УДК 612,343-15:546.87.06:006.354    Групп»    А39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОНЦЕНТРАТЫ МЕДНЫЕ

Методы определения висмута

Copper concentrates Methods for determination of bismuth

ОКСТУ 1733

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 апреля 1980 г. № 1981 срок введения установлен

С 01.07.81

Проверен в 1985 г. Постановлением Госстандарта Ns 1074 от 15.04.85 срок действия продлен

ДО 01.07.96

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на медные концентраты всех марок и устанавливает фотометрические методы определения массовой доли висмута от 0,001 до 0,5%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Общие требования к методам анализа — по СТ СЭВ 314—76.

1.2.    Требования безопасности при выполнении анализов — по ГОСТ 2082.0—81 и ГОСТ 26100—84.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

Разд. 2. (Исключен. Изм. № 1).

3. ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА |в виде соединения его с тиомочевиной)

Метод основан на образовании окрашенного соединения висмута с тиомочевиной. Висмут от мешающих определению элементов отделяют осаждением его с коллектором — фосфатом титана.

3.1.    Аппаратура, реактивы и растворы

Фотоэлектрокол ориметр.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77 и разбавленная 1:1, 1:9, 1:20 и 1:99.

Перекись водорода по ГОСТ 3772-74,    свежеприготовленный

раствор 50 г/дм³.

Метиловый фиолетовый, индикатор, водный раствор 2 г/дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор 200 г/дм³ (профильтрованный ).

Медь сернокислая по ГОСТ 4165-78.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, раствор 2 г/дм³.

Тиомочевина по ГОСТ 6344-73, раствор 100 г/дм³.

Висмут марки ВиО по ГОСТ 10928-75.

Стандартные растворы висмута:

раствор А: 0,1000 г висмута растворяют при слабом нагревании в 30 см³ азотной кислоты, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки водой и перемешивают. 1 см³ раствора А содержит 0,1 мг висмута;

раствор Б: 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают до метки водой и перемешивают. Применяют свежеприготовленный раствор. 1 см³ раствора Б содержит 0,01 мг висмута.

Титана двуокись.

Азотнокислый раствор титана (IV): 0,5 г двуокиси титана сплавляют в платиновой чашке (тигле) с 4—5 г пиросульфата калия. Охлажденный плав выщелачивают 100 см³ холодной разбавленной 1:9 азотной киелоты, переливают в мерную колбу вместимостью 500 см³, добавляют 90 см³ концентрированной азотной кислоты и доливают водой до метки. 1 см³ раствора содержит 1 мг двус киси титана.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172-76.

Смесь для растворения фосфата титана:    смешивают    25    см³

азотной кислоты, 20 см³ перекиси водорода и 55 см³ воды. Применяют свежеприготовленный раствор.

Гидроксиламин сернокислый по ГОСТ 7298-79.

3.2.    Проведение анализа

3.2.1. Навеску концентрата массой 0,2—2 г (масса висмута не должна превышать 1 мг) помещают в высокий стакан вместимостью 300 см³, приливают 10 см³ соляной кислоты и кипятят (выпавший осадок хлорида свинца не мешает дальнейшему ходу анализа).

Приливают 15 см³ смеси 3:1 соляной и азотной кислоты и упаривают раствор досуха. Затем приливают 5 см³ азотной кислоты и дважды упаривают дссуха. К сухому остатку приливе ют 5 см³

70

ГОСТ 15934.12*80 Стр. 3

азотной кислоты, раствор нагревают, обмывают стенки стакана 50 см³ воды, перемешивают и кипятят 5—10 мин.

Нерастворимый остаток отфильтровывают на плотный фильтр, собирая фильтрат в стакан вместимостью 500 см³. Стакан и фильтр с осадком промывают разбавленной 1:20 азотной кислотой. Общий объем раствора с промывными водами не должен превышать 70—80 см³.

Фильтрат нейтрализуют разбавленным аммиаком до начала выпадения гидроокиси железа, прибавляют 0,5—1 г сернокислого гидроксиламина и кипятят раствор несколько минут для восстановления железа (о чем можно :удить по изменению цвета раствора).

К охлажденному раствору прибавляют 5 см³ азотнокислого раствора титана (IV), 2 см³ раствора двузамещенного фосфорнокислого аммония и 1 каплю метилового фиолетового. Индикатор прибавляют непосредственно перед нейтрализацией. Если окраска исчезнет, то добавляют еще несколько капель индикатора.

Вводят по каплям разбавленный аммиак до начала перехода окраски раствора в сине-фиолетовый цвет. Если раствор имеет собственную окраску (присутствие меди), то наблюдают за изменением цвета пены, образующейся на поверхности раствора при его энергичном перемешивании.

Разбавляют раствор горячей водой до 400 см³, нагревают до кипения и кипятят 3—5 мин. Раствор должен иметь pH 2,3—2,8. Величину pH проверяют с помощью индикаторной бумаги и в случае необходимости добавляют азотную кислоту или аммиак.

Раствор с осадком оставляют на 4 ч (лучше на ночь), отфильтровывают осадок на фильтр средней плотности, промывают стакан и фильтр 3—4 раза холодным раствором хлористого аммония и фильтрат отбрасывают. Помещают воронку с осадком над стаканом вместимостью 100 см³. Обмывают стенки стакана, в котором проводили осаждение, Ю см³ смеси для растворения фосфата титана, а затем растворяют осадок на фильтре.

Промывают стакан и фильтр горячей разбавленной 1:99 азотной кислотой (на фильтре не должно оставаться желтых пятен). Общий объем фильтрата должен составлять 25—30 см³. Стакан закрывают часовым стеклом и кипятят раствор до исчезновения желтой окраски и уменьшения объема до 8—10 см³. Если после 30-минутного кипячения желтая окраска не исчезает, то вводят несколько кристаллов сернокислой меди. После обесцвечивания раствора его не следует долго кипятить. Если образуется осадок, добавляют несколько капель перекиси водорода и 1—1,5 см³ азотной кислоты. Если раствор обесцветился быстро, а его еще надо упаривать, то добавляют одну каплю перекиси водорода.

Раствор охлаждают, приливают 5 см³ раствора винной кислоты, переносят эаствор в мерную колбу вместимостью 50 см³, при- ³

Стр. 4 ГОСТ 15934.12-80

ливают 10 см³ раствора тиомочевины, доливают до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре со светофильтром с максимумом оветопропускания 440 нм в кювете с оптимальной толщиной поглощающего свет слоя раствора 50 мм.

В качестве раствора сравнения применяют раствор, приготовленный следующим образом: в мерную колбу вместимостью 50 см³ помещают 5 см³ раствора винной кислоты, 4 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, 10 см³ раствора тиомочевины и доливают до метки водой (при анализе концентрата, содержащего значительные количества свинца, прибавляют 5 см³ раствора тиомочевины, учитывая это и при построении градуировочного графика).

Содержание висмута в миллиграммах определяют по градуировочному графику.

Параллельно через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

3.2.2.    Для построения градуировочного графика 1 (при содержании висмута до 0,5 мг) в пять мерных колб вместимостью по 50 см³ отмеривают 2, 4, 6, 7 и 8 см³ стандартного раствора Б. В другие пять колб отмеривают 1, 2, 3, 4 и 5 см³ стандартного раствора А. Во все колбы приливают по 5 см³ раствора винной кислоты, по 4 см³ разбавленной 1:1 азотной кислоты, по 10 см³ раствора тиомочевины, доливают до метек водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность растворов, применяя светофильтр с максимумом светопропускания 440 нм и кювету с оптимальной толщиной поглощающего свет слоя раствора 50 мм.

3.2.3.    Для построения градуировочного графика 2 (при содер

жании висмута 0,5—1,0 мг) в пять колб вместимостью по 50 см³ отмеривают 5, 6, 7, 8,    10    см³    стандартного    раствора    А.    Добавля

ют винную кислоту, азотную, разбавленную 1:1, тиомочевину в тех же количествах, как и при построении градуировочного графика 1. Оптическую плотность растворов измеряют в кювете с оптимальной толщиной поглощающего свет слоя раствора 10 мм.

В качестве раствора сравнения используют раствор, приготовленный, как указано в п. 3.1.

3.3.    Обработка результатов

3.3.1. Массовую долю висмута (X) в процентах вычисляют по формуле

^    т₁-1⁷-100

m-lVlOOO >

где т_х— масса висмута, найденная по градуировочному графику, мг;

V — вместимость мерной колбы, см³;

V\ — объем аликвотной части раствора, см³;

т — масса навески концентрата, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ГОСТ 15934.12-80 Стр. 5

3.3.2. Абсолютные допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать величин, приведенных в табл. 1.

Таблица 1

Массовая доля висмута, % Абсолютное допускаемое расхождение, % Св. 0,002 до 0,005 включ 0,0 D1 » 0,005 » 0,01 » 0.002 » 0,01 » 0,03 » 0,005 » 0,03 » 0,05 » 0.01 » 0,05 » 0,1 » 0,015

3 3.3. Контроль правильности результатов анализа осуществляют методом добавок в соответствии с ГОСТ 25086-81 не реже одного раза в полгода.

3.3.2—3.3.3. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА С ЙОДИСТЫМ КАЛИЕМ

Метод основан на образовании окрашенного комплекса ионов висмута с йодистым калием после предварительного отделения висмута от меди осаждением его аммиаком в присутствии коллектора— железа. Для восстановления железа и оставшейся меди используют аскорбиновую кислоту.

4.1. Аппаратура, реактивы, растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр любого типа.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, раствор 1:1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор 1:1.

Кислота аскорбиновая, раствор 200 г/дм³.

Кислота винная по ГОСТ 5817-77, раствор 200 г/дм³.

Калий йодистый по ГОСТ 4232-74, раствор 400 г/дм³.

Олово двухлористое по ГОСТ 36-78, раствор 200 г/дм³.

Висмут по ГОСТ 10928-75.

Железо хлорное по ГОСТ 4147-74, раствор 10 г/дм³.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76.

Стандартные растворы висмута.

Раствор А. Навеску висмута массой 1 г растворяют в 30—35 см³ азотной кислоты при слабом нагревании. После растворения навески раствор помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора А содержит 1 мг висмута.

4*

Стр. 6 ГОСТ 15934.12-80

Раствор Б. Отбирают 5 см³ раствора А и помещают в мерную колбу вместимостью 250 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора Б содержит 0,02 мг висмута.

4.2. Проведение анализа

4.2.1. Масса навески медного концентрата, вместимость мерной колбы и объем аликвотной части раствора в зависимости от массовой доли висмута приведены в табл. 2.

Таблица 2

Массовая доля висмута, %	Масса навески, г	Вместимость мерной ко1бы, см3	Обьем а 7ик80т.*ой части раствора, см*
От 0,001 до 0,002	2	—	Исполгэзуется весь фильтрат
Св. 0,002 * 0,С08	1	—	То же
» 0,008 » 0,02	0,5	—
» 0,02 » 0,04	0,2	—*
» 0,04 » 0,08	0,1	—	»
ъ 0,08 > 0,1	0,2	100	20
» 0,1 » 0,3	0,2	100	10
» 0,3 » 0,5	0,2	100	5

Навеску медного концентрата массой, указанной в табл. 2, помещают в коническую колбу вместимостью 250—300 см³, смачивают водой и приливают 30—50 см³ азотной кислоты, закрывают стеклом и выдерживают без нагревания до прекращения выделения окислов азота. Снимают стекло, приливают 10—15 см³ соля-ной кислоты и 10—15 см³ раствора серной кислоты (1:1) и нагревают до выделения паров серной кислоты. Нагревание продолжают еще в течение 5—7 мин.

Охлаждают содержимое колбы, приливают 50—70 см³ воды и нагревают раствор до кипения. Вновь охлаждают и затем фильтруют через фильтр средней плотности, собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу вместимостью 250—300 см³, промывают осадок на фильтре 3—4 раза водой. Фильтр с осадком отбрасывают. Для дальнейшего анализа в зависимости от массовой доли висмута используют весь раствор или его аликвотную часть.

Весь раствор или аликвотную часть, указанную в табл. 2, по мещают в коническую колбу вместимостью 250 —300 см³, приливают только к аликвотной части 10—12 см³ раствора серной кислоты (1:1), разбавляют водой до 100 см³, нагревают раствор до кипения л приливают аммиак до полного выделения гидроокисей и еще 2—3 см³. Раствор с осадком оставляют на 10—15 мин при температуре 70—80 °С. Затем фильтруют через быстрофильтрую-щий фильтр и промыцают 5—6 раз горячей водой. Смывают осадок струей воды в колбу, в которой проводили осаждение, добавляют

74

ГОСТ 15934.12-80 Стр. 7

10—15 см³ раствора соляной кислоты (1:1), разбавляют водой до 100 см³ и нагревают до кипения. Приливают аммиак до выделения гидроокисей, фильтруют осадок через тот же фильтр и промывают 5—б раз горячей водой. Затем осадок растворяют на фильтре в 10—15 см³ раствора соляной кислоты (1:1), промывают фильтр 3—4 раза горячей водой.

Раствор в колбе нагревают до растворения осадка и выпаривают затем до 20—25 см³ К горячему раствору прибавляют 5 см³ раствора винной кислоты и по каплям раствор двухлористого олова до обесцвечивания раствора и еще 1 см³. Добавляют немного фильтробумажной массы, нагревают до кипения и оставляют на 5—10 мин при температуре 70—80 °С до коагуляции осадка селена и теллура, который затем фильтруют через плотный фильтр и промывают 2—3 раза горячей водой. Фильтр с осадком отбрасывают, а фильтрат и промывные воды собирают в стакан вместимостью 100 см³, добавляют 5 см³ раствора винной кислоты, перемешивают и оставляют на 7—10 мин. Затем приливают 3 см³ раствора йодистого калия и 5 см³ раствора аскорбиновой кислоты, помещают в мерную колбу вместимостью 50 см³, разбавляют водой до метки и перемешивают.

Через 10—15 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре, применяя светофильтр с максимумом светопропускания при длине волны 420 нм и кювету с толщиной слоя 50 мм.

Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта.

Массу висмута определяют по градуировочному графику.

4.2.2. Для построения градуировочного графика в пять стаканов из шести вместимостью по 100 см³ помещают 1, 2, 3, 4, 5, см³ стандартного раствора Б висмута. Добавляют по 5 капель раствора хлорного железа, 15 см³ раствора соляной кислоты (1:1) и восстанавливают железо двухлористым оловом до обесцвечивания раствора. Приливают по 5 см³ раствора винной кислоты, 3 см³ раствора йодистого калия, 5 см³ раствора аскорбиновой кислоты и далее продолжают анализ как описано в п. 4 2.1.

По полученным данным строят градуировочный график.

4.3. Обработка результатов

4.3.1. Массовую долю висмута (X) в процентах вычисляют по формуле

у т_г-1М0Э

/?г. IV 1001 ’

где Ш\ — масса висмута, найденная по градуировочному графику, мг;

V — вместимость мерной колбы, см³;

Vi — объем аликвотной части раствора, см³;

т — масса навески концентрата, г.

75

Стр. 8 ГОСТ 15934.12-80

4.3.2. Абсолютные допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать величин, приведенных в табл. 3.

Таблица 3

Массовая доля висмута, % Абсолютное допускаемое расхождение, % Св. 0,001 до 0,002 включ. 0,0005 » 0,002 » 0.005 * 0.001 » 0,005 » 0,01 > 0.002 > 0,01 » 0,03 > 0,005 > 0,03 » 0,05 » 0,01 » 0,05 » 0,1 * 0.015 > 0,1 » 0,5 * 0,05

4.3.3.    Контроль правильности результатов анализа — по п. 3.3.3.

4.3.4.    При разногласиях в оценке массовой доли висмута применяют фотометрический метод с йодистым калием (раздел 4).

Разд. 4 (Введен дополнительно, Изм. № 1).

1

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

2

Переиздание (апрель 1985 г.) с Изменением М 1 утвержденным в апреле 1985 г. Пост. № 1068 от 15.04.85 (ИУС 7—85)

3

Ззк 1613