ГОСТ 18262.11-88
Руды титаномагнетитовые, концентраты, агломераты и окатыши железованадиевые. Методы определения закиси марганца

УД(К 622 349.42 : 543.06 : 006.354    Группа    А39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РУ.1Ш ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ,

АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ ЖЕЛЕЗОВАНАДИЕВЫЕ Методы определения закиси марганца

TUanomagnetite ores, ironvanadium    ГОСТ    18262.11_88

со icentrates, agglomerates and pellets Methods for determination of manganese oxide

ОКСТУ ij7j’

Срок действия с 01.01.90 до 01.01.2000

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Час^оящий стандар] распространяется на титаномагнетитовые рули, /келезованадиевые концентраты, агломераты и окатыши и устанавливает фотометрический и атомно-абсорбционный методы определения закиси марганца при массовой доле от 0,05 до 0,5%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

*oljlhc требования к методам анализа—по ГОСТ 18262.0.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

/Аетод основан на окислении двухвалентного марганца до семи-валснтиого йоднокислым калием (натрием) в сернокислом растворе (с молярной концентрацией эквивалента 1—3,5 моль/дм³). Влияние /келеза устраняют добавлением фосфорной кислоты.

^ 1 Аппаратура и реактивы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр (абсорбцио-меп А

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая темпе-р<н ру нагрева не менее 700 ^иС.

Чашки и тигли платиновые по ГОСТ 6563.

1ашки стеклоуглеродные алий пиросернокислый гто ГОСТ 7172 алий йоднокислый (перйодат).

Чатрий йоднокислып (перйодат).

1арганец металлический по ГОСТ 6008 (степень чистоты не

меиге 99,9%)

Перепечатка воспрещена

ГОСТ 18262.11-88 С. 2

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490 (степень чистоты не менее 99,5°_/0), перекристаллизованный следующим образом: 250 г марганцовокислого калия помещают в стакан вместимостью 1 дм³, приливают 800 см³ воды и нагревают до 90 °С. Раствор фильтруют с отсасыванием через воронку с пористой пластинкой. Стакан с отфильтрованным раствором быстро охлаждают в ледяной воде до 10°С при энергичном перемешивании и дают осесть мелкокристаллическому осадку.

Раствор сливают, переносят кристаллическую массу на воронку с пористой стеклянной пластинкой и фильтруют с отсасыванием. Перекристаллизацию повторяют. Полученную кристаллическую массу переносят на стекло или в фарфоровую чашку и сушат на воздухе в защищенном от света месте, предохраняя от пыли. Когда кристаллическая масса при раздавливании стеклянной палочкой перестает слипаться, ее высушивают при 80—100 °С в течение 2—3 ч в сушильном шкаф/. Затем переносят в банку из темного стекла с притертой пробкой. Очищенный таким образом марганцовокислый калий негигроскопичен.

Кислота соляная по ГОСТ 3118

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1, 1:4 и 1:20.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Смесь кислот: к 600 см³ воды при постоянном перемешивании приливают 100 см³ серной кислоты, охлаждают, приливают 150 см³ фосфорной кислоты и доливают водой до 1 дм³.

Аммиак водный по ГОСТ 3760.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор 50 г/дм³.

Стандартные растворы марганца.

Раствор А готовят двумя способами:

Способ 1 ■ 10 г металлического марганца помещают в стакан вместимостью 400 см³ и обрабатывают в течение нескольких минут смесью 50 см³ воды и 5 см³ азотной кислоты до получения блестящей поверхности. Сливают раствор, промывают металл шесть раз дистиллированной водой , затем ацетоном и высушивают при 100 °С в сушильном шкафу в течение 10 мин. Навеску металлического марганца 0,1548 г помещают в стакан вместимостью 300 см³ и растворяют в 10 см³ азотной кислоты, приливают 20 см³ серной кислоты, разбавленной 1:4, нагревают до появления паров серного ангидрида и продолжают нагревание еще в течение 1<> мин. Стакан с остатком охлаждают, приливают 100 см³ воды, растворяют соли, переливают полученный раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают

Способ 2: 0,4456 г перекристаллизованного марганцовокислого калия помещают в стакан вместимостью 300 см³, приливают

89

С. 3 ГОСТ 18262.11—88

10—12 см³ воды. 10 см³ соляной кислоты и выпаривают до сора* зования солей. К сухому остатку приливают 10 см³ соляной кис* лоты и выпаривают досуха. Соли растворяют в 10 см³ соленой кислоты, приливают 20 см³ серной кислоты, разбавленной 1 4, и выпаривают до появления паров серного ангидрида. Охлаждают, стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до появления паров серного ангидрида. Соли растворяют в 40—50 см³ воды, раствор охлаждают и переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора А соответствует 0,0002 г за иск марганца.

Раствор Б: 25 см³ стандартного раствора А помещают в мер-ную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки перемешивают.

1 см³ стандартного раствора Б соответствует 0,00005 г з^нси марганца.

2.2. Проведение анализа

2.2.1. Масса навески в зависимости от массовой доли задней

приведена в табл. !.	Таблица 1
1 Массовая доля ?акнсп \ марганца, % j 1	Масса навески, г
От 0,05 до 0,1	1,0
С в ОЛ » 0,3	0,5
> 0.3 » 0,5	0,3

Навеску помещают в платиновую или стеклоуглеродную чашку, смачивают водой, приливают 5 см³ азотной кислоты, 15—2<‘ м³ серной кислоты, разбавленной 1:1, 15—20 см³ фтористоводор ной кислоты, и растворяют при нагревании. Раствор выпарив ног до появления паров серного ангидрида, охлаждают, обмыв lkdt стенки чашки водой и снова выпаривают до появления паров верного ангидрида (не следует допускать выделения обильных паров). Соли охлаждают, приливают 50 см³ воды, нагревак ^ до* растворения солей и отфильтровывают нерастворимый остато на фильтр средней плотности, уплотненный фильтробумажной массой. Остаток на фильтре промывают 4—5 раз теплой серной кислотой, разбавленной 1:20, и 3—4 раза теплой водой. Фильтрат сохраняют в качестве основного раствора.

2.2.2. Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 500—600°С. Тигель с остатком охлаждают, добавляют 2—3 г пиросернокислого калия и сплавляют при 650—700 °С. Плав выщелачивают в горячей воде в стакане вместимостью 250 см³. Тигель извлекают из стакана, об*

90

ГОСТ 18262.11-88 С 4

мывают его водой. Полученный раствор присоединяют к основному раствору.

2.2.3.    Объединенный раствор выпаривают до 80 см³, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают. Отбирают аликвоту 20 см³ в коническую колбу вместимостью 100 см³, приливают 30 см³ смеси кислот, добавляют 0,3 г йоднокислого калия или натрия и перемешивают. Раствор нагревают до кипения и после появления окраски перманганат-иона, выдерживают при температуре, близкой к температуре кипения, в течение 30 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 528 нм или на фотоэлектроколориметре в интервале длин волн 525—550 нм. В качестве раствора сравнения используют вод).

Для учета влияния окраски ионов сопутствующих элементов к окрашенному раствору в мерной колбе прибавляют несколько капель раствора азотистокислого натрия (для восстановления перманганат-нона) до исчезновения разовой окраски (фоновый раст-вор).

Измерение оптической плотности фонового раствора проводят, как указано выше.

2.2.4.    Для внесения поправки на содержание закиси марганца в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

По найденному значению оптической плотности анализируемого раствора за вычетом значений оптических плотностей фонового и контрольного растворов находят содержание закиси марганца по градуировочному графику.

2.2.5.    Для построения градуировочного графика в шесть из се

ми конических колб вместимостью 100 см³ помещают 1; 2; 4; 6; 8 и 10 см³ стандартного раствора марганца Б, что соответствует 0,00005; 0,00010; 0,00020;    0,00030; 0,00040; 0,00050 г закиси мар

ганца. Во все колбы приливают по 10—20 см³ воды, по 30 см³ смеси кислот, прибавляют по 0,3 г ноднокнслого калия или натрия, перемешивают раствор и нагревают до кипения. После лояв-ления окраски перманганат-иона выдерживают при температуре, близкой к температуре кипения, в течение 30 мин. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность растворов, как указано в п. 2.2.3.

Раствор седьмой колбы, не содержащий стандартного раствора марганца, служит раствором контрольного опыта для градуировочною графика.

По полученным значениям оптической плотности растворов для градуировочного графика за вычетом значения оптической плот-

С. 5 ГОСТ 18262,11—88

ности раствора контрольного опыта и соответствующим концентрациям закиси марганца строят градуировочный график,

2.3. Обработка результатов

2.3.1.    Массовую долю закиси марганца (Хмпо) 5 процентах вычисляют по формуле

Лмпо-^-100,

где Ш] — масса закиси марганца в объеме раствора, используемого для измерения найденная по градуировочному гра-фику, г;

т —масса навески высушенной пробы в объеме раствора, используемого для измерения, г.

2.3.2.    Абсолютное допускаемое расхождение между результатами двух определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать величины, указанной в табл. 2.

Таблица Г

Массовая доля закиси марганца, % А 0 с о л ю тн ое допускаем п е 1 асхожденне, % От 0,05 до 0,1 в ключ. 0.015 Св. 0,1 » 0,2 » 0.020 0,2 » 0,5 > 0.025 3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД основан на измерении атомного поглощения

при длине волны 279,5 нм. Для атомпзашш раствора

пламя воздух-ацетилен.

3.1. Аппаратура и реактивы

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева не менее 1050 С.

Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником излучения для марганца.

Тигли платиновые по ГОСТ 6563.

Ацетилен растворенный и газообразный технический по ГОСТ 5457.

Марганец металлический по ГОСТ 6008 (степень чистоты не менее 99,9%).

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490 (степень чистоты не менее 99,5%), перекристаллизованный, как указано в п. 2.1.

Железо карбонильное, ос. ч.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Натрий тетраборнокислый 10-водныйпо ГОСТ 4199, обезвоженный следующим образом: кристаллический тетраборнокислый кат-

ГОСТ 18262.11-88 С 6

рий постепенно нагревают до 400 °С и прокаливают при указанной температуре в течение 2 ч.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1, 1:4 и 1:50.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1 и 1:4.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Ацетон по ГОСТ 2603.

Фоновый раствор: 12 г железа карбонильного помещают в стакан вместимостью 1 дм\ приливают 100 см³ соляной кислоты при нагревании, раствор окисляют азотной кислотой, приливая ее по каплям до прекращения вспенивания. Раствор охлаждают. К полученному раствору приливают еще 400 см³ соляной кислоты и прибавляют 32 г углекислого натрия и 16 г тетраборнокислого натрия, предварительно растворенных в воде. Раствор кипятят для удаления углекислого газа, охлаждают, разбавляют водой до 1 дм³ и перемешивают.

Стандартные растворы марганца.

Раствор А готовят двумя способами.

Способ 1. 10 г металлического марганца помещают в стакан вместимостью 400 см³ и обрабатывают в течение нескольких минут смесью 50 см³ воды и 5 см³ азотной кислоты до получения блестящей поверхности. Сливают раствор, промывают металл шесть раз дистиллированной водой, затем ацетоном и высушивают при 100°С в сушильном шкафу я течение 10 мин. Навеску металлического марганца 0,3873 г растворяют в 25 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор охлаждают, приливают в мерную колбу вместимостью 1000 км³, доливают водой до метки и перемешивают.

Способ 2. 1,1141 г перекристаллизованного марганцовокислого калия помещают в стакан вместимостью 300 см³, приливают 10—12 см³ воды, 10 см³ соляной кислоты и выпаривают до образования солей. К сухому остатку приливают 10 см³ соляной кислоты и выпаривают досуха, (юли растворяют в 10 см³ соляной кислоты, приливают 20 см³ серной кислоты, разбавленной 1:4, и выпаривают до появления паров серного ангидрида. Охлаждают, стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до появления паров серного ангидрида. Соли растворяют в 40—50 см³ воды, раствор охлаждают и переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора А соответствует 0,0005 г закиси марганца.

Раствор Б, приготовленный следующим образом: 20 см³ стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ стандартного раствора Б соответствует 0,0001 г закиси марганца.

93

3.2. Проведение анализа

3.2.1.    Кислотное разложение

3.2.1.1.    Навеску массой 0,3 г помещают в стакан вместимостью 150—200 .см³, смачивают водой, приливают 20 см³ соляной кислоты и раствбряют при нагревании. Приливают 1 см³ азотной кислоты, 0,2 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и продолжают нагревание еще в течение 15 мин, затем выпаривают досуха. Приливают 20 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают дс растворения солей, затем приливают 30 см³ и нагревают до кипения. Отфильтровывают раствор на фильтр средней плотности, уплотненный фильтробумажной массой. Фильтр с остатком промывают 3—4 раза горячей соляной кислотой, разбавленной 1:50, затем несколько раз горячей водой до исчезновения желтой окраски .хлорного железа. Фильтрат сохраняют (основной раствор).

3.2.1.2.    Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 500—600 ^СС Тигель с остатком охлаждают, остаток смачивают водой, прибавляют 3—5 капель серной кислоты, разбавленной 1.1, 5—10 см* фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. Сухой остаток прокаливают г/ри 500—600°С в течение 2—3 мин. Тигель с остатком охлаждают, прибавляют 0,4 г тетраборнокислого натрия и 0,8 г углекислого натрия, перемешивают и сплавляют при' 1000—1050'С в течение 15—20 мин до получения прозрачного плава.

Тигель с плавом охлаждают, помещают в стакан с основным раствором и нагревают до полного растворения плава Тигель извлекают из стакана и обмывают его водой.

3.2.2.    Щелочное сплавление

В платиновый тигель помещают 0,8 г углекислого натрия, затем навеску массой 0,5 г, перемешивают, добавляют 0,4 г тетраборнокислого натрия и снова перемешивают. Сплавляют смесь при 1000—1050°С в течение 30 мин до получения прозрачного плава. Тигель с плавом охлаждают, помещают в стакан вместимостью 150—200 см³, приливают 50 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:4, и нагревают до полного растворения плава. Извлекают тигель из стакана и обмывают его водой.

3.2.3.    Раствор, полученный по п. 3.2 1 или 3.2.2, если необходимо, выпаривают примерно до 70 см³, охлаждают и переливают в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают и, если необходимо, фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата. При массовой доле закиси марганца более 0,1% отбирают аликвоту 20 см³ в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 20 см³ фонового раствора, доливают водой до метки и перемешивают.

Приготовленные растворы распыляют в воздушно-ацетиленовом пламени и измеряют абсорбцию при длине волны 279,5 нм.

94

ГОСТ 18262.11—86 С 8

Абсорбцию каждого раствора измеряют не менее двух раз и для расчета берут средний результат полученных значений.

При смене растворов систему распыления промывают водой до получения нулевого показания прибора.

3.2.4.    Для внесения поправки на содержание марганца в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

По найденным значениям абсорбции анализируемого раствора за вычетом значения абсорбции контрольного опыта находят содержание закиси марганца по градуировочному графику или по методу сравнения.

3.2.5.    Для построения градуировочного графика в пять из шести мерных колб вместимостью 100 см³ помещают 0,5; 1; 2; 4; 6 см³ стандартного раствора марганца Б, что соответствует 0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00040; 0,00060 г закиси марганца. Затем во все колбы приливают по 25 см³ фонового раствора, доливают водой до метки и перемешивают.

Атомную абсорбцию градуировочных растворов измеряют, как указано в п. 3.2.3.

Раствор шестой колбы, не содержащий стандартного раствора марганца, служит раствором контрольного опыта для градуировочного графика.

По полученным значениям абсорбции растворов для градуировочного графика за вычетом значения абсорбции раствора контрольного опыта и соответствующим концентрациям закиси марганца строят градуировочный график.

Примечание. Поскольку диапазон линейности градуировочных графиков зависит от чувствительности применяемых приборов, то предлагаемые массы закиси марганца в анализируемых растворах (п. 3.2.3) и в растворах для построения градуировочного графика (п. 3 2.5) необходимо считать рекомендуемыми.

3.2.6.    Для приготовления раствора сравнения в три мерные колбы вместимостью 100 см³ приливают стандартный раствор марганца в количестве, соответствующем содержанию закиси марганца. Затем приливают соответствующий объем фонового раствора (см. п. 3.2.5), доливают водой до метки и перемешивают. Атомную абсорбцию растворов сравнения измеряют, как указано в п. 3.2.3.

3.3. Обработка результатов

3.3.1. Массовую долю закиси марганца (Хмпо) в процентах при расчете по градуировочному графику вычисляют по формуле

Л\чпо= ^-100,

где гп\ — масса закиси марганца в объеме раствора, используемого для измерения абсорбции, найденная по градуировочному графику, г;

т — масса навески высушенной пробы в объеме раствора, используемого для измерения абсорбции, г.

3.3.2.    Массовую долю закиси марганца (Хмпо ) при использовании метода сравнения вычисляют по формуле

_v    ш,-Л-100

^Лм"°--ИГаГ~    ’

где /?г| — масса закиси марганца в растворе сравнения, г;

А —значение абсорбции анализируемого раствора за вычетом значения абсорбции раствора контрольного опыта; т — масса навески высушенной пробы в объеме раствора, используемого для измерения абсорбции, г;

Ai — значение абсорбции раствора сравнения за вычетом значения абсорбции раствора контрольного опыта.

3.3.3.    Абсолютное допускаемое расхождение между результатами двух определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должно превышать величины, указанной в табл. 2.

96

ГОСТ 18282.11—88 С. 10

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

И. М. Кузьмин, Л. В. Камаева (руководительтемы), Н. А. Зоб-нина, Л. И. Бармина, Ю. В. Баринов, К. Е. Юрочкина

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16.12.88 № 4191

3.    Срок первой проверки — 1998 I.

Периодичность проверки — 8 лет

4.    ВЗАМЕН ГОСТ 18262.11-72

5.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, а который дана есыт->а	Номер ,изде ЛЯ, л\нктя	| Обозначение НТД, на | ь о торы й дана ссылка	Номер раздета, пункта
ГОСТ 83-79	1 ! з.1	ГОСТ 5457-75	3.1
ГОСТ 2603-79	3 1	ГОСТ 6008 -82	2.1, 3 1
ГОСТ 3118-77 |	1 2 13 1	ГОСТ 6552-80	2 1
ГОСТ 3760-79	2 1	ГОСТ 6563-75	2 1; 3 1
ГОСТ 4197-74	2 I	ГОСТ 7172-76	2.1
ГОСТ 4199-76	3 1	ГОСТ 10484 -78	2 1, 3 1
ГОСТ 4204-77	2 1 1	ГОСТ 18262.0-88	1
ГОСТ 4461-77	21 Д	ГОСТ 20490-7 5	2.1, 3.1

97