МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (ВИМС)

Научный совет по аналитическим метолам

Химико-аналитические методы

Инструкция 4-Х

ЖЕЛЕЗО

М О С К В А - 1965 г.

В соответствии с приказом Госгеолкома СССР К: 229 от 18 мая 1964 г. инструкция It 4 - X рассмотрена и рекомендована Научным Советом по аналитическим методам к применению для анализа рядовых проб.

(Протокол It I от 25.ХП.64 г.)

Председатель

Председатель секции химико-аналитических методов

Ученый секретарь

Инструкция IИ 4 - X рассмотрена в соответствии с приказом Государственного геологического комитета СССР И? ггэ от 18 мая 1964 г. Научным Советом по аналитическим методам (протокол fc I от 25.XII.64 г.) и утверждена ВИМСом с введением в действие с 1/УШ-65 г.

ОКБ ЕМ НОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИИ ЖЕЛЕЗА С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ В ВИСМУТОВОЕ РЕДУКТОРЕ³^

Сущность метода

Метод основан на восстановлении трехвалентного желеаа до двухвалентного металлическим висмутом в растворе! 5/Vhoii по серной кислоте» с последним оксидиметрическим титрованием вакиси железе раствором двухромовокислого калия в присутствии фенил-антраниловой кислоты в качестве индикатора (2, 5» 6).

При определении железа этим методом мешают молибден,уран* ванадий и медь при содержании ее выае 0,5% (1).

От молибдена и меди железо можно отделить, осаждая его в виде гидроокиси аммиаком. В присутствии ванадия и молибдена можно применить осаждение гидроокиси железа едкой щелочью идя сплавление материала с содой; в присутствии урана - обработку осадке гидроокиси железа 10%-ным раствором соды. Присутствием в растворе I мг пятиокисм ванадия можно пренебречь.

Титан при указанной кислотности не восстанавливается металлическим висмутом и определению железа не мевает. Это является больвим преимуществом метода.

Платина, переходящая в раствор при работе с платиновой посудой* цементируется на металлическом висмуте и определению железа не мевает.

В ходе полного анализа железо обычно определяется на прокаленного осадка гидроокисей трехвалентных металлов (3,5).

При определении железа из отдельной навески применяют разложение фтористоводородной и серной кислотами, соляной и серной кислотами и другие методы (I, 3, 5)* обеспечивающие полное переведение железа в раствор.

х/ Внесена в HCAU химико-аналитической лабораторией ВИМСа,1964г

9.

*4-1

Метод применим для определения железа в железных рудах, бокситах, силикатных породах и других природных материалах при содержании окиси железе о* 3% и виле.

Допустимые расхождения (4)

Содержание окисж железа, . %	Допустимые расхождения, отн.%
30 - 50	2 - 1,5
10 - 30	4-2
5 - 10	9-4
I - 5	15-9
Реактивы	и материалы

I» Кислота серная, разбавленная 1:1 и 1:19

2.    Кислота фтористоводородная, 40%-ный раствор.

3.    КадиЯ пиросернокислый (пиросульфат калия).

4.    Висмут металлический, ч.д.а. или ч.

5.    Стандартные 0,1 н. и 0,05 н. растворы двухромовокас-лого калия. Соответственно 4,9038 и 2,4519 г трижды перекрис-таллмзованного двухромовокислого калия растворяют в воде и объем раствора доводят до I л.

I мд 0,1 н.раствора соответствует 0,007985 г окиси железа.

I мл 0,05 н. раствора соответствует 0,0039925 г. окиси желеэв.

6.    0,1%-нм! раствор фенилаытрэкиловой кислоты в 0,1%-ном растворе карбоната натрия, 0,1 г безводного карбоната натрия растворяют в 30 мл горячей воды, прибавляют 0,1 г фенклантра-ннловой кислоты, по растворении ее разбавляют раствор водой

до 100 мл я, если нужно, фильтруют.

Аппаратура

Редуктор для восстановления трехвалентного железа до двухвалентного состоит из стеклянной трубки (собственно редуктора) диаметром 18-20 ми и длиной около 200 им. В нижней части трубка суживается и переходит в кран, как в бюретке.

4.

И? 4 - X

Ниже кране трубка имеет диометр 6-8 мм и длину около 100 мм.

В верхней части трубка расширяется и образует стаканчик емкостью 75 мл (3, 7).

Для заполнения редуктора 100 г металлического висмута, ч.д.в. или ч. измельчают в фарфоровой ступке до жрупаости зерна 1-3 мм.

В нижнюю часть редуктора помещают достаточно плотный слой стеклянной ваты. Редуктор ааполняют водой и постепенно вводят в него металлический висмут, следя ве тем, чтобы в колонке не было пузырьков воздуха. Редуктор ааполняют до начала росвиреыия в верхней части.

Перед употреблением металлический висмут активируют,пропуская через редуктор 200 мл серной кислоты 1:19 , нагрето! до 40-50°С. Необходимо следить,чтобы уровень жидкости в редукторе не опускался ниже повершостж висмута. Если будет допущено соприкосновение висмута с воздухом, редуктор надо переаа-рядить, так как в атом случае образуется перекись водорода* искажающая результаты анализа.

По окончании работы редуктор заполняют водой и накрывают пробкой от попадания в него пыли (7).

Ход анализа

Раэ^ложение_фто£истоводородной и се£ной_кислотаим_

Навеску 0,2-0,5 г (в зависимости от содержания желеэа) помещают в платиновую чайку, смачивают водой, прибавляют 10 мд фтористоводородной кислоты, 5 мл серией кислоты 1:1 и*изред-ка переманивая, нагревают на плитке до полного разложения. Раствор упаривают до появления густых паров серной кислоты охлаждают, смывают стенкя чашки водой ж вновь упаривают до полного удаления избытка серной кислоты. Сухой остаток сплавляют с 2-3 г пиросульфата калия, плав охлаждают, извлекают иа тягяя горячей серной кислотой (50 мл, 1:19) в стакаж емкостью 100 мл и нагревают до растворения.

Рвэложенме_соляной_кяслотой .

Навеску 0,2 г железной руды помещают в фарфоровый тигель и прокаливают в муфеле при низкой температуре. Прокаленную На-

S.

весну переносят в стакан емкостью 100-200 мл, приливают 15-20 мл соляной кислогы d 1,19^х/, вскрывают стакон стеклом и умеренно нагревают (не до кипения). Нерастворимый остаток отфильтровывают и промывают горячей водой, подкисленной соляной кислотой, и затем 2-3 рачя - чистой водой. Фильтр с остатком помечают в платиновую чав.чу ила тигель, озоллют, приливают I ил серной кислоты 1:1 , 5 мп фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. Остаток в тигле сплавляют с небольшим количеством пиросульфетв калия, выщелачивают плав горячей водой, подкисленной соляной кислотой, и раствор присоединяют к основному фильтрату. Раствор нагревают почти до кипения, нейтрализуют 25^-ным аммиаком до явного запаха и дают осадку скоагулировать-ся на водяной бане. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности и промывают осадок водой с несколькими каплями аммиака. Осадок растворяют на фильтре в 100-150 кд серной кислоты 1:19 • собирая фильтрат в стакон, в котором производилось осаждение.

Раствор, полученный одним из указанных выле способов,охлаждают до 50-60°С и вливают в воронку редуктора, заполненного металлическим висмутом (активированным, как описано выше). Открывают крап и лают раствору стекать со скоростью 2-3 капли в секунду. Жидкость собирают в ‘коническую колбу емкостью 300 **л. При этом необходимо следить, чтобы уровень восстанавливаемого раствора не опускался ниже поверхности висмутз. В случае высокого содержания железа раствор возвращают обратно в воронку редуктора и оперению восстановления железо повторяют. Обмывают стакан и воронку редуктора небольшим количеством серной кислоты 1:19 , и, открыв крон, дают жидкости стечь до поверхности висмута. Затем содержимое редуктора промывают (три раза по 20-30 мл) серной кислотой 1:19 • собирая промывные воды в колбу с основным раствором. Закончив восстановление, прибавляют 4 канал растпоря фенилаптранмловой кислоты в расгчорс карбоната натрия и титруют 0,1 и. или 0,05 п. раствором двухромовокислого калия. Когда в растворе начинает появляться трудноисчезоющое красное окрашивание, добавляют еще 4 капли раствора фенилангрз-

х/ <1 - относительная плотность.

6.

ниловой кислоты и продолжат титрование. Нод конец раствор титрует медленно. Появление неисчезающего красного окровивания указывает на конец титрования.

Параллельно анализу ведут глухой опыт с теми же рактива-

ми.

Вычисление результатов анализа

Содержание окиси железа в исследуемом материале вычисляют по формуле:

» Fc₂°₃ = Lui. . юо,

где: Т - титр раствора двухромовокислого калия, выраженный в граммах окиси железа ( I^Og)*

В - количество раствора дьухромовокислого калия, поиедшее на титрование, с поправкой на глухой опыт, мл;

Н - навеска, г.

Литература

1.    Анелиэ минерального сырья. Госхимиздат, 1950.

2.    Бабко А.К. Применение твердых восстановителей. Зав.лаб. Ь, 8, 950 (1937).

3.    Гкллебранд В.Ф., Лаидель Г.9., Брайт Г.А., Гофман Д.И. Практическое руководство по неорганическому анализу. М., Гос-химиэдат, 1957.

Ч_Ф Изменения и дополнения к "Временной инструкции по внут-рилабораторному контролю МГ и ОН СССР", 1902.

5. Пономарев А.Н. Методы химического анализа минералов и горных пород, т.2. М., изд.АН СССР, 1955.

о. Сочсванов В.Г.,Пахомова К.С., Бродская B.U. Методы ускоренного анализа бокситов. Сборник "Методические указания по сокращенным анализам". U., Госгеолтехиздат, 1950.

7. Сырокомский В.С. Методы анализа железных руд. Свердлозск-Москва, Металлургиздат, 1950.

Подписано к печати ZLVIX-G'jr.

Заказ 17Г Уч.изд.д. О.'* Л103045 Тираж 800 Ротапринт ВИМСа