Медь. Методы определения кислорода

ГОСТ 13938.13—93

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕДЬ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА

Издание официальное

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ

ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Госстандартом России
ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Со­вета по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г.
За принятие проголосовали:
Наименование государства
Наименование национального органа стандартизации
Республика Беларусь Республика Кыргызстан Республика Молдова Российская Федерация Республика Таджикистан Туркменистан
Украина
Белстандарт
Кыргызстан дарт Молдовастандарт Госстандарт России Таджикстандарт Туркменглавгосинспекция Госстандарт Украины

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандарти­зации, метрологии и сертификации от 02.06.94 № 160 межгосу­дарственный стандарт ГОСТ 13938.13—93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Россий­ской Федерации с 01.01.95.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 13938.13—77

© ИПК Издательство стандартов, 1995
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен на территории Российской Федерации в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕДЬ

Методы определения кислорода
Copper.
Methods of determination of oxygen

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.01.95
Настоящий стандарт устанавливает порядок определения кис­лорода в меди методами восстановительного плавления (в элект­ролитической, литой или деформированной при массовой доле кислорода от 0,0003 до 0,5%) и металлографическим (в литой или деформированной при массовой доле кислорода от 0,01 до 0,15%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. . Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнениями.
1.1.1. Определение массы анализируемых образцов должно проводиться на весах, имеющих погрешность измерений не более 0,0005 г.
1.1.2. Точность результатов анализа контролируется анализом стандартных образцов состава меди по ГОСТ 8.315. При исклю­ченной систематической ошибке допускается проводить контроль точности результатов анализа способом варьирования навески.
1.1.3. Контроль точности результатов анализа следует прово­дить не реже 1 раза в месяц, а также при замене реактивов и ма­териалов.

2. МЕТОД ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПЛАВЛЕНИЯ

Метод основан на измерении количества окиси углерода, обра­зующейся при взаимодействии углерода тигля с кислородом рас­плавленного образца.
Метод восстановительного плавления имеет два варианта: вос­становительное плавление в вакууме (метод вакуумной экстрак­ции) и восстановительное плавление в токе нейтрального газа — газе-носителе.
2.1. Нормы точности измерений
2.1.1. В качестве нормативов точности измерений с доверитель­ной вероятностью /’=0,95 используют:
норматив сходимости d — допускаемая максимальная разность результатов двух параллельных определений;
норматив воспроизводимости D — допускаемая максимальная разность результатов основного и повторного анализов.
2.1.2. Уравнения для вычисления допускаемых расхождений приведены в табл- 1, где х — среднее арифметическое двух па­раллельных определений, а X — среднее арифметическое двух ре­зультатов анализа одной и той же пробы.
Таблица 1
Интервал массовых долей кислорода, %
Нормативы точности измерений, %

d
D
От 0,0003 до 0,0030 включ.
0,5x4-0,0001
0,6X4-0,0002
Св. 0,0030 « 0,0100 »
0,4x4-0,0010
0,5X 4-0,0020
» 0,0100 » 0,5000 »
0,3*4-0,0020
0,4X4-0,0040
2.1.3. Нормативы точности связаны с соответствующими пока­зателями сходимости и воспроизводимости соотношениями

d=2,8S“x (1)
D=2,8SbrX, (2)
где ЗГ — относительное среднее квадратическое отклонение схо­димости результатов определений;
Sr — относительное среднее квадратическое отклонение вос­производимости результатов анализа.
2.1.4. Погрешность результата анализа при исключенной систе­матической ошибке вычисляют по формуле
A= + 0,5d. (3)
2.1.5. Числовое значение результата анализа должно оканчи­ваться значащей цифрой в том разряде, с которого начинается значение погрешности.
2.2. Аппаратура, материалы и реактивы
2.2.1. Приборы и установки, основанные на методе восстанови­тельного плавления в вакууме:
С-911М1; С-1403М1 конструкции Гиредмет и аналогичные.
Экспресс-анализаторы кислорода, основанные на методе вос­становительного плавления в токе нейтрального газа-носителя: АК-7516 конструкции НПО Черметавтоматика; РО-16; РО-116; РО-316 фирмы ЛЕКО, США и аналогичные.
Аппаратура подлежит метрологической аттестации по ГОСТ 8.326.
2.2.2. Для подготовки образцов к анализу и проведения анали­за используются следующие материалы и реактивы:
кислота азотная по ГОСТ 4461;
кислота уксусная по ГОСТ 61;
кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552;
спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709;
прутки никелевые по ГОСТ 13083;
стандартные образцы состава меди по ГОСТ 8.315;
напильники по ГОСТ 1465;
тиски ручные по ГОСТ 4045;
термометр лабораторный по ГОСТ 13646;
секундомер по ГОСТ 8.286 или по ГОСТ 8.423;
пинцет по ГОСТ 21241;
весы лабораторные по ГОСТ 24104.
Примечания:
1. В перечень не включены реактивы и материалы, используемые при экс­плуатации конкретных типов аппаратуры и указанные в соответствующих инст­рукциях.
2. Допускается применение иной аппаратуры, реактивов и материалов, обеспечивающих точность измерений не ниже указанных в настоящем стандарте.
2.3. Подготовка к анализу
2.3.1. Подготовка образцов
2.3.1.1. Отбор проб проводится согласно нормативно-техничес­кой документации на конкретную продукцию. Образцы для анали­за могут быть в виде компактных кусочков, проволоки, ленты, фольги и стружки (порошка). Компактные образцы не должны иметь трещин, заусенцев, раковин.
2-3.1.2. Масса образцов в зависимости от массовой доли кисло­рода приведена в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля кислорода. %
Масса образца, г
От 0,0003 до 0,0010 включ.
Св. 0,0010 » 0,0050 »
» 0,0050 » 0,0100 »
» 0,0100 » 0,5000 »
3,000—1,200' 1,200—0,800 0,800—0,500 0,500—0,100'
Примечание. Для моделей анализаторов кислорода в токе газа-носи­теля с малой емкостью тигля допускается снижение верхнего предела массы образца в Q—3 раза.

2.3.1.3. Компактные образцы зажимают в тисках и зачищают напильником с мелкой насечкой, удаляют заусенцы, обезжирива­ют спиртом и высушивают на чистой поверхности.
2.3.1.4. Образцы с массовой долей кислорода менее 0,003%, а также образцы сложной конфигурации, для которых затруднена механическая обработка поверхности, или толщиной (диаметром) менее 3 мм независимо от массовой доли в них кислорода, допол­нительно подвергают травлению в свежеприготовленном растворе травителя, состоящем из 62,5 объемных частей уксусной кислоты, 27,5 объемных частей ортофосфорной кислоты и 10,0 объемных частей азотной кислоты. Условия травления: свежеприготовленный раствор подогревают до 60 °С, погружают в него образец и травят в течение 60 с. Затем образец промывают дистиллированной водой и в спирте. Допускается травить образцы одной партии металла одновременйо в одном объеме травителя. После травления образец должен иметь светлую блестящую поверхность без пятен.
2.31.5. Подготовленные для анализа образцы хранят на воз­духе не более 2 ч.
2.3.2. Для арбитражного анализа, а также определения мас­совой доли кислорода в меди, содержащей примеси с высоким средством к кислороду методом восстановительного плавления в вакууме, должна использоваться никелевая ванна, то есть предва­рительно дегазированный сплав никеля.
2.3.2.1. Для подготовки материала ванны никель нарезают на куски массой 1,5—2 г; промывают в спирте и сушат.
2.3.3. Подготовка аппаратуры
2.3.3.1. Аппаратура готовится к работе согласно производст­венным инструкциям.
2.3.3.2. Никелевую ванну готовят по окончании дегазации тиг­ля. При температуре 1700 °С в тигель загружают 3,5—4,0 г никеля и после 5—7 минутной дегазации расплава снижают температуру до 1650 °С.
2-3.3.3. Показателем готовности аппаратуры к анализу кисло­рода в меди в интервале массовых долей, регламентированном на­стоящим стандартом, служит средняя величина установившейся поправки контрольного опыта и ее сходимость.
Примечание. Минимальное определяемое количество кислорода те в микрограммах (абсолютный предел обнаружения) в зависимости от средней величины поправки контрольного опыта ть оценивают по формуле
(4)
2.3.3.4. Для аппаратуры метода восстановительного плавления в вакууме средняя величина поправки контрольного опыта, изме­ренной за 3 мин экстракции, в пересчете на кислород не должна превышать: 1,5 мкг при температуре 1350 °С; 3,0 мкг при темпера­туре 1650 °С; при этом максимальная разность между последова­тельно измеренными поправками не должна превышать 1,0 мкг кислорода.
2.3.3.5. Подготовка к анализу аппаратуры метода восстанови­тельного плавления в токе газа-носителя включает:
выполнение не менее двух контрольных опытов с разными тиг­лями и вычисление среднего арифметического величин полученных при этом поправок контрольного опыта и максимальной разности между ними- Прибор готов к анализу, если эти показатели не пре­вышают соответственно 3 и 2 мкг кислорода;
выполнение калибровки (контроль ранее проведенной калиб­ровки) измерительной ячейки анализатора по калибровочному га­зу с помощью дозирующего устройства или по стандартным образ­цам состава с аттестованной массовой долей кислорода в них того же порядка, что и в подлежащей анализу меди.
2.4. Проведение анализа
2.4.3. Образец через шлюз вводят в печное пространство, а за­тем в тигель, в котором происходит его плавление и взаимодейст­вие кислорода расплава с углеродом. Экстрагированный газ тран­спортируется в измерительную часть установки. В зависимости от типа используемой аппаратуры транспортировка осуществляется с помощью вакуумного насоса или потока газа-носителя.
Примечание. При определении массовой доли кислорода в образцах с содержанием более 0,002 % на анализаторах метода восстановительного плав­ления в токе газа-носителя допускается загрузка образцов непоср