УДК 622.34S.42 : 543.06 : 006.354    Группа    А39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РУДЫ ТИТЛ НОМ АГНЕТИТОВЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ. АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ ЖЕЛЕЗОВАНАДИЕВЫЕ Методы определения пятиокиси ванадия

Tiianomagnetite ores, ironvanadiun* corcvnirales, agglomei.lies and pd!ei>

Methods for determination of vanadium pentoxid

ОК'-ТУ 072''

Срок действия с 01.01.90 до 01.01.2000

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на тнтаномагнетитовые руды, железованадиевые концентраты, агломераты и окатыши и устанавливает фотометрический метод определения пятиокиси ванадия при массовой доле от 0,05 до 0,6% и потенциометрический мет^д при массовой доле от 0,1 до 1,5%

I. ОМЦИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Збщие требования к методам анализа — по ГОСТ 18262.0.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет фосфорнованадиевовольфрамового комплексного соединения в слабокислом растворе. Мешающие компоненты отделяют сплавлением навески с окислительно-щелочным плавнем и выщелачиванием образовавшегося ваиадата натрия водой.

2.1. Аппаратура и реактивы

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева не менее 700 ^сС.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр (абсорбциометр) .

Тигли железные, фарфоровые по ГОСТ 9147 или стеклоугле-родные.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Натрия перекись.

Перепечатка воспрещена

С. 2 ГОСТ 18262.9-88

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:9.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор массовой концентрации 25 г/дм³.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор массовой концентрации 1 г/дм».

Натрий вольфрамовокислый 2-водный по ГОСТ 18289, раствор массовой концентрации 100 г/дм³

Водорода перекись но ГОСТ 10929, 1%-ный и 3%-нын (1 V) растворы (свежеприготовленные).

Ванадия нятиокись, ос ч

Стандартные растворы ванадия.

Раствор А готовят следующим образом: 1,000 г пятиокисн ванадия, предварительно прокаленной при 500°С, растворяю:    в

60 см³ серной кислоты, разбавленной 1:2, приливают 5 см³ ают-ной кислоты, раствор кипятят до удаления окислов азота и выпаривают до появления паров серного ангидрида. Охлаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают раствор до паров серного ангидрида Приливают 100 см³ воды при перемешивании, после охлаждения раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:9, и перемешивают. 1 см³ раствора А соответствует 0,0'»1 г пятиокиси ванадия;

Раствор Б готовят следующим образом- 10 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:9, и перемешивают 1 .м³ раствора Б соотвстствуе! 0,00002 г пятиокиси ванадия.

Метиловый оранжевый, 4- (деметиламино)-азо-бензол-4-сульфо-кнелоты натриевая соль, индикатор, раствор 1 г/дм³.

2.2. Проведение а на л и та

2 2.1. Масса навески р>ды, концентрата, агломерата или окатышей в зависимости от массовой юли пятиокиси ванадия vicar на в табл. 1.

Таблица 1
Массовая дот пятокиц! ьанадня. °0	Масса навески, г
От 0.05 до 0.1 вмюч	0,5
Св 0,1 * 0,2 »	0.25
» 0,2 ♦ 0,5 »	0.1

2.2.2. Навеску помещают в железный, фарфоровый или стеклоуглеродный тигель, в который предварительно насыпают 3—4 г

ГОСТ 18262.9-88 С 3

углекислого натрия В тигель прибавляют 3—4 г перекиси натрия, тщательно перемешивают и сплавляют в муфельной печи при 650—700°С в течение 1—2 мин с момента расплавления. Тигель с плавом после охлаждения помещают в стакан вместимостью 300—400 см³ и выщелачивают плав в 50—70 см³ воды. Тигель извлекает из стакана, обмывают водой. Если раствор окрашен в зеленый цвет, приливают по каплям 3%-ный раствор перекиси водород.: до полного обесцвечивания раствора и кипятят в течение 5—7 мин. Раствор охлаждают, переливают вместе с осадком в мерную колбу вместимоаью 200 см³, доливают до метки водой и перемешивают. После отстаивания осадка раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первую порцию фильтрата.

2 2 3. Аликвоту фильтрата 50 см³ переносят в стакан вместимостью 100 см³, нейтрализуют по индикатору метиловому оранжевому 'оляной кислотой, разбавленной 1:1, до изменения окраски индикатора и приливают ее в избыток 2—3 см³. Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 3 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, 5—7 см³ воды и нагревают до растворения солей. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности, собирая фильтрат в мерною колбу вместимостью 50 см^?, и промывают стакан н фильтр 3—5 раз водой

2 2 4. К раствору, об кем которого должен быть примерно 30—40 см³, приливают 0,5 см³ 1%-ного раствора перекиси водорода и перемешивают. Затем при перемешивании, по каплям, прибавляют раствор марганцовокислого калия до появления неисче-зающеч окраски, через 3—5 мин прибавляют по каплям раствор азотнокислого натрия ю по того обесцвечивания раствора и 1—2 ■ пли в избыток К раствору приливают 2 см³ фосфорной кис.-» перемешивают, приливают при перемешивании 1 см³ расть 'а вольфрамовокжлого натрия, доливают до метки водой и вновь "сремешивают

Отическую плотность раствора измеряют через 10 мин на спсК7• .фотометре при длине вины 400 нм или на фотоэлектроко-лорщчтре в интервале шш волн 400—430 нм. В качестве раствора .Равнения применяют воду

2 - 5. Для внесения и травки па содержание пятиокиси ванадия з теактивах через в< е ст.'дии анализа проводят контрольный опь ~

Пз найденном} значению оптической плотности анализируемого эасвора за вычетом оптической плотности раствора контрольного лыта находят содержание пятиокиси ванадия по градуировочном, график}

2 2 6. Для построении градуировочного графика в шесть стаканов и*, семи вместимостью 100 см³, содержащих по 50 см³ раствора контрольного опыта, приливают 2; 3; 4; 5; 6 и 7 см³ стандарт-

‘/₂ 3 3 (. 143

ного раствора Б, что соответствует 0,00004; 0,00006;    0,00008;

0,00010; 0,00012 и 0,00014 г иятиокиси ванадия. Растворы нейтрализуют соляной кислотой, разбавленной 1:1, по индикатору метиловому оранжевому до изменения окраски и приливают в избыток 2—3 см³ раствора соляной кислоты. Далее поступают, как указано в пп. 2.2.3, 2.2.4.

Раствор седьмой колбы, не содержащий стандартного раствора ванадия, служит раствором контрольного опыта для градуировочного графика.

По найденным значениям оптической плотности растворов для градуировочного графика за вычетом оптической плотности раствора контрольного опыта и соответствующим концентрациям ванадия строят градуировочный график.

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Массовою долю пятиокиси ванадия (Л\.о.) в процентах вычисляют по формуле

где /И| — масса пятиокиси ванадия в объеме раствора, используемого для измерения, найденная по градуировочному графику, 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 2

От    0,05    до    0,1 включ.

Св    0,1    »    0,2    »

г    0,2    *    0,5    »

»    0,5    »    1,0    »

»    1,0    »    1,5    »

3. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на окислении четырехвалентного ванадия до пятивалентного марганцовокислым калием и последующем потенциометрическом титровании его раствором двойной сернокислой соли закиси железа и аммония.

3.1. Аппаратура и реактивы

Печь муфельная с терморо улитором, обеспечивающая температуру нагрева не менее 7П0°С.

ГОСТ 18262.9-88 С. 5

Потенциометрическая установка любого типа с электродами платина-вольфрамовый или платина-насыщенный каломельный.

Тигли железные или никелевые.

Натрия перекись.

Мочевина по ГОСТ 6691.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:2, 19, 1:19.

Кислота азотная но ГОСТ 4461.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор массовой концентрации 35 г/дм³.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор массовой концентрации 25 г/дм³.

Ванадия пятиокись, ос ч.

Стандартные растворы ванатия, приготовленные следующим образом:

Раствор А. 1,0000 г пятиокиси ванадия, предварительно прокаленной при температуре 500°С до постоянной массы, растворяют в 60 см³ серной кислоты, разбавленной 1:2, при нагревании, добавляют 5 см³ азотной кислоты, раствор кипятят до удаления окислов азота и выпаривают до появления паров серной кислоты. Охлаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают раетьор до паров серной кислоты. Приливают 100 см³ воды при перемешивании, после охлаждения раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:9, и перемешивают. 1 см³ раствора А соответствует 0,001 г пятиокиси ванадия.

Раствор Б. 50 см³ раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают до метки серной кислотой, разбавленной 1:9, и перемешивают. I см³ раствора Б соответствует 0,0001 г пятиокиси ванадия.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор 0,2 г/дм³. Если реактив имеет квалификацию «ч. д. а.» или «х. ч.», его следует перекристаллизовать следующим образом: 100 г двухромовокислого калия растворяют в 100 см³ воды при нагревании до кипения. Энергично перемешивая, раствор переливают тонкой стр*,^ I в фарфоровую чашку тля получения мелких кристаллов. Ох/, кдают раствор холодной водой и выпавшие кристаллы отфильтровывают с отсасыванием па воронке с пористой пластинкой, сушат 2—3 ч при 100—150°С, растирают в порошок и окончательно высушивают при 180—200 ⁶С в течение 10—12 ч. Перекристаллизацию реактива квалификации «ч. д. а.» повторяют.

Навеску двухромовокислого калия, перекристаллизованного (пра необходимости) и высушенного при 180—200°С массой 1,001 г, помещают в мерную колбу вместимостью 500 см³, растворяют в воде, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см³ раствора содержит 0,0002 г двухромовокислого калия.

75

C. G ГОСТ 18262.9-88

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, растворы массовой концентрации 40 г/ам³, 4 г/дм³ и 2 г/дм³. Навеску сернокислого железа (II)—аммония: 40,4 или 2 г растворяют в 300 см³ серной кислоты, разбавленной 1:19. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 10 0 дм³, доливают этой же кислоюн до метки и перемешивают.

Массовую концентрацию растворов соли Мора 4 и 2 г/дм* устанавливают или по диухромовокнелому калию или по стандартному раствору ванадия.

Для установления массовой концентрации раствора сол?. Мора в стакан вместимостью 100 см³ помещают 10—15 см³ стандартного раствора ванадия Б (для раствора соли Мора массово- концентрации 2 г/дм³) или 5—10 см³ стандартного раствора ванадия Л (для раствора соли Мора массовой концентрации 4 г;дм°), доливают водой до объема примерно 120 см³, приливают 30 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и титруют соответствующим раствором соли Мора, как указано в п. 3.2.2.

Массовую концентрацию (С) раствора соли Мора в граммах пятиокиси ванадия на кубический сантиметр, установлена -ю по стандартному раствору ванадия, вычисляют по формуле

где т — масса пятиокиси ванадия в аликвоте стандартногс раствора, г;

V —объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, см³;

V\ — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³.

Массовую концентрацию раствора соли Мора по двухр мово-кислому калию устанавливают следующим образом.

В стакан вместимостью 300—400 см³ помещают 10 см³ раствора двухромовокислого калия (для раствора соли Мора массовой концентрации 2 г/дм³) пли 20 см³ (для раствора соли Мора массовой концентрации 4 г/дм³), доливают водой до объема примерно 100 см³, приливают 30 • м³ серной кислоты, разбавленной i I, и титруют соответствующим раствором соли Мора, как ука* >чо в п. 3.2.2.

Массовую концентрацию раствора соли Мора (С) в граммах пятиокиси ванадия на ксбический сантиметр, установленною по двухромовокислому калию, вычисляют по формуле

_г_ ш• 1,8546

“1 -ГГ ’

где т — масса двухромовокислого калия в аликвоте стандартного раствора, г;

ГОСТ 18262.9-88 С. 7

1,8546 — коэффициент пересчета двухромовокислого калия на пя-тиокись ванадия;

V —объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование двухромовокислого калия, см³;

V) — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³.

3.2.    Проведение анализа

3.2.1.    Навеску массой 0,5—1 г помещают в железный или никелевый тигель, перемешивают с 4—5 г перекиси натрия, покрывают сверху еще 1 г перекиси натрия и сплавляют при 650—700^СС до получения однородного плава.

После охлаждения тигель с плавом помещают в стакан вместимостью 300—100 см³, выщелачивают плав в 70—80 см³ воды. Тигель извлекают из стакана, обмывают водой. К раствору осторожно приливают 50 см³ серной кислоты, разбавленной 1:1, и перемешивают.

Затем по каплям добавляют раствор марганцовокислого калия до появления розовой окраски. К охлажденному раствору добавляют 10 см³ раствора соли Мора (40 г/дм³) и вновь добавляют раствор марганцовокислого калия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 5 мин Затем приливают по каплям раствор азотистокислого натрия до исчезновения розовой окраски, прибавляют 2 г мочевины, перемешивают и оставляют на 1 мин. В раствор опускают электроды илатина-вольфрамовый или платина-касыщенный каломельный, включают мешалку и титруют раствором соли Мора массовой концентрации 4 или 2 г/дм³ до максимального скачка потенциала.

Для внесения поправки на содержание пятиокиси ванадия в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

3.3.    Обработка результатов

3.3.1.    Массовую долю пятиокиси ванадия (А' \,о») в процентах вычисляют по формуле

С(У—I'O-ioo

где С —массовая концентрация раствора соли Мора по пятиокиси ванадия, г/см³;

V —объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см³;

Vj — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см³;

т — масса навески высушенной пробы, г.

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

77