УДК 622.341.1:546.824-31.06:006.354 Группа А39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
РУДЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ, АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ
Метод определения содержания
двуокиси титана
Iron ores, concentrates, agglomerates and peUets Method of the determination of titanium dioxide content
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 апреля 1979 г. № 1500 срок действия установлен
с 01.01.81 до 01.01.86
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на железные руды, концентраты, агломераты и окатыши и устанавливает фотометрический метод определения содержания двуокиси титана при массовой доле от 0,01 до 5 %.
Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет устойчивого соединения четырехвалентного титана с диантипирил-метаном в 1—4 н. солянокислой среде.
Влияние трехвалентного железа и пятивалентного ванадия устраняют восстановлением их аскорбиновой кислотой.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3854—81. (Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1 Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 23581 0—80.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
2 1 Для проведения анализа применяют:
печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева не менее 1000°С;
спектрофотометр или фотоэлектроколориметр;
Стр. 2 ГОСТ 23581.4-79
калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76; натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79; натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199-76, обезвоженный следующим образом: кристаллический тетраборнокислый натрий нагревают постепенно до температуры 350—400 °С и прокаливают при указанной температуре в течение 1,5 ч; железа окись по ГОСТ 4173-77;
смесь для сплавления: тщательно перемешивают измельченные безводные тетраборнокислый и углекислый натрий в весовом соотношении 1:4. 15 весовых частей приготовленной смеси растирают с 1 весовой частью окиси железа. Смесь хранят в закрытой банке;
кислоту аскорбиновую, 100 г/дм3 свежеприготовленный раствор;
кислоту азотную по ГОСТ 4461-77; кислоту серную по ГОСТ 4204-77, разбавленную 1:4; 1:9; кислоту соляную по ГОСТ 3118-77, 1 н. раствор и разбавленную 1:1, 1:4;
диантипирилметан, 50 г/дм3 свежеприготовленный раствор: 5 г диантипирилметана растворяют в 70 см3 1 н. раствора соляной кислоты, при необходимости фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки той же кислотой; двуокись титана, ос. ч; стандартные растворы двуокиси титана; раствор А:
1 способ. Навеску двуокиси титана, предварительно прокаленную в платиновом или фарфоровом тигле при 900 °С в течение 40 мин и охлажденную в эксикаторе, массой 0,1000 г помещают в платиновый тигель и сплавляют с 3—4 г пиросернокислого калия при 650—700 °С до получения прозрачного плава. Тигель с плавом охлаждают и помещают в стакан вместимостью 200 см3, прибавляют 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:9, и растворяют плав при слабом нагревании. Тигель удаляют из стакана и обмывают водой.
2 способ. Навеску двуокиси титана, предварительно прокаленную в платиновом или фарфоровом тигле при 900 °С в течение 40 мин и охлажденную в эксикаторе, массой 0,1000 г помещают в стакан вместимостью 250 см3. Прибавляют 2 г сернокислого аммония, приливают 20 см3 серной кислоты и нагревают до растворения.
Полученный одним из способов раствор переливают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:9, и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 0,4 мг двуокиси титана;
раствор Б: 25 см3 стандартного раствора Л переносят в мер-
ГОСТ 23581.4-79 Стр. 3*
ную колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют до метки серной кис-лотом, разбавленной 1:9, и перемешивают. 1 см° раствора Б содержит 0,01 мг двуокиси титана; аммоний сернокислый по ГОСТ 3769-78.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Масса навески руды, концентрата или агломерата в зависимости от содержания двуокиси титана указана в табл. 1.
3.2. Навеску руды, концентрата или агломерата помещают в платиновый тигель, смешивают со смесью для сплавления, накрывают платиновой крышкой, нагревают до 1000 °С и после расплавления плавят при температуре 1050—1100°С до получения прозрачного плава (10—20 мин). Извлекают тигель из муфеля и осторожно поворачивают его, равномерно распределяют охлаждающийся плав по стенкам тигля. Помещают тигель вместе с крышкой в стакан вместимостью 300 см3 и растворяют плав в 100 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:4. Раствор кипятят в течение 2—3 мин.
Таблица 1
Массовая доля двуокиси титана, % |
Масса навески, г |
Масса смеси для сплавления, г |
Объем аликвотной части раствора, см® |
От 0,01 до 0,05 |
0,5 |
5 |
50 |
Св. 0,05» 0,25 |
0,2 |
3 |
20 |
» 0,25 » 0,5 |
0,2 |
3 |
10 |
» 0,5 » 3 |
0,2 |
3 |
5 |
» 3 » 5 |
0,1 |
3 |
5 |
При наличии в руде, концентрате или агломерате марганца более 0,1 % во избежание порчи платины плав выщелачивают в 50—80 смз воды, вынимают тигель, обмывают его водой, добавляют 20 см3 соляной кислоты и кипятят 2—3 мин. Раствор охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, разбавляют водой до метки и перемешивают.
3.3. При кислотном разложении навеску руды, концентрата или агломерата помещают в стакан вместимостью 300 см3, добавляют 30 смз соляной кислоты, накрывают часовым стеклом и медленно нагревают до разложения материала. Добавляют 5 см3 азотной кислоты, 10 смз серной кислоты, разбавленной 1:4, нагревают постепенно до густых белых паров и продолжают нагревание 10 мин. Стакан охлаждают, добавляют 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, 50 см3 воды и нагревают раствор до растворения солей.
19
Стр. 4 ГОСТ 23S81.4—79
Нерастворимый остаток отфильтровывают на фильтр средней плотности, уплотненный небольшим количеством фильтробумажной массы.
Промывают стакан горячей водой 2—3 раза и 8—10 раз фильтр с осадком. Фильтрат сохраняют (основной раствор).
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют, прокаливают при температуре 600—700 °С и охлаждают. К остатку прибавляют 1—2 капли воды, 3—4 капли серной кислоты, 5—10 см3 фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. К остатку прибавляют 0,5—1,0 г пиросернокислого калия (в зависимости от величины осадка) и сплавляют при температуре 750—800 °С. Плав выщелачивают в 50 см3 горячей воды, тигель удаляют из стакана, обмывают его водой и раствор присоединяют к основному раствору.
Полученный .раствор переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, разбавляют водой до метки, и перемешивают.
3.4. Отбирают аликвотную часть раствора, полученного по п. 2.3.2. или 2.3.3, в соответствии с табл. 1 и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 10 см3 аскорбиновой кислоты при содержании двуокиси титана до 0,05 % и 2 см3 — при содержании более 0,05 %, перемешивают. Через 5 мин прибавляют 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 смз раствора диантипирилметана. Раствор разбавляют до метки водой и перемешивают. Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре в интервале длин волн 380—400 нм или на спектрофотометре при длине волны 385 нм, используя в качестве раствора сравнения воду.
Если в руде, концентрате или агломерате в заметных количествах присутствуют элементы, придающие раствору собственную окраску (хром, никель), то в качестве раствора сравнения используют фоновый раствор.
Для приготовления фонового раствора соответствующую аликвотную часть анализируемого раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 2 или 10 смз раствора аскорбиновой кислоты (в зависимости от содержания ее в анализируемом растворе) и перемешивают. Через 5 мин прибавляют 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор разбавляют до метки водой и перемешивают.
Для внесения поправки на содержание двуокиси титана в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
Но найденному значению оптической плотности исследуемого раствора с учетом оптической плотности раствора контрольного опыта находят содержание двуокиси титана по градуировочному графику.
20
ГОСТ 23581.4-79 Стр.5
3.5. При содержании двуокиси титана до 1,0 % для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см® приливают 1; 2,5; 5,0; 7,5 см3 стандартного раствора двуокиси титана (раствор Б), что соответствует 0,01; 0,025; 0,050; 0,075 мг двуокиси титана.
При содержании двуокиси титана более 1 % в мерные колбы вместимостью 100 см3 приливают 7,5; 10,0; 12,5; 15,0 см3 стандартного раствора двуокиси титана (раствор Б), что соответствует 0,075; 0,100; 0,125; 0,150 мг двуокиси титана.
К растворам прибавляют аскорбиновую кислоту в количестве, соответствующем ее содержанию в исследуемом растворе, перемешивают. Через 5 мин добавляют 15 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 см3 раствора диантипирилметана. Раствор разбавляют до метки водой, перемешивают и через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре в интервале длин волн 380—400 нм или на спектрофотометре при длине волны 385 нм, используя в качестве раствора сравнения во-ду.
По найденным значениям оптической плотности растворов за вычетом оптической плотности раствора контрольного опыта и соответствующим им содержаниям двуокиси титана строят градуировочный график.
3.6. Контрольный опыт для градуировочного графика проводят, как указано в п. 3.5, в раствор которого не добавляют стандартный раствор титана.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю двуокиси титана (X) в процентах вычисляют по формуле
у ffij-100-/г
л ~ т-1000- *
где тх — масса двуокиси титана, найденная по градуировочному графику, мг;
К — коэффициент пересчета содержания двуокиси титана на содержание ее в сухом материале, вычисленный по формуле
„ 100
Л — ши— wT ’
где WP — массовая доля гигроскопической влаги в анализируемой пробе, определяемой по ГОСТ 23581.1-79, %; т —м,асса навески пробы, соответствующая аликвотной части раствора, г;
1000—коэффициент пересчета миллиграммов на граммы.
4.2. Расхождение между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать величины, указанной в табл. 2.
Таблица 2
Массовая доля двуокиси титана, % |
Допускаемое расхождение, % |
От 0,01 до 0,015 |
0,006 |
Св. 0,015 * 0 025 |
0,01 |
» 0,025 » 0,05 |
0,015 |
у> 0,05 » 0,1 |
0,02 |
» 0,1 » 0,25 |
0,03 |
* 0,25 » 0,50 |
0,05 |
» 0,5 » 1 |
0,07 |
* 1 » 2,5 |
0,1 |
» 2,5 у> 5 |
0,15 |
Изменение № 2 ГОСТ 23581.4-79 Руды железные, концентраты, агломераты я окатыши. Метод определения содержания титана
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 04.07.8S №2135 срок введения установлен
С 01.01.8S
Под наименованием стандарта ироставить код: ОКСТУ 0709.
Вводная часть. Второй абзац. Заменить слева; св 1 — 4 н. оеЛянокясяеЛ среде» на «в солянокислой среде 1 — 4 моль/дм3»;
заменить ссылку; СТ СЭВ“ 3854—81 на СТ СЭВ 2854—81.
(Продолжение см. с, 50)
49
(Продолжение изменения к ГОСТ 23581.4-79)
Пункт 2.1 дополнить абзацем (после четырнадцатого): «железо карбонильное (99,99 %)»;
двадцатый, двадцать первый абзацы после слов «I способ» и «II способ» ■изложить в новой редакции: «Навеску двуокиси титана, предварительно прокаленной в платиновом или фарфоровом тигле при S0O °С в течение 40 мин и охлажденной в эксикаторе, массой».
Пункт 3.3. Четвертый абзац. Заменить значение: «750—800 °С» на
«650 — 700 °€».
Пункт 3.4. Четвертый абзац изложить в новой редакции: «Для приготовления контрольного опыта навеску карбонильного железа или окиси железа, взя-
(Продолжение см. с. 51)
50
(Продолжение изменения к ГОСТ 23581.4—79)
туют в соответствии с содержанием железа в анализируемой пробе, проводят через все стадии анализа».
Пункт 3.5. Первый, второй абзацы. Заменить значение: 1,0 % на 1,5 %. Пункты 4.2. Исключить слово: «параллельных».
(ИУС № 1C 1985 г.)
1
Издание официальное Перепечатка воспрещена
2
Переиздание Сентябрь 1983 г с Изменением У0 1, утвержденным в марте 1982 г (МУС М 7 1982 г )