8,0120 13,5020 8,0000 8,0000 8,0000 8,0000 8,0000 8,0000	5 - - - - - - -	- 10 - - - - - -	- - 2 - - - - -	- - - 2 - - - -	- - - - 2 - - -	- - - - - 2 - -	- - - - - - 2 -	- - - - - - - 2

Примечание. 1 г стандартного образца 1-1 содержит 0,6666 г металлов; 1 г стандартного образца 1-2 содержит 0,6665 г металлов.

Таблица 23

Расчет комплекта стандартных образцов, приготовленных разбавлением головной смеси СО N 2

Номер стандартного образца	Массовая доля каждого элемента в расчете на металлический образец, %	Масса навески, г				Кратность разбавления
		Головная смесь	Стандартные образцы		Разбавитель - оксид молибдена	Головная смесь	Стандартные образцы
			2-1	2-3			2-1	2-3
	Nf, Nb, Та, Ti, Zr
2-1	0,50	1,5000	-	-	13,7998	10	-	-
2-2	0,10	-	2,4000	-	9,6209	-	5	-
2-3	0,05	-	1,5000	-	13,5294	-	10	-
2-4	0,01	-	-	2,4000	9,6072	-	-	5
2-5	0,005	-	-	1,2000	10,8081			10

Примечание. 1 г стандартного образца 2-1 содержит 0,6680 г металлов;

1 г СО 2-3 содержит 0,6670 г металлов.

Таблица 24

Расчет комплекта стандартных образцов, приготовленных разбавлением головной смеси СО N 3

Номер стандартного образца	Массовая доли каждого элемента в расчете на металлический образец, %	Масса навески, г				Кратность разбавления
		Головная смесь	Стандартные образцы		Разбавитель - оксид молибдена	Головная смесь-	Стандартные образцы
			3-1	3-4			3-1	3-4
	Al, Са, Fe, Mg, Si, Ni, Na, Mn
3-1	0,25	1,5000	-	-	10,2211	8	-	-
3-2	0,0625	-	4,0000	-	11,9586	-	4	-
3-3	0,0312	-	2,0000	-	13,9517	-	8	-
3-4	0,0156	-	1,0000	-	14,9482	-	16	-
3-5	0,0078	-	-	8,0000	7,9988	-	-	2
3-6	0,0039	-	-	4,0000	11,9982	-	-	4
3-7	0,00195	-	-	2,0000	13,9979			8

Примечание. 1 г стандартного образца 3-1 содержит 0,6642 г металлов;

1 г стандартного образца 3-4 содержит 0,6664 г металлов.

Таблица 25

Расчет комплекта стандартных образцов, приготовленных разбавлением головной смеси СО N 4

Номер стандартного образца	Массовая доля вольфрама в расчете на металлический образец, %	Масса навески, г				Кратность разбавления
		Оксид вольфрама	Стандартный образец 4-1	Стандартный образец 4-3	Разбавитель - оксид молибдена	4-1	4-3
4-1 4-2 4-3 4-4 4-5	4,00 1,00 0,50 0,25 0,125	0,5044 - - - -	- 2,5000 2,0000 - -	- - - 4,5000 2,3000	14,4036 7,5484 14,0903 4,5034 6,9052	- 4 8 - -	- - - 2 4

Примечание. 1 г стандартного образца 4-1 содержит 0,6708 г металлов;

1 г стандартного образца 4-3 содержит 0,6670 г металлов.

Таблица 26

Расчет комплекта стандартных образцов, приготовленных разбавлением головной смеси СО N 5

Номер стандартного образца	Массовая доля каждого элемента в расчете на металлический образец, %			Масса навески, г				Краткость разбавления
				Головная смесь	СО 5-1	СО 5-3	Разбавитель оксид молибдена	Головная смесь	СО 5-1	СО 5-3
	Si, Zn, Mn	Fe, Al, Ca	Ni, As, Mg
5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 5-6	0,20 0,04 0,02 0,01 0,005 0,0025	0,10 0,02 0,01 0,005 0,0025 0,0012	0,05 0,01 0,005 0,0025 0,0012 0,0006	1,5000 - - - - -	- 3,0000 1,5000 - - -	- - - 7,5000 3,7500 1,8750	13,4028 11,9910 13,4899 7,5000 11,2500 13,1250	10 - - - - -	- 5 10 - - -	- - - 2 4 8

Примечание. 1 г стандартного образца 5-1 содержит 0,6650 г металлов.

1 г стандартного образца 5-3 содержит 0,6665 г металлов.

При приготовлении комплекта СО из головной смеси разбавлением оксидом молибдена необходимо ввести поправку в концентрацию каждого элемента за счет примесей, вводимых с разбавителем. Например: для приготовления СО N 3-1 берут 1,5 г головной смеси, что соответствует 0,9732 г металлов и 10,2211 г разбавителя (оксида молибдена, табл. 24). В паспорте (сертификате) на оксид молибдена указано, что концентрация Аl в разбавителе 0,001%.

Отсюда находим количество Аl, содержащегося в 10,2211 г из следующей пропорции:

100 г содержат 0,001 г Аl;

10,2211 г содержат X г Аl

Находим количество алюминия, вводимого в стандартный образец с головной смесью, из пропорции:

в 100% содержится 0,9732 г металлов, из них на долю Аl приходится 2,00%, что равно X г

Следовательно в СО N 3-1, приготовленном из головной смеси, алюминия введено 0,0195 + 0,0001 = 0,0196 г, что составляет не 2,00%, а величину:

и в СО N 3-1 введено не 0,25% Аl, а 2,103%: 8 - 0,2513%.

Концентрации примесей в разбавителе также можно уточнить при построении графиков методом "последовательных приближений".