Галлий. Метод определения фосфора

Предисловие
Г. РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом 104 «Полупроводниковая и редкометаллическая продукция. Осо­бочистые металлы», Государственным институтом редких ме­таллов (гиредмет)
ВНЕСЕН Госстандартом России
2. ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологий и сертификации (протокол № 4—93 от 19 октября 1993 г.)
За принятие проголосовали: ,
Наименование государства
Наименование национального органа по стандартизации
Республика Армения Республика Беларусь Республика Казахстан Республика Молдова Российская Федерация Туркменистан Республика Узбекистан Украина
Армгосстандарт <
Белстандарт
Госстандарт Республики Казахстан
Молдовастандарт
Госстандарт России
Туркменгосстандарт
Узгосстандарт
Госстандарт Украины

3. Постановлением Комитета Российской Федерации по стандар­тизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 № 160 межго­сударственный стандарт ГОСТ 13637.9—93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Рос­сийской Федерации с 01.01.95

4. ВЗАМЕН ГОСТ 13637.9—77

© ИПК Издательство стандартов, 1996
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории: Российской Федерации без разрешения Госстандарта России
УДК 669.871:546.18.06:006.354

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГАЛЛИЙ

Метод определения фосфора
Gallium.
Method for the determination of phosphorus

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.01.95
Настоящий стандарт устанавливает методы экстракционно- фотометрического и визуально-фотометрического определения фо­сфора в галлии в интервале массовых долей от 1 • 10-5 до 1 • 10-4 % .

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа и требования безопасно­сти— по ГОСТ 13638.0.

2. МЕТОД ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА

2.1. Сущность метода
Метод основан на предварительном переведении галлия в рас­твор в аналитическом автоклаве, экстракции хлорида галлия эфиром, избирательной экстракции фосфора смесью «-бутанола с хлороформом и последующем определении его в виде восстанов­ленной молибдофосфорной гетерополикислоты.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Автоклав аналитический Ml 67 конструкции Гиредмета или аналогичный (чертеж). При работе с автоклавом следует строго соблюдать прилагаемую к нему инструкцию по эксплуатации.
Весы лабораторные 1-го класса по ГОСТ 24104.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий темпе­ратуру нагрева до 250 °С.

/ — корпус автоклава, 2 — реакционная емкость, 3 — сборник, 4 — крышка реакционной емкости, 5 — крышка корпуса автокла­ва, 6 — запорное устройство; 7 — натяжная гайка, 8 — донный
• холодильник

Вентилятор комнатный.
Пинцет из оргстекла или фторопласта.
Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или аналогичный.
Воронки делительные вместимостью 50 см3.
Колбы мерные вместимостью 25; 100 см3 и 1 дм3.
Пипетки с делениями вместимостью 1; 5 и 10 см3.
Фильтры бумажные «красная лента» диаметром 70 мм.
Цилиндры мерные вместимостью 10; 25 см3.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261, концентри­рованная и концентрацией 6 моль/дм3.-
Вода деионизованная с удельным электросопротивлением 10— 20 МОм • см.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, водный раствор концентрацией 100 г/дм3. 'К
Хлороформ технический по ГОСТ 20015.
Спирт бутиловый нормальный технический по ГОСТ 5208.
Эфир диэтиловый, насыщенный раствором соляной кислоты кон­центрацией 6 моль/дм3.
Смесь для экстрагирования: смесь бутилового спирта и хлоро­форма в объемном соотношении 3:7.
Глицерин по ГОСТ 6259.
Олово двухлористое 2-водное, раствор в глицерине концентра­цией 100 г/дм3 (растворение проводят при нагревании на водяной бане).
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198.
Раствор фосфора основной: 0,438 г калия фосфорнокислого однозамещенного растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят водой до метки и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 100 мкг фосфора.
Раствор фосфора рабочий: 10 см3 основного раствора фосфора заливают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.
1 см3 рабочего раствора содержит 10 мкг фосфора.
Более разбавленные рабочие растворы фосфора готовят после­довательным разбавлением водой в объемном отношении 1:9 в день употребления.
2.3. Проведение, анализа
2.3.1. Навеску пробы галлия массой 2 г помещают во фторо­пластовый вкладыш — сборник аналитического автоклава (см. чертеж), приливают 5 см3 воды. Вкладыш с содержимым устанав­ливают пинцетом в реакционной емкости, в которую предваритель­но заливают 20 см3 соляной кслоты концентрированной. Реакци­онную емкость закрывают крышкой и герметизируют в металли­ческом корпусе автоклава. Автоклав помещают в предварительно прогретый сушильный шкаф и выдерживают при температуре 200 °С в течение 3 ч. Автоклав вынимают из сушильного, шкафа, охлаждают до комнатной температуры с помощью донного холо­дильника, разгерметизируют, извлекают реакционную емкость, протирают ее снаружи ватой, смоченной водой, а затем спиртом. Открывают крышку, вынимают пинцетом вкладыш-сборник.
2.3.2. Раствор из вкладыша-сборника переносят в мерный ци­линдр вместимостью 10 см3 и доводят объем до 10 см3 раствором соляной кислоты концентрацией 6 моль/дм3. Раствор из цилиндра переносят в делительную воронку. Галлий экстрагируют тремя порциями эфира по 10 см3 в течение 2 мин. Эфирный слой отбра­сывают, а водную фазу переносят в делительную воронку, прили­вают 8 см3 раствора аммония молибденовокислого, 10 см3 смеси для экстрагирования. Встряхивают воронку в течение 2 мин. Ор­ганическую фазу (нижний слой) фильтруют через бумажный фильтр в колбу, прибавляют одну каплю раствора двухлористого олова и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре в кювете с толщиной поглощающего слоя 50 мм при длине волны 630 нм. В качестве растворов сравне­ния используют смесь для экстрагирования. Массу фосфора в пробе определяют по градуировочному графику.
Параллельно через все стадии анализа проводят два конт­рольных опыта. Величина поправки контрольного опыта не должна превышать 0,02 мкг фосфора.
2.3.3. Построение градуировочного графика
В ряд делительных воронок вносят 0,00; 0,02; 0,05; 0,10; 0,20; 0,50; 1,0 см3 рабочего стандартного раствора фосфора, что соот­ветствует 0,0; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 мкг фосфора. Добавляют до 10 см3 раствор соляной кислоты концентрацией 6 моль/дм3, 8 см3 аммония молибденовокислого, 10 см3 смеси для экстрагиро­вания. Встряхивают воронки в течение 2 мин. Органическую фазу фильтруют в колбу, прибавляют 1 каплю раствора двухлористого олова; перемешивают. Оптическую плотность полученных раство­ров измеряют как в п. 2.2.2. Градуировочный график строят, нано­ся по оси абсцисс массу фосфора в мкг, а по оси ординат соответ­ствующие значения оптической плотности растворов фосфора за вычетом оптической плотности нулевого раствора.
Обработку результатов ведут в соответствии с п. 4.

3. МЕТОД ВИЗУАЛЬНО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА

3.1. Сущность метода
Метод основан на реакции образования молибдофосфорной гетерополикислоты с последующим восстановлением ее в соляно­кислой среде аскорбиновой кислотой в присутствии сурьмяновин­нокислого калия, экстракционном концентрировании в изоамило­вом спирте и последующем визуально-фотометрическом определе­нии фосфора.
Галлий предварительно удаляют из раствора экстракцией его хлорида эфиром.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Аппаратура, реактивы и растворы по п. 2.2 с дополнением:
• Плитка электрическая лабораторная мощностью 400 Вт.
Стаканы кварцевые вместимостью 50 см3.
Стекло часовое диаметром 50 мм.
Цилиндры для колориметрирования высотой 180 мм и диамет­ром 15 мм.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261, концентриро­ванная и концентрацией 2 и 6 моль/дм3.
Кислота аскорбиновая, водный раствор концентрацией 17,6 г/дм3.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, водный раствор' концентрацией 40 г/дм3.
Калий сурьмяновиннокислый, водный раствор концентрацией 3 г/дм3.
Спирт изоамиловый по ГОСТ 5830.
Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125. 4
Смесь азотной и соляной кислот: готовят перед употреблением смешиванием объемов кислот, взятых в отношении 1:5.
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Навеску галлия массой 1 г растворяют, как указано в п. 2.2.1 или 3.3.2.
3.3.2. Навеску галлия массой 1 г помещают в кварцевый ста­кан, приливают 5 см3 раствора соляной кислоты концентрацией 6 моль/дм3, ополаскивают металл, кислоту осторожно сливают и отбрасывают.
В стакан приливают 10 см3 смеси кислот, накрывают часовым стеклом и проводят растворение навески при слабом нагревании. Полученный раствор упаривают досуха. Сухой остаток растворя­ют в 5 см3 соляной кислоты концентрацией 6 моль/дм3, раствор переводят в делительную воронку, стакан ополаскивают еще 5 см3 раствора соляной кислоты той же концентрации, все переводят в делительную воронку.
Галлий экстрагируют 10 см3 эфира в течение 2 мин. Экстрак­цию повторяют, эфирный слой отбрасывают, а водную фазу пере­носят в стакан и упаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 2 см3 раствора соляной кислоты концентрацией 2 моль/дм3, раст­вор переводят в цилиндр для колориметрирования, смывая не­большим количеством воды, затем добавляют 0,25 см3 раствора молибденовокислого аммония, 0,5 см3 раствора аскорбиновой ки­слоты, 0,1 см3 раствора сурьмяновиннокислого калия, доводят бо- дой объем до 10 см3. После добавления каждого реактива содер­жимое тщательно перемешивают. Добавляют 1 см3 изоамилового спирта, встряхивают в течение 30 с и сравнивают интенсивность ок­раски органического слоя со шкалой растворов сравнения через 5 мин. Одновременно через все стадии анализа проводят два конт­рольных опыта.
3.3.3. Приготовление-шкалы сравнения
В цилиндры для колориметрирования вводят 0,00; 0,05; 0,10; Ю,15; 0,20; 0,40; 0,60; 1,00 см3 рабочего раствора фосфора (содержа­щего 1 мкг/см3 фосфора), что соответствует 0,00; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,40; 0,60; 1,00 мкг фосфора. Добавляют по 2 см3 раствора соляной кислоты концентрацией 2 моль/дм3, 0,25 см3 раствора, аммония молибденовокис