МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (ВИМС)

МОСКВА

1969

Выписка из приказа ГГК СССР й 229 от 18 мая 1964 года.

7. министерству геологии и охраны недр Казахской ССР, главным управлениям и управлениям геологии и охраны недр при Советах Министров союзных республик, научно-исследовательским институтам, организациям и учреждениям Госгеолкоыа СССР:

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

При отсутствии ГОСТов и истодов, утвержденных BKUCou, разрешить временно применение методик, утвержденных в порядке, предусмотренном приказом от I ноября 1954 г. ^ 998;

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

Приложение Й 3,$ 8. Размножение инструкций на местах во избежание возможных искажений разреыается только фотографическим или электрографическим путем.

76-С

7* Обработка фотопластинок обычная.

&. Высоту отверстия диафрагмы на второй линзе осзети -тельной системы заранее подбирают таким образом, чтобы для данной партии фотопластинок почернение фона вблизи аналитических линий составляло 0,1-0,3. При этом почернение линии сравнения должно быть в среднем 1,0 - 1,3 , а почернение линий кобальта и никеля / вместе с фоном / от 0,5 до 1,9 / для аналитического интервала / .

После обработки фотопластинки фотометрируют аналити -ческие линии кобальта, никеля, скандия / или лантана /, приведенные в таблице 2. При этом учитывают возможность перекры тия аналитических линий линиши других элементов. При появлении в спектре контрольной линии пользоваться перекрытой аналитической линией нельзя.

По результатам фотометрирования находят разность почернений / aS / линий кобальта / никеля / и скандия / или лантана /.Значения для параллельных экспозиций усредняют.

С помощью стандартных образцов строят градуировочные графики в координатах / aS ; lgc /, где С - содержание кобальта / никеля / в стандартных образцах. Типичные градуировочные графики представлены на рисунках I и 2.

Так как анализируемые и стандартнее образцы подготавливают к анализу аналогично,то никакие расчеты не нужны, и определяемые концентрации находят непосредственно по градуировочным графикам. Сбразцы , содержащие 0,05-0,1# кобальта, анализируют повторно со следующей партией проб и результаты анализа усредняют.

о

76-С

Рис* I. Градуировочные графики для определения ко -бальта по линиям. 0    0

I. Со I 3453.51 А; 2. Со I 3044,00 А ;

3. Со I 3121, 42 £ Элемент сравнения - скандий.

Спектрограф ДФС-13 с решеткой 1200 штр/шг.

Рис.2. Градуировочные графики для определения никеля по линиям :    0

I. Nil 3050,82 А ; 2. Ni I 3003,63

3. Nil 2992.60 А; 4. Ni I 2821,29 Элемент сравнения - скандий. Спектрограф ДФС-13 с решеткой 1200 штр./ мм.

тл

Литература

1.    Временная инструкция по внутрилабораторному конт ролг качества вполнения химические и количественных спек тральных анализов полезных ископаемых в лабораториях систе мы ИГ и Охраны Недр СССР, I960 г. и дополнения и измене ния к ней, 1962 г.

2.    Harrison G.R. Wavelength tables, New-Jork,l9?9.

Сдано в печать 24/У-68г.Подп.к печ. 18/JCI-68 г. Л82018 Заказ 61 Тираж 600 экз.

Опытно-экспериментальное предприятие ВИХо

КЛАССИФИКАЦИЯ лабораторных методов анализа минерального сырья по их назначение и достигаемой точности

Кате-; Наименование!Назначение анализа| Точность по срав- Коэффи-гория; анализа    ;    нению с допусками;циевг к

аиали-f    !    ;    внутрилабораторнсн-допускам

за j    ;    j го контроля

Научный Совет по аналитическим методам при ВИМСе

Спектральные методы Инструкция № 76-С

СПЕКТРОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ В ЖЕЛЕЗНЫХ РУДАХ И СИЛИКАТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ

Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья

(ВИМС)

МОСКВА, 1969 г.

ii соответствии с приказом Госгеолкома СССР И» 229 от 18 мая 1964 г. инструкция It 76-С рассмотрена и реко мендована Научным Советом по аналитическим методам к применению для анализа рядовых проб - Ш категория -при содержании 0,007-0,1% кобальта и 0,05-1,0% никеля; для особо точного анализа геохимических проб - У кате гория - при содержании 0,0005-0,007% кобальта и 0,001-0,05% никеля.

( Протокол te 12 от 7 февраля 1968 г.)

Председатель ИСАИ    В.Г.    Сочеванов

Председатель секции спектральных методов    А.К. Русанов

Ученый секретарь

Инструкция № 76-С рассмотрена в соответствии с поиказом Государственного геологического комитета * 229 от 18.У.6ч г. Научным Советом по аналитическим методам / протокол К? 12 от 7.ПЛ968 г./ и утверждена ВИиСом с введением в действие

с I мал 1968 г.

СПЕКТРОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ В ЖЕЛЕЗНЫХ РУДАХ И СИЛИКАТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ^х/

Сущность метода

Разработанные А.К. Русановым_v В.У. Алексеевой и В.Н. Пятовой в 1967 г. метод спектрографического определения кобальта и никеля в железных рудах и силикатных горных породах заключается в испарении анализируемого образце в смеси с буферным порошком из каналов двух уголь -ных электродов в дуге переменного тока и в измерении интенсивности спектральных линий фотографическим методом.

Буферная смесь состоит из угольного порошка и угле -кислого бария. Угольный порошок способствует более равномерному испарению пробы, углекислый барий стабилизирует температуру дуги и повышает воспроизводимость анализа.

Анализируемые железные руды, а также ультраосновные горные породы содержат большое количество железа, имеющего довольно сложный многолинейный спектр, и поэтому воз -можно перекрытие аналитических линий линиями железа. В этих случаях применяют спектрограф высокой дисперсии ДФС-13 / лучше с решеткой 1200 штр/мм/.

х/ Внесена в ИСАИ спектральной лабораторией ВИМСа,1967 г.

3

76-С

Различные содергания кобальта и никеля определяют по нескольким спектральным линиям этих элементов, обладающим различной чувствительностью.

Элементом сравнения служит скандий, который вводят в образцы а виде окиси. Скандий испаряется в дуге практически одновременно с никелем и кобальтом*

При больших содержаниях железа и при работе со спсктро-графом ДС€ - 13 с решеткой 600 штр/мм все пригодные для анализа линии скандия в исследуемой области перекрываются ли -нипми железа. В таком случае вместо скандия используют лантан, интенсивность линий которого в большей степени зависит от изменения состава проб. Поэтому в буферную смесь вводя? в качестве элементов сравнения скандий и лантан одновремен -но.

При использовании решетки 1.:00 штр/мм и одновременном определении 0,0005-0,03% кобальта и 0,03-1% никеля спектр образцов фотографируют дважды в разных областях длин волн.

Анализ проводят методом трех эталонов. Искусственные стандартные образцы состоят из порошкообразного гранита, нс содержащего кобальта и никеля / лейкократоьый гранит/ и к торий вводят рассчитанные количества кобальта и никеля / п виде трехокисей /.

Летодика предназначена для определения кобальта и ни -коля в железных рудах и в силикатных горних породах, содержащих не более 10% окисей щелочных элементов. Определяемые содержания кобальта и никеля: по Ш категории- от 0,007 до 0,1% кобальта и от 0,05 до 1,0% никеля; по У категории -от 0,0005 до 0,007% кобальта и от 0,001 до 0,05% никеля.

Погрешность определения кобальта при его содержании от 0,007 до 0,05% и никеля при его содержании от 0,05 до 1% укладывается в допустимые расхождения /см.табл. I /.

Для большей точности определения образцы, содержащие 0,05 - I% кобальта, анализируют дважды.

Для содержаний кобальта от 0,0005 до 0,007% и никеля от 0,001 до 0,05%расхождение между повторными определениями нс превышает 30% от средней величины содержания каждого

76-С

элемента / по опыту работы спектральной лаборатории ВИМСа/.

Таблица I.

Допустимые расхождения

Содержание ни-    Допустимые    Содержание    Допустимые

келя абс.    расхождения    кобальта    расхожде-

orH.Jb    абс. %    ния,отн.%

Реактивы и материалы

1.    Барий углекислый , ч.д.а.

2.    Кобальта трехокись / Со₂0₅ /, ч.д.а.

3.    Никеля трехокись / njl₂0j /_# ч.д.а.

4.    Скандия окись.

5.    Спирт этиловый.

6.    Купферон, насыщенный спиртовый раствор.

7.    Гранит лейкократовый, истертый до крупноети-200 меш. Гранит проверяют на отсутствие заметных количеств ко -

бальта и никеля ( при испарении образца гранита в смеси с буферной смесью, как указано в разделе "ход анализа ", на спектрограмме не должны появляться линии Со 1 3453,51 jf и Ni I 3050,82 К ).

В. Угли спектральные марки " С-3 ^и диаметром 6 мм.

9. Угольный порошок марки “ С-3 " крупностью -200 меш.

10.    Фотопластинки "микро " чувствительностью 22 ед. ГОСТА,размером 9 х 24 см.

11.    Обычные реактивы и принадлежности для обработки фотопластинок.

12. Буферная смесь . Отвешивают С,120 г окиси екзн -дня , 2,00 г окиси лантана, 20,0 г углекислого бария и

5

76- С

178,0 г угольного порошке. Все материалы должны оыть истерты до крупности - 200 мега. В небольшую ступку помещают приблизительно С,2 г углекислого барин и 0,120 г окиси скандия.

Смесь тщательно истирают, добавляют еще около 0,6 г углекислого бария, снова истирают, добавляют окись лантана и снова дерсмегаьают.Таким же образом порциями добавляют оставшееся количество углекислого бария с таким расчетом, чтобы каждый раз смесь разбавлялась не более, чей в три раза.

Далее таким же образом добавляют угольный порошок. По мере увеличения количества смеси содержимое ступки количественно переносят в ступку большего размера. Полученная смесь содержит приблизительно 10% углекислого бария, 89% угольного порошка, 0,060% окиси скандия и 1,0% окиси лантана.

[3. Стандартные образцы . Основой для приготовления стандартных образцов служит порошок гранита. Смешивают 1,0Сг трехоклси кобальта и 6,00 г порошкообразного гранита и тщательно нстирают, добавляя спирт. Получают порошок, содержащий 10,15% кобальта. Затем 1,00 г трехокиси никеля и 6,00 г порошкообразного гранита также истирают с добавлением спирта. Получают порошок, содержащий 10,13% никеля.

По 1,00 г каждого из полученных порошков и 8,14 г по -роыкообразного гранита перемешивают и тщательно истирают в ступже, добавляя спирт. Таким способом получают 10 г стандартного образца, содержащего по 1,00% кобальта и никеля.

2,СО г полученного стандартного образца тщательно смс -oiKBuBT с 6,ОС г порошка гранита и получают стандартный об -разец , содержащий по 0,33% кобальта и никеля.

2,СС г этого стандартного образца / содержащего по С,33% кобальта и никеля / тщательно смешивают с 6 г порошка гранита и получают стандартный образец, содержащий по 0,11 % кобальта и никеля.

Поступая таким же образом, т.е. разбавляя каждый раз ь три раза, получают стандартные образцы, содержащие по 0,037% и по 0,0123% кобальта и никеля.

5,00 г стандартного образца, содержащего по 0,0123% кобальта я никеля , тщательно смешивают с равным количест-г.ом пзрсика гранта и получают стандартный образец, с одер-

76 - С

хащий по 0,0063% кобальта и никеля.

Таким же образом, т.е. разбавляя каждый раз вдвое, получают остальные пять стандартных образцов. В итоге получают стандартные образцы, содержащие 1,0; 0,33, 0,11, 0,037,

0,012с,0,0063, 0,0031, C.0CI5, 0,00077 и 0,00039% кобальта и никеля.

Каждый стандартный образец смешивают в отношении 1:2 с буферной смесью и тщательно истирают с добавлением спирта.

Аппаратура и принадлежности

1.    Диффракционный спектрограф ДФС-13 с решеткой 1200 или 60С штр./ мм.

2.    Генератор ДГ- 2^х/.

3.    Реостат балластный, рассчитанный на силу тока до

25 а.

4.Штатив дуговой вертикальный с осветителем.

5.    Микрофотометр МФ-2.

6.    Весы торэионные или аналитические.

7.    Станок и фрезы для заточки электродов.

8.    Ступка агатовая или яшмовая.

Ход анализа.

Навеску 0,050 г анализируемого образца крупностью -200 меш и 0,100 г буферной смеси тщательно истирают в ступке с добавлением спирта. Полученной смесью с помощью пластмассовой воронки **/ наполняют отверстия четырех цилин-

х/ Высокочастотный разряд не используется,и его можно отключить.

хх/При использовании воронок из бронзы или стали в пробу может попасть кобальт и никель.

7

76 - С

дрическкх угольных электродов, имеющих следующие размеры: диаметр электрода -    3 мм;

диаметр высверленного канала - I_f5 им; глубина канала - 8 мм; длина обточенной части - 12 ми.

Поверхность смеси, заполняющей отверстия электродов, смачивают раствором купферона и просушивают электроды под электрической лампой в течение 20-30 минут.

Два электрода устанавливают в дуговой штатив, при по -мощи световой проекции выводят на оптическую ось и смыкают друг с другом. Включают генератор ДГ-2. Во избежание раз -брызгивания пробы электроды держат в сомкнутом состоянии в течение 20 сек при силе тока 7-8 а. Затем разводят электроды на расстояние 3 мм, повышают силу тока до 20 а и экспо -кируюг спектр до полного выгорания пробы, обычно 2,5- 3 минуты.

Дуговой промежуток 3 мм во время горения дуги поддерживают постоянным.

Каждый анализируемый и стандартный образец фотографируют дважды.

Спектрограммы получают при следующих условиях:

1.    Спектрограф ДФС-13 с решеткой 1200 или 600 штр/мм; спектр I порядка.

2.    Освещение щели - стандартная трехлинзовая система.

3.    Ширина щели 0,020 мм.

4.    Фотографируемый участок спектра: ₀

для решетки 600 отр/мм - 2800-3500 А ;

для решетки 1200 штр/мм- 2990-3470 X / для определения не бол§е 0,1% никеля и любых содержаний кобальта / или 2800-3150 А / для определения кобальта при содержании бо -лее 0,003% и любых содержаний никеля/.

5.    Фотопластинки "микро” чувствительностью 16 или 22 ед. ГОСТа_tразмером 9 х 24 см.

6.    Проявитель стандартный К? I.

о