КОНЦЕНТРАТЫ ЦИНКОВЫЕ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНЦЕНТРАТЫ ЦИНКОВЫЕ

Методы определения диоксида кремния

Zinc concentrates.

Methods for determination of silicon dioxide

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.01.1980

Настоящий стандарт распространяется на цинковые концентраты всех марок и устанавливает гравиметрический и фотометрический методы определения содержания диоксида кремния от 0,3 до 6 %.

Гравиметрический метод основан на осаждении кремниевой кислоты из солянокислого раствора в присутствии желатина и определении диоксида кремния по разнице в массе до и после обработки осадка фтористоводородной кислотой.

Фотометрический метод основан на образовании молибденовой сини при восстановлении кремнемолибденовой гетерополикислоты хлористым оловом и измерении оптической плотности окрашенного комплекса в области длин волн 650—700 нм.

Стандарт полностью соответствует рекомендации СЭВ PC 362—65.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 27329.

1.2.    Контроль правильности результатов анализа осуществляют с помощью стандартных образцов, методом добавок или сопоставлением результатов анализа, полученных по разным стандартизованным или стандартизованной и аттестованной методикам, не реже одного раза в месяц, а также при смене реактивов, растворов, после длительного перерыва в работе в соответствии с ГОСТ 14048.2.

1.1, 1.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1а. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

la. 1. Требования безопасности — по ГОСТ 25363 с дополнениями:

-    при проведении анализа используются реактивы, оказывающие вредное воздействие на организм человека: кислоты, гидроксид и пероксид натрия, сернистый натрий, двухлористое олово. При работе с названными веществами необходимо руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативно-технической документации на их изготовление и применение;

-    содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны (паров кислот, сероводорода, аэрозолей реактивов, выделяющихся в ходе анализа, не должно превышать предельно допустимых концентраций по ГОСТ 12.1.005; контроль следует осуществлять по методическим указаниям, утвержденным Минздравом СССР, или по ГОСТ 12.1.016.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

© Издательство стандартов, 1978 © ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с Изменениями

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

2.1.    Для проведения анализа применяют: спектрофотометр или фотоэлектроколориметр;

электропечь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагревало 1200 °С;

термометр термоэлектрический платинородий-платиновый;

весы лабораторные рычажные по ГОСТ 24104;

тигли платиновые лабораторные по ГОСТ 6563-75;

тигли фарфоровые низкие лабораторные по ГОСТ 9147;

тигли железные штампованные или точеные, содержащие кремния меньше 0,005 %;

стаканы и колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336;

цилиндры и колбы мерные стеклянные по ГОСТ 1770;

бюретки и пипетки стеклянные по НТД;

кислоту азотную по ГОСТ 4461;

кислоту соляную по ГОСТ 3118 и разбавленную 1:1 и 1:4;

кислоту серную по ГОСТ 4204, разбавленную 1:1 и растворы с (1/2 Н₂0₄) = 0,5 и 8 моль/дм¹; кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484;

кислоту аскорбиновую по Государственной фармакопее СССР № 20, статья 6, раствор 50 г/дм¹, свежеприготовленный;

аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор 50 г/дм¹; гидроксид натрия по ГОСТ 4328, раствор 100 г/дм¹; натрия пероксид по НТД; натрий углекислый безводный по ГОСТ 83;

натрий сернистый 9-водный (сульфид натрия) по ГОСТ 2053, раствор 30 г/дм¹; олово двухлористое 2-водное по НТД, раствор 5 г/дм¹, готовят следующим образом: 0,5 г двухлористого олова растворяют в 20 см¹ соляной кислоты и разбавляют до 100 см¹ водой; серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 10 г/дм¹;

желатин пищевой по ГОСТ 11293, свежеприготовленный раствор 10 г/дм¹, готовят следующим образом: к 5 г желатины приливают 500 см¹ теплой воды, нагревают до кипения и кипятят до растворения навески;

кремния диоксид по ГОСТ 9428, прокаленный при 1000 °С; стандартные растворы диоксида кремния.

1250 г диоксида (двуокиси) кремния сплавляют в платиновом тигле с 2,0 г углекислого натрия при 1000 °С; выщелачивают плав в 25 см¹ воды при нагревании; раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 50 см¹, разбавляют водой до метки и перемешивают.

1 см¹ раствора А содержит 5 мг диоксида кремния.

Раствор Б. Отбирают 2 см¹ раствора А и помещают в железный тигель, высушивают. Прибавляют 2 г пероксида (перекиси) натрия и сплавляют при 700—800 °С. Тигель сначала ставят на край муфельной печи для удаления влаги из реактивов, затем переносят в ее горячую зону. После полного расплавления содержимое тигля осторожно охлаждают, погружая тигель на ¹/₄ в холодную воду.

В тигель с затвердевшим, но не вполне остывшим плавом приливают небольшими порциями воду. Разложение плава протекает бурно, с обильным выделением паров, поэтому тигель накрывают часовым стеклом. Выщелачивают плав 20—30 см¹ воды. Содержимое тигля смывают водой через воронку в мерную колбу вместимостью 250 см¹. Быстро приливают 20 см¹ соляной кислоты и хорошо перемешивают. Раствор разбавляют до метки водой, перемешивают и дают окалине осесть на дно колбы.

1 см¹ раствора Б содержит 0,02 см¹ диоксида кремния.

Раствор хранят в полиэтиленовой посуде с пробкой.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

ГОСТ 14048.4-78 С. 3

Нерастворимый остаток промывают горячей водой, подкисленной соляной кислотой, до отрицательной реакции промывных вод на ионы свинца (проба с раствором сернистого натрия), затем 2—3 раза водой. Фильтрат упаривают на слабо нагретой плите или водяной бане до объема 50—60 см³. Фильтр с нерастворимым остатком переносят в платиновый тигель, осторожно озоляют фильтр и слегка прокаливают остаток; прибавляют 5—6 г безводного углекислого натрия и сплавляют при 1000 °С в течение 40—50 мин (20 мин после расплавления). Тигель с расплавом охлаждают и помещают в соответствующий стакан с фильтратом после отделения нерастворимого остатка. Небольшими порциями, при перемешивании, прибавляют соляную кислоту, разбавленную 1:1, до полного выщелачивания плава и дают еще 5—6 см³ избытка. Тигель вынимают, тщательно обмывают горячей водой, подкисленной соляной кислотой.

Раствор выпаривают на слабо нагретой плите или водяной бане досуха. Приливают 10 см³ соляной кислоты и вновь упаривают досуха. К остатку прибавляют 30 см³ соляной кислоты и оставляют на 25—30 мин. Стакан с раствором нагревают до 70 °С, приливают 10 см³ раствора желатины, перемешивают и дают постоять при 70 °С в течение 30 мин. Затем добавляют 80—100 см³ горячей воды и нагревают до кипения. Кристаллического осадка при этом не должно быть, в противном случае приливают еще горячей воды. Осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр средней плотности, промывают 2—3 раза горячей водой, подкисленной соляной кислотой, затем горячей водой до отрицательной реакции промывных вод на хлор-ион (проба с азотнокислым серебром). Фильтр с осадком кремниевой кислоты помещают в платиновый тигель, осторожно озоляют, а затем прокаливают остаток в течение 1 ч в муфельной печи при 1000—1100 °С.

Тигель с осадком охлаждают до комнатной температуры и взвешивают.

Далее содержимое тигля смачивают 5—6 каплями разбавленной 1:1 серной кислоты, приливают 10 см³ фтористоводородной кислоты, осторожно выпаривают до прекращения выделения паров серной кислоты и затем остаток прокаливают в течение 1 ч в муфельной печи при 1000—1100 °С.

Тигель с остатком охлаждают до комнатной температуры и взвешивают.

Количество диоксида кремния устанавливают по разнице в массе до и после обработки осадка фтористоводородной кислотой.

3.2.    При фотометрическом методе определения содержания диоксида кремния навеску цинкового концентрата массой 0,1000—0,5000 г (в зависимости от содержания диоксида кремния) перемешивают стеклянной палочкой в железном тигле с 2 г пероксида натрия и сплавляют в муфельной печи при 700—800 °С по п. 2.1. Содержимое тигля выщелачивают холодной водой и собирают в мерную колбу вместимостью 250 см³. В раствор с осадком, находившимся в мерной колбе, быстро приливают 20 см³ соляной кислоты и перемешивают. Раствор, который при этом становится прозрачным (окалина садится на дно), охлаждают, разбавляют до метки водой и перемешивают.

Отбирают 5 см³ прозрачного раствора в мерную колбу вместимостью 100 см³, прибавляют 12 см³ воды, 7 см³ раствора серной кислоты 0,5 моль/дм³ и 5 см³ раствора молибденовокислого аммония, перемешивая раствор после прибавления каждого реактива. Через 5 мин добавляют 13 см³ раствора серной кислоты 8 моль/дм³ и около 50 см³ воды. После перемешивания к раствору прибавляют 8 см³ раствора двухлористого олова или 2 см³ раствора аскорбиновой кислоты. Раствор разбавляют до метки водой и тщательно перемешивают.

Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре в области длин волн 650—700 нм в кюветах с оптимальной толщиной поглощающего слоя. Раствором сравнения при измерении оптической плотности является вода.

Одновременно проводят контрольный опыт в техже условияхи с тем же количеством реактивов, но без анализируемого продукта. Величину оптической плотности контрольного опытавычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.

Количество диоксида кремния устанавливают по градуировочному графику.

3.3.    Для построения градуировочного графика готовят градуировочные растворы. Для этого в мерные колбы вместимостью по 100 см³ отбирают пипеткой 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10 и 12 см³ раствора Б, что соответствует 0; 0,02; 0,04; 0,08; 0,12; 0,16; 0,20 и 0,24 мг диоксида кремния. Прибавляют 12 см³ воды, 7 см³ раствора серной кислоты 0,5 моль/дм³ и 5 см³ раствора молибденовокислого аммония, перемешивая раствор после прибавления каждого реактива. Оставляют раствор на 5 мин для образования кремнемолибденовой кислоты желтого цвета. Затем добавляют по 13 см³ раствора серной кислоты 0,5 моль/дм³ и около 50 см³ воды. После перемешивания к раствору прибавляют раствор двухлористого олова до полного восстановления трехвалентного железа и еще 2—3 см³ избытка или 2 см³ аскорбиновой кислоты. Восстановленный раствор разбавляют до метки водой и тщательно перемешивают.

Количество двухлористого олова, необходимое для восстановления трехвалентного железа в растворе Б, определяют следующим образом. К 25 см³ раствора Б приливают 5 см³ соляной кислоты, нагревают до кипения и приливают из бюретки раствор двухлористого олова до обесцвечивания.

Количество двухлористого олова, необходимое для восстановления трехвалентного железа в образцовом растворе (X) в граммах вычисляют по формуле

где V— объем образцового раствора (1—12), см³;

V± — количество двухлористого олова, израсходованное на восстановление железа в 25 см³ раствора Б, см³.

Измеряют оптическую плотность образцовых растворов, как указано в и. 3.2.

По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им содержаниям диоксида кремния строят градуировочный график.

3.1—3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю диоксида кремния (X j) в процентах при гравиметрическом методе вычисляют по формуле

(м j — т ₂ ) • 100

где Ш| — масса тигля с прокаленным осадком до обработки плавиковой кислотой, г;

/и 2 — масса тигля с прокаленным остатком после обработки плавиковой кислотой, г; т — масса навески цинкового концентрата, г.

4.2. Массовую долю диоксида кремния (X j') в процентах при фотометрическом методе вычисляют по формуле

/и, 250 100 ^Xl 5т- 1000 ’

где Ш| — количество диоксида кремния в пробе, найденное по градуировочному графику, мг; т — масса навески концентрата, г.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.3. Абсолютные значения разностей результатов двух параллельных определений (показатель сходимости) и результатов двух анализов (показатель воспроизводимости) с доверительной вероятностью Р = 0,95 не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в таблице.

Массовая доля диоксида кремния, % Допускаемое расхождение параллельных определений, % Допускаемое расхождение результатов анализа, % От 0,30 до 1,00 включ. 0,10 0,13 Св. 1,00 » 2,00 » 0,13 0,16 » 2,00 » 3,00 » 0,18 0,20 » 3,00 » 4,00 » 0,20 0,22 » 4,00 » 5,00 » 0,22 0,25 » 5,00 » 6,00 » 0,26 0,30

(Измененная редакция, Изм. № 2).

ГОСТ 14048.4-78 С. 5

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР РАЗРАБОТЧИКИ

М.Г. Саюн, К.Ф. Гладышева, В.И. Лысенко, Л.И. Максай, Н.А. Романенко, В.А. Колесникова

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.09.78 № 2584

3.    ВЗАМЕН ГОСТ 14048.4-68

4.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта	Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 12.1.005-88	la. 1	ГОСТ 6563-75	2.1
ГОСТ 12.1.016-79	la. 1	ГОСТ 9147-80	2.1
ГОСТ 83-79	2.1	ГОСТ 9428-73	2.1
ГОСТ 1277-75	2.1	ГОСТ 10484-78	2.1
ГОСТ 1770-74	2.1	ГОСТ 11293-89	2.1
ГОСТ 2053-77	2.1	ГОСТ 14048.2-78	2.1
ГОСТ 3118-77	2.1	ГОСТ 24104-80	1.2
ГОСТ 3765-78	2.1	ГОСТ 25336-82	2.1
ГОСТ 4204-77	2.1	ГОСТ 25363-82	la. 1
ГОСТ 4328-77	2.1	ГОСТ 27329-87	1.1
ГОСТ 4461-77	2.1

5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 5—94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (НУС 11—12—94) ²

Редактор В.Н. Копысов Технический редактор О.Н. Власова Корректор В,И, Кануркина Компьютерная верстка Л А. Круговой

Изд. лиц. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 22.03.99. Подписано в печать 08.04.99. Уел. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,65.

Тираж 124 экз. С2538. Зак. 323.

1

ПРОВВДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1.    При гравиметрическом методе определения массовой доли диоксида кремния навеску цинкового концентрата массой 1,0000 г помещают в стакан вместимостью 250—300 см¹, смачивают водой, приливают 20 см¹ соляной кислоты и слабо нагревают в течение 10—15 мин. После прекращения выделения сероводорода приливают 10 см¹ азотной кислоты и продолжают нагревание до исчезновения темных частиц. Раствор упаривают на умеренно нагретой плите досуха. К сухому остатку прибавляют 10 см¹ соляной кислоты, слегка подогревают, приливают 80 см¹ горячей воды, кипятят в течение нескольких минут и горячим фильтруют через фильтр средней плотности.

2

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