МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (ВИМС)

Научный совет по аналитическим методам

Реитгено-спектральные методы

Инструкция к1* 74"РС

НИОБИЙ

МОСКВА 19 6 8

Выписка из приказа ГГК СССР № 229 от 18 мая 1964 года.

7. Министерству геологии и охраны недр Казахском ССР, главным управлениям и управлениям геологии к охраны недр при Советах Министров союзных республик, научно-исследовательским институтам, организациям и учреждениям Госгеодкома СССР:

а) обязать лаборатории при выполнении количественных анализов геологических проб применять методы, рекомендованные ГОСТами, а также Научным советом, по мере утверждения последних ВИЫСон.

При отсутствии ГОСТов и методов, утвержденных ШСом, разрешить временно применение методик, утвержденных в порядке, предусмотренном приказом от I ноября 1954 г. К? 998;

в) выделить лиц, ответственных за выполнение лабораториями установленных настоящим приказом требований к применению наиболее прогрессивных методов анализа.

Приложение )& 3,$ 8. Размножение инструкций на местах во избежание возможных искажений разреиается только фотографическим или электрографическим путем.

* 7Д-РС

При содержаниях m>₂o₅ и меньше следует измерить интенсивность излучения фона для ниобия вычесть ее из величины интенсивности линии ниобия и построить другой график, аналогичный первому ( при этом для линий молибдена интенсивность фона не вычитают).

При содержаниях ниобия больше Гл> измерять интенсивность рассеянного излучения фона не надо, так как интенсивность фона незначима по сравнению с интенсивностью аналитических линий.

Этими калибровочными графиками и пользуются в дальнейшем для определения пятиокиси ниобия в пробах.

Ход анализа

Ьсе поступающие на анализ пробы делят на две группы по ожидаемой концентрации ниобия. 1C первой группе должны быть отнесены пробы, в которых предполагается более Г* пятиокиси ниобия, ко второй группе - с меньшим содержанием.

К навеске 300 мг пробы, истертой не менее чем до 200 меш^ добавляют 300 мг смеси полистирола с молибденом, тщательно перемешивают и брикетируют прессованием.

Для установления теплового режима установку включают примерно за 30 минут до начала измерений. Затем устанавливают режим ее работы, для чего измеряют интенсивности К^-линий

ниобия и молибдена стандартной таблетки. Коли измеренные интенсивности окажутся приблизительно такой же величины

х) интенсивность фона измеряют на длине волны 736 ХЕ, пользуясь шкалой прибора.

9

К? 74-РС

(± 10-20Й), какая наблюдалась при построении графиков, то в спектрометр закладывают пробы (таблетки) и измеряют интенсивности аналитических линий К ниобия и молибдена. Через каждые i>-10 проб закладывают в спектрометр стандартную таблетку и снова измеряют интенсивность линий. Постоянство интенсивностей линий стандартной таблетки указывает на исправность работы установки.

Для проб первой группы (более К> пяти окиси ниобия) интенсивность фона не измеряют, так как она мала по сравнению с интенсивностью К -линии ниобия. По полученным данным находят отношение интенсивности К а* -линии ниобия к интенсивности К oU -линии молибдена для измеренных проб и делят это отношение на отношение интенсивностей, полученное при измерении стандартной пробы (таблетки), причем для стандартной пробы берут среднее значение отношений интенсивностей, полученных в начале (перед измерением проб) и в конце (после измерения серии проб). По этим данным, пользуясь соответствующим графиком, определяют содержание пяти-окиси ниобия в пробе.

При определении ниобия в пробах второй группы (меньше Но) предварительно измеряют интенсивность фона и вычитают эту величину из величины интенсивности К ^-линии ниобия (для К oii-ли ни и молибдена фон не измеряют и не вычитают).

Содержание пятиокиси ниобия в пробах второй группы рассчитывают либо графическим путем, либо по формуле:

В соответствии с приказом Госгеолхоыа СССР М? 229 от 18 мая 1964 г. инструкция N? 74-РС рассмотрена и рекомендована Научные Советом по аналитическим методам к применению для анализа рядовых проб - ш категория.

(Протокол N! II от 27 июня 1967 г)

Председатель НСАМ    в.Г. Сочеванов

Председатель секции рентгене-спектральных методов    и.В. Сорокин

Р.С. Фридман

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР Научный Совет по аналитическим методам при ВИМСе

Рентгено-спектральные методы Инструкция И® 74-РС

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИОБИЯ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ, РУДАХ И КОНЦЕНТРАТАХ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНЫМ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫМ МЕТОДОМ

Воесогоаный научно исследовательский институт минерального еырьн

(ВИМС)

МОСКВА. 1968 г.

Инструкция Me 74-РС рассмотрена в соответствии с приказом Государственного геологического комитета СССР № 229 от 18 мая 1964 г. Научным Советом по аналитический методам (протокол № II от 27 июня 1967г.) и утверждена ВЙМСом с введением в действие с I января 1968 г.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИОБИЯ 15 ГОРНЫХ ДОР ОД АХ, РУДАХ И КОНДЕНТРА-TAX РЕНТГСНОСПЕКТРАЛЬНЫЫ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫМ МЕТОДОМ ^х)

Сущность метода Ректгеноспектральный флуоресцентный метод определения ниобия основан на его способности при облучении пробы рентгеновскими лучами испускать флуоресцентное характеристическое излучение. При помощи рентгеновского спектрометра излучение разлагают в спектр и измеряют интенсивность линий. Интенсивность спектральных линий флуоресцентного спектра ниобия в первом приблияении пропорциональна его содержанию. Однако интенсивность линий зависит не только от концентрации ниобия, но и от других факторов, в частности, от общего химического состава анализируемых проб. Поэтому для исключения влияния состава проб и других факторов на результаты количественного определения используют ряд приемов, которые в основном сводятся к двум - к способу внутреннего стандарта и к способу внешнего стандарта.

В предлагаемой методике для исключения влияния состава пробы применяется способ внутреннего стандарта Сущность

х) Внесена в НСАЫ рентгеноспектральной лабораторией ВИ^Са, 1967г.

К? 74-РС

этого способа анализа заключается в следующем: во все анализируемые и эталонные пробы добавляют одинаковое количество другого элемента (молиб/рна), не содержащегося в пробе. Интенсивность аналитической линии ниобия и интенсивность линии введенного молибдена (ветреныего стандарта) одинаковым образом зависят от состава анализируемой пробы. Отношение же интенсивностей линий обоих элементов при данных экспериментальных условиях зависит только от содержания ниобия в пробе. Определив интенсивности аналитических линий, соответствующих ниобию и введенному в пробу молибдену (стандарту), и зная количество молибдена, можно рассчитать содержание ниобия по формуле:

• ^Ссг    (I)

ст

где: С_х - искомое содержание ниобия, %

п - содержание введенного молибдена, % к навеске пробы

С т

1_Х - интенсивность аналитической линии ниобия

I - интенсивность аналитической линии введенного мо-либдена

1ф - интенсивность рассеянного излучения фона

К - коэффициент, зависящий от условий эксперимента.

При содержании ниобия порядка I% и меньше величина и постоянна, при содержании ниобия больше 1% -несколько изменяется.

На практике для определения больших содержаний ниобия обычно пользуются калибровочным графиком, построенным по результатам измерений серии эталонных образцов;для определения малых содержаний пользуются графиком или формулой (2).

4

fc 7^-PC

Настоящая методика предназначена для определения ниобия в породах, рудах,минералах и концентратах при содержании Nb₂o₅ от 0,005&ь до десятков процентов и при содержании молибдена менее 0,1%* При наличии больших количеств молибдена в пробе следует забрать другой подходящий элемент в качестве внутреннего стандарта* например, цирконий, если его содержание в пробе не превышает 0,1%.

Иттрий и уран мешают определению ниобия, если содержание иттрия превышает 0,5%, а урана 1,55с.

2

Допустимые расхождения

Содержание ИЪ205>*	1 ------ - j Допустимые расхождения, огн.%
Выше Ю	5
г-н 0 1 ►-Ч О	15-8
0,05 - 1,0	20 - 15
0,02 - 0,05	30 - 20
0,005 -0,02	50 - 30

Реактивы и материалы

1.    Окись молибдена или другое его химическое соединение, устойчивое при 50-70°С при атмосферном давлении.

2.    Пятиокись ниобия х.ч. или образцы проб с различным надежно установленным содержанием ыъ₂о₅

3.    Полистирол порошкообразный.

Аппаратура

I. Рентгеновский спектрометр типа ФРС-2 (з-да Буревестник) .

5

Й 74-РС

2.    Аналитические или тооэионные весы с точностью взво-шивания 0,2 - 0,ojc при навесках 100-150 мг.

3.    Гидравлический npejc типа "Школьный" мощностью 160 кг/см².

4.    Ступка для растирания и не ре не айва ни я проб со итандарт-ным веществом.

б.Яоессформа для. брикетирования проб,

6. базовая мельниц» лабораторная.

Построение калибровочных графиков

Для построения калибровочных графиков составляют искусственные смеси пятиокиси ниобия с каким-либо наполнителем (иапр., кварцем ), содержащие 0,5; 1,0; 5,0; 10; 30; 50;

70; 85; 100* пятиокиси ниобия. Например, чтобы получить смесь, содержащую 70& иъ₂о_5>помещают в ступку ?,0г1П>₂о₅и 3,0 г sio₂ в виде порошка, приливают спирт из расчета 1-2 мл на I г смеси и растирают в течение 30-40 мин., добавляя спирт по мере его улетучивания. Перемешивание заканчивают после образования однородной густой кашицы. Ступку с содержимым помещают в сушильный шкал или ставят под инфракрасную лампу и после высыхания дотирают, чтобы не было комков.

Для приготовления смеси с малым содержанием га>₂0₅ (напр., 0,5 или l,0fc) разбавляют соответствующим количеством наполнителя приготовленную описанным способом смесь с большим содержанием иъ₂о₅. Приготовлять смеси с малым содержанием непосредственно из чистой пятиокиси не рекомендуется.

6

te 74-PC

так как такое малое количество ее трудно точно взвесить и равномерно размешать ^х).

Затем составляют смесь порошкообразного полистирола и молибдена в виде окиси или другого его соединения, содержащую ^ 2,&о молибдена (в пересчете на элементарный молибден). Эту смесь используют как для построения градуировочного графика, так и для дальнейших анализов. Поэтому ее

хх)

необходимо приготовить в достаточном количестве

Из каждой искусственной смеси берут на аналитических весах навеску 200 мг,добавляют такое же количество смеси полистирола с молибденом и тщательно перемешивают в ступке. ' Полученную смесь брикетируют в форме таблеток диаметром 25 мм прессованием в специальной прессформе.

Серию приготовленных таблеток (по 3-5 штук из каждой смеси) закладывают в спектро-етр и измеряют интенсивности аналитических линий ниобия и молибдена.

В спектрометре ФРС-2 имеются два канала. Один из каналов служит монитором, посредством другого измеряют интенсивность излучения от анализируемых проб. При гаком использовании каналов спектрометр применим для работы по способу внешнего стандарта.

Для того, чтобы использовать спектрометр как двухканальный (что особенно удобно при анализе по способу внутрен-

х) !Тскусственныо сиеси можно заменить пробами с надежно установленным содержанием Nb₂0_s. хх) для приготовления 300 г смеси тщательно перемешивают в шаровой мельнице 11,25 г трехокиси молибдена (Мо0₃) и 261, 25 г полистирола или х3,3 г аолибденовокислого аммония t(NH4)₆Mo₇0₂4 • 4-НаО] и 28Ъ,7 г полистирола, ххх) Для пеоемешвания оекомендуется использовать также различного рода мешалки, например, электровибрационные.

7

» 74-?С

него стандарта) необходимо, во-первых, отодвинуть рентгеновскую трубку вместе с держателем образцов на 4,5 см от кристаллов-анализаторов; во-вторых, гнездо для образцов в держателе проб расположить посредине окна рентгеновской трубки. После такого перемещения узлов спектрометра в оба его канала будет поступать излучение от одной и той же таблетки.

Один из каналов настраивают на К </., -линию ниобия, доугой - на К ы.1 -линию молибдена.

По полученным данным можно построить калибровочный график, отложив по оси ординат отношения интенсивностей К ос,-линий ниобия и молибдена, по оси абсцисс - содержания т>₂0₅ в искусственных смесях. Но, ввиду трудности точной настройки щелей каналов на максимум интенсивностей аналитических линий (при периодической проверке), построенные таким образом графики могут с?40щаться. Во избежание такой ошибки при построении калибровочных графиков поступают следующим образом: по оси ординат откладывают не просто отношения интенсивности К - линии ниобия к интенсивности К «/.,-линии молибдена, а эти отношения делят на отношения интенсивности К -линии ниобия к К -линии молибдена для образца, принятого за стандарт, то есть откладывают по

В качестве стандарта, характеризующего работу установки, используют искусственную или естественную пробу, содержащую 5/ь ^ъ₂о₅. Таблетки из стандартной пробы должны быть особенно тщательно приготовлены, так как ими пользуются в

дальнейшем при выполнении анализов.

8