МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КОНЦЕНТРАТЫ СВИНЦОВЫЕ
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ, ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ И АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА КАЛЬЦИЯ И ОКСИДА МАГНИЯ
Издание официальное
ег>
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТКОНЦЕНТРАТЫ СВИНЦОВЫЕТетраметрический, гравиметрический и атомно-абсорбционный методы определения оксида кальция и оксида магния
Lead concentrates. Determination of calcium oxide and magnesium oxide. Titrimetric, gravimetric and atomic absorption methods
ОКСТУ 1725
Дата введения 01.01.80
Настоящий стандарт распространяется на свинцовые концентраты всех марок и устанавливает титриметрический метод для определения массовой доли оксида кальция, гравиметрический — оксида магния и атомно-абсорбционный — для оксидов кальция и магния от 0,2 до 5 %.
При возникновении разногласий в оценке качества свинцового концентрата по показателю содержания оксидов кальция и магния определение проводят гравиметрическим методом.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 27329.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.2. Разложение свинцового концентрата для определения оксидов кальция и магния методом атомно-абсорбционной спектрометрии проводят во фторопластовой или кварцевой посуде. Для хранения стандартного и градуировочных растворов используют кварцевую или полиэтиленовую посуду.
1.3. При определении оксидов кальция и магния методом атомно-абсорбционной спектрометрии устанавливают такие условия измерений (высоту пламени горелки, газовый состав пламени, ширину щели), чтобы достигнуть оптимальных параметров по чувствительности и правильности для соответствующего компонента и прибора.
1.2, 1.3. (Введены дополнительно, Изм. № 1).1а. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
la. 1. Требования безопасности — по ГОСТ 14047.5.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).
2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ И ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОДЫ
Метод основан на осаждении кальция в виде оксалата с последующим титрованием оксалат-ионов перманганатом калия. В фильтрате от оксалата кальция осаждают магний в виде фосфата магния-аммония и после прокаливания взвешивают.
Мешающие определению элементы (свинец, цинк, медь, железо, марганец и др.) предварительно осаждают тиоацетамидом.
2.1. Аппаратура, реактивы и растворы
Для проведения анализа применяют:
тигли платиновые лабораторные по ГОСТ 6563;
кислоту соляную по ГОСТ 3118 и разбавленную 1:1;
Издание официальное Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1978 © ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с Изменениями
кислоту азотную по ГОСТ 4461;
кислоту серную по ГОСТ 4204 и 5 %-ный раствор;
аммоний фтористый по ГОСТ 4518;
аммиак водный по ГОСТ 3760 и 2 %-ный раствор;
аммоний хлористый по ГОСТ 3773;
тиоацетамид, 2 %-ный раствор;
аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712;
калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с (-КМп04) = 0,1 моль/дм3;
аммоний фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 3772, 10 %-ный раствор; водорода перекись по ГОСТ 10929; аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867;
серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, 1 %-ный раствор, подкисленный азотной кислотой; жидкость промывная; готовят следующим образом: 2 г хлористого аммония растворяют в 100 см3 воды, приливают 20 см3 аммиака, 10 см3 раствора тиоацетамида, разбавляют до 1 дм3 водой и перемешивают;
метиловый оранжевый, 1 %-ный раствор.
Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску свинцового концентрата массой 0,5000—1,0000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, смачивают 1—2 см3 воды, прибавляют 0,5—1,0 г фтористого аммония, 20 см3 соляной кислоты и растворяют при слабом нагревании в течение 10—15 мин. Затем приливают 5 см3 азотной кислоты и продолжают нагревание, упаривая раствор досуха. Приливают 20 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 15 см3 соляной кислоты, нагревают 1—2 мин, добавляют 100 см3 горячей воды и кипятят 3—5 мин до полного растворения растворимых хлоридов.
Раствор охлаждают до 60—70 °С, нейтрализуют аммиаком до начала выпадения осадка гидроокиси железа и дают 5—6 см3 в избыток. Прибавляют 2—3 г хлористого аммония, нагревают до кипения, приливают 15—20 см3 раствора тиоацетамида и вновь нагревают до кипения. Раствор с осадком сульфидов выдерживают в течение 1 ч при температуре 80—90 °С. Для лучшей коагуляции осадка в раствор добавляют немного беззольной фильтробумажной массы.
Осадок отфильтровывают через плотный фильтр (синяя лента) и промывают 7—8 раз промывной жидкостью. Фильтрат кипятят 20—30 мин до удаления запаха аммиака, добавляют 5 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, 8—10 капель перекиси водорода и вновь кипятят 15—20 мин до полной коагуляции серы. Осадок серы отфильтровывают через фильтр средней плотности (белая лента) и промывают 7—8 раз горячей водой.
3.2. Для определения содержания оксида кальция раствор подогревают почти до кипения (90—95 °С), прибавляют 2—3 капли раствора метилового оранжевого, 2 г щавелевокислого аммония и перемешивают до полного растворения соли. Раствор осторожно, по каплям, нейтрализуют аммиаком при непрерывном перемешивании до изменения окраски в желтый цвет и прибавляют в избыток 1,5—2 см3 аммиака.
Раствор нагревают до кипения и оставляют на 40—60 мин при температуре 80—90 °С. Выпавший осадок щавелевокислого кальция отфильтровывают через фильтр средней плотности (белая лента), уплотненный беззольной фильтробумажной массой. Фильтрат собирают в стакан вместимостью 600 см3. Осадок и колбу промывают 8—10 раз небольшими порциями горячей воды до объема фильтрата примерно 300 см3. Фильтрат (1) сохраняют для определения содержания оксида магния.
Воронку с осадком оксалата кальция переносят на колбу и продолжают отмывать осадок от щавелевокислого аммония горячей водой еще 7—8 раз.
В колбу, где проводилось осаждение кальция, приливают 100 см3 5 %-ного раствора серной кислоты, нагревают до кипения, опускают фильтр с осадком щавелевокислого кальция и титруют освободившиеся при этом оксалат-ионы раствором марганцовокислого калия 0,1 моль/дм3 до появления неисчезающей розовой окраски раствора.
Одновременно в тех же условиях проводят контрольный опыт с реактивами для внесения в результаты анализа кальция и магния соответствующей поправки.
3.3. Для определения содержания оксида магния в фильтрат (1) приливают соляную кислоту до бледно-розовой окраски раствора, 10—20 см3 раствора фосфорнокислого аммония, затем медленно, при перемешивании, добавляют аммиак в количестве, равном '/з объема всего раствора. Раствор энергично перемешивают стеклянной палочкой с резиновым наконечником до выпадения осадка фосфата магния — аммония и оставляют на 12 ч.
Осадок отфильтровывают через плотный фильтр (синяя лента), уплотненный беззольной фильтробумажной массой, и промывают 2 %-ным раствором аммиака до отрицательной реакции на хлор-ионы (проба с азотнокислым серебром). Осадок вместе с фильтром переносят в фарфоровый тигель, сушат, озоляют при температуре 300 °С и прокаливают при 900—1000 °С в течение 30 мин. Для ускорения озоления фильтр перед сушкой смачивают 3—5 каплями раствора азотнокислого аммония. Осадок пирофосфата магния охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивают.
3.1, 3.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Массовую долю оксида кальция (А) в процентах вычисляют по формуле
^ Т V 100
где Т— тигр 0,1 моль/дм3 раствора марганцовокислого калия по оксиду кальция, равный 0,00280 г/см3; V — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3; m — масса навески концентрата, г.
4.2. Массовую долю оксида магния (АТ,) в процентах вычисляют по формуле
т, • 0,3621 100
где nt\ — масса осадка пирофосфата магния, г;
0,3621 — коэффициент пересчета пирофосфата магния на оксид магния; m — масса навески концентрата, г.
4.3. Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений и допускаемое расхождение между результатами анализа при доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать величины, указанной в таблице.
Массовая доля оксидов кальция или магния |
Допускаемое расхождение между параллельными определениями |
Допускаемое расхождение между результатами анализа |
От 0,2 до 0,6 |
0,1 |
0,15 |
Св. 0,6 » 2 |
0,2 |
0,25 |
» 2 » 5 |
0,3 |
0,35 |
(Измененная редакция, Изм. № 2).5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
Метод основан на измерении поглощения концентрата линий кальция 422,7 нм и магния 285,2 нм при введении растворов концентратов и стандартных растворов в пламя ацетилен-воздух. Свинцовый концентрат предварительно переводят в раствор кислотным разложением.
5.1. Ап п ар а ту р а , реактивы и растворы
5.1.1. Для проведения анализа применяют:
спектрофотометр атомно-абсорбционный любой марки с источником излучения для кальция или магния;
воздух сжатый под давлением 2 105—6 105 Па (5—6 атм.); ацетилен в баллонах;
стаканы фторопластовые вместимостью 200 см3;
кислоту соляную по ГОСТ 3118;
кислоту азотную по ГОСТ 4461;
кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484;
бром жидкий по ГОСТ 4109;
кальций углекислый по ГОСТ 4530;
магния окись по ГОСТ 4526;
лантана окись (хлористый или углекислый), раствор 5 г/дм3; навеску хлористого, углекислого лантана или его окиси растворяют в 5—10 см3 соляной кислоты, разбавляют до 1000 см3 водой и
перемешивают. В растворе лантана определяют методом добавок массовую долю оксидов кальция и магния;
стандартный раствор оксида кальция А: углекислый кальций сушат в сушильном шкафу при температуре 100 °С в течение 1 часа, затем помещают в эксикатор. Из остывшего порошка углекислого кальция берут навеску массой 1,785 г, помещают в стеклянный стакан вместимостью 1000 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора А содержит 1 мг оксида кальция;
стандартный раствор оксида магния Б: оксид магния прокаливают в муфеле при температуре 600—800 °С в течение 1 часа, затем помещают в эксикатор. Из остывшего порошка оксида магния берут навеску массой 1,0 г, помещают в стеклянный стакан, растворяют в 15 см3 соляной кислоты при нагревании, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 1 мг оксида магния;
стандартный раствор Г: отбирают по 20 см3 растворов А и Б, помещают в мерную колбу вместимостью 200 см3, разбавляют до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Г содержит по 0,1 мг оксидов кальция и магния.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5.2. Проведение анализа
5.2.1. Навеску свинцового концентрата массой 1,0000 г помещают во фторопластовый стакан вместимостью 200 см3, приливают 30 см3 смеси соляной и фтористоводородной кислот (15:1), 10 см3 азотной кислоты, 1—2 см3 брома, закрывают крышкой из фторопласта и оставляют на бортике плиты в течение 30 мин, затем стакан ставят на плиту, отгоняют бром и выпаривают досуха. Приливают 10 см3 соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. После этого приливают по 20 см3 воды и соляной кислоты, нагревают до растворения солей, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см3, добавляют 10 см3 раствора лантана, доводят до метки водой, перемешивают и переливают во фторопластовый стакан, в котором проводилось разложение. Стакан закрывают фторопластовой крышкой. Параллельно проводят контрольный опыт. Растворы контрольного опыта можно оставлять в стеклянных колбах, не переливая во фторопластовую посуду.
Для определения оксидов кальция и магния анализируемые стандартные растворы и растворы контрольного опыта распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют величины поглощения линий кальция 422,7 и магния 285,2 нм. Используют два способа измерения поглощения в зависимости от модели прибора.
На спектрофотометрах, имеющих режим работы «концентрация», работают либо в режиме «концентрация», градуируя прибор по одному, двум или трем растворам для построения градуировочного графика, или в режиме «поглощение» методом «ограничивающих растворов», а также методом «трех эталонов». На остальных приборах работают в режиме «поглощение» одним из перечисленных выше методов. При работе в режиме «концентрация» на табло прибора получают результат в мкг/см3, при использовании режима «поглощение» работают с записью на самопишущем потенциометре или со снятием показания по стрелочному или цифровому прибору. Метод «ограничивающих растворов» заключается в получении отсчетов для раствора пробы и двух растворов для построения градуировочного графика, один из которых дает больший, а другой — меньший отсчет по сравнению с отсчетом для раствора пробы.
Массовую долю оксида кальция или оксида магния определяют по градуировочному графику.
Из раствора концентрата можно также определить алюминий. Для этого аликвотную часть раствора 25 см3 переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют 1,5 см3 раствора хлористого калия и 2 см3 соляной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.
5.2.2. Готовят растворы для построения градуировочного графика, содержащие 2, 5,10, 25, 50, 75 и 100 мкг/см3 оксидов кальция и магния: в каждую из семи мерных колб вместимостью 200 см3 переносят по одной из аликвотных частей: 4, 10, 20 см3 раствора Г и по 5, 10, 15, 20 см3 растворов А и Б. Затем во все колбы добавляют по 15 см3 соляной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.
5.3. Обработка результатов
5.3.1 Если измерение проводилось с записью на самопишущем потенциометре, то линейкой измеряют высоту пиков в мм и строят градуировочный график в координатах: С — массовая доля оксида кальция или оксида магния в растворе в мкг/см3 — L — высота пиков в мм.
При измерении поглощения линии кальция или магния по стрелочному или цифровому прибору градуировочный график строят в координатах: С — массовая доля оксида кальция или оксида магния в растворе в мкг/см3 — N— показания стрелочного или цифрового прибора.
5.3.2. Массовую долю оксида кальция или оксида магния (Х2) в процентах вычисляют по формуле
где тх — массовая доля оксида кальция или оксида магния в растворе пробы, мкг/см3;
т2 — массовая доля оксида кальция или оксида магния в растворе контрольного опыта, мкг/см3; V — объем мерной колбы, см3; т — масса навески пробы концентрата, мг;
1000 — коэффициент пересчета мг в мкг.
5.3.3. Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений и допускаемое расхождение между результатами анализа при доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать величины, указанной в таблице.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Разд. 5. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР РАЗРАБОТЧИКИ
М.Г. Саюн, К.Ф. Гладышева, Р.Д. Коган, Р.А. Пестова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.08.78 № 2310
3. ВЗАМЕН ГОСТ 14047.12-71
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 7—95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11—95)
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1999 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июле 1984 г., июне 1989 г. (ИУС 11-84, 10-89)
Редактор I С.Шеко Технический редактор О.Н.Власова Корректор В. С. Черная Компьютерная верстка А.Н. Золотаревой
Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 12.04.99. Подписано в печать 12.05.99. Усл.печ.л. 0,93. Уч.-изд.л. 0,67.
Тираж 126 экз. С 2213. Зак. 390.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14 Набрано в Издательстве на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, Москва, Лялин пер., 6
Плр № 080102