ГОСТ 14657.2-96
(ИСО 6607-85)
Группа А39
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БОКСИТ
Методы определения диоксида кремния
Bauxite. Methods for determination of silica content
МКС 73.060*
ОКСТУ 1711
_______________
* В указателе "Национальные стандарты" 2007 г.
МКС 73.060.40. - .
Дата введения 1999-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом 99 "Алюминий", Всероссийским алюминиево-магниевым институтом (АО ВАМИ)
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 9 от 12 апреля 1996 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
Республика Беларусь | Госстандарт Беларуси |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Туркменистан | Главгосслужба "Туркменстандартлары" |
Украина | Госстандарт Украины |
3 Приложение А настоящего стандарта представляет собой полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 6607-85 "Алюминиевые руды. Определение содержания общего кремния. Комбинированный и спектрометрический методы"
4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 17 декабря 1997 г. N 415 межгосударственный стандарт ГОСТ 14657.2-96 (ИСО 6607-85) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1999 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 14657.2-78
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ
1 Назначение и область применения
Настоящий стандарт распространяется на боксит и устанавливает методы определения кремния:
- комбинированный гравиметрический и фотометрический - при массовой доле диоксида кремния от 1% до 25%;
- дифференциальный фотометрический - при массовой доле диоксида кремния от 1,5% до 10%;
- фотометрический - при массовой доле диоксида кремния от 1% до 5%.
Комбинированный гравиметрический и спектрофотометрический метод по ИСО 6607-85 приведен в приложении А.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3765-78 Аммоний молибденовокислый. Технические условия
ГОСТ 4147-74 Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия
ГОСТ 4199-76 Натрий тетраборнокислый 10-водный. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 7172-76 Калий пиросернокислый. Технические условия
ГОСТ 9428-73 Кремний (IV) оксид. Технические условия
ГОСТ 10484-78 Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия
ГОСТ 11293-89 Желатин. Технические условия
ГОСТ 14657.0-96 (ИСО 8558-85) Боксит. Общие требования к методам химического анализа
ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 24363-80 Калия гидроокись. Технические условия
3 Общие требования
Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 14657.0.
4 Комбинированный гравиметрический и фотометрический метод
Метод основан на выделении кремниевой кислоты из солянокислого раствора после разложения боксита и определения диоксида кремния по разности масс до и после обработки фтористоводородной кислотой.
Бокситы гидраргиллитового минералогического состава разлагают смесью кислот, остальные бокситы - спеканием с углекислым натрием или сплавлением со смесью углекислого и тетраборнокислого натрия или пероксидом натрия, или гидроксидом калия.
В фильтрате определяют остаточный диоксид кремния фотометрическим методом, основанным на образовании комплексного соединения кремнемолибденовой гетерополикислоты и восстановлении ее аскорбиновой кислотой до кремнемолибденовой сини.
Влияние желатина устраняют окислением пероксидом водорода в присутствии железа. Деполимеризацию кремниевой кислоты производят нагреванием раствора с избытком гидроксида натрия.
4.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
рН-метр.
Баня водяная.
Тигли платиновые вместимостью 32 см
Тигли циркониевые вместимостью 40 см
Тигли из стеклоуглерода вместимостью 50 см
Стаканы пластмассовые вместимостью 150 см
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и растворы 1:9, 1:39 и с молярной концентрацией эквивалента 8 моль/дм
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и растворы 1:1, 1:49.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Смесь кислот: 250 см
Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.
Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.
Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199 (обезвоженный при 400 °С).
Смесь для сплавления N 1: смешивают углекислый натрий и тетраборнокислый натрий в соотношении 6:1 (по массе).
Смесь для сплавления N 2: смешивают углекислый натрий и тетраборнокислый натрий в соотношении 3:1 (по массе).
Натрия пероксид. Хранят в сухом месте. Применять реактив со следами агломерации не допускается.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328, раствор с массовой долей 16%.
Калия гидроксид по ГОСТ 24363.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929, раствор с массовой долей 3%.
Железо хлорное по ГОСТ 4147, раствор с массовой долей 2%.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, свежеприготовленный раствор с массовой долей 2%: 2 г желатина помещают в коническую колбу вместимостью 250 см
Фенолфталеин, раствор в спирте с массовой долей 0,1%.
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор с массовой долей 5%. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.
Кислота аскорбиновая, раствор с массовой долей 1%.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428.
Стандартные растворы диоксида кремния:
Раствор А: 0,2000 г тонко растертой и предварительно прокаленной 1 ч при температуре 1000 °С двуокиси кремния сплавляют в платиновом тигле с 5 г безводного углекислого натрия при температуре 900 °С 10-15 мин до получения прозрачного плава. Плав растворяют в воде при нагревании в платиновой, серебряной или никелевой чашке. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см
1 см
Раствор Б: 10 см
1 см
Раствор-фон: готовят аналогично приготовлению растворов А и Б, но без диоксида
кремния.
4.2 Проведение анализа
4.2.1 Разложение пробы
4.2.1.1 Разложение пробы сплавлением с углекислым и тетраборнокислым натрием
Навеску боксита массой 1 г помещают в платиновый тигель, тщательно смешивают с 3 г смеси для сплавления N 1 и сплавляют в муфельной печи при температуре 950 °С 20 мин.
После охлаждения тщательно обмывают водой наружные стенки тигля с плавом, помещают его в стакан вместимостью 250 см
4.2.1.2 Разложение пробы спеканием с углекислым натрием
Навеску боксита массой 1 г помещают в платиновый тигель, тщательно смешивают с 1 г углекислого натрия и спекают при 1100 °С 20 мин.
Полученный спек высыпают в стакан вместимостью 250 см
Остаток спека в тигле растворяют той же кислотой при нагревании, переносят раствор из тигля в стакан, растворяют и выпаривают, как указано в 4.2.1.1 и далее анализ проводят, как указано в 4.2.2 и 4.2.3.
4.2.1.3 Разложение пробы спеканием с пероксидом натрия
Навеску боксита массой 1 г помещают в сухой циркониевый тигель, добавляют 10 г пероксида натрия, тщательно перемешивают с помощью сухого металлического шпателя. Помещают тигель в муфельную печь, выдерживают 45 мин при температуре 480-500 °С. Извлекают тигель из печи, нагревают на горелке до расплавления спека (около 30 с). Продолжают нагрев плава 2 мин с перемешиванием круговыми движениями. Затем тщательно обмывают водой наружные стенки тигля с плавом, помешают в стакан вместимостью 250 см
4.2.1.4 Разложение пробы сплавлением с гидроксидом калия
Навеску боксита массой 1 г помещают в тигель из стеклоуглерода, добавляют 7 г гидроксида калия. Содержимое тигля перемешивают и сплавляют в муфельной печи при температуре 500 °С в течение 20 мин.
После охлаждения в тигель наливают воду и плав выщелачивают при нагревании. Содержимое тигля переливают в стакан, содержащий 50 см
Наливают в тигель 2-3 см
4.2.1.5 Разложение пробы смесью кислот
Навеску боксита массой 1 г помещают в стакан вместимостью 400 см
Далее анализ проводят, как указано в 4.2.2 и 4.2.3.
4.2.2 Гравиметрическое определение диоксида кремния
Стакан с влажными солями, полученными по 4.2.1, снимают с бани, приливают 2 см
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют при температуре 500 °С и прокаливают при температуре 1000 °С 40 мин, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание и взвешивание повторяют до получения постоянной массы.
Осадок диоксида кремния в тигле смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 2-3 капли серной кислоты, 5-6 см
Остаток прокаливают при температуре не ниже 950 °С 10 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
Остаток после определения диоксида кремния сплавляют с 1 г пиросернокислого калия или натрия при 800 °С до получения прозрачного плава или с 1 г смеси для сплавления N 2 при температуре 1000 °С 5-10 мин. Плав после охлаждения растворяют в горячей воде, подкисленной несколькими каплями соляной кислоты. Раствор присоединяют к фильтрату и промывным водам, полученным после отделения кремниевой кислоты, доводят объем раствора в мерной колбе вместимостью 500 см
Одновременно с анализом проводят контрольный опыт.
4.2.3 Фотометрическое определение остаточного диоксида кремния
4.2.3.1 От раствора после определения диоксида кремния гравиметрическим методом (4.2.2) отбирают аликвотную часть 10-20 см
После охлаждения раствор переводят в пластмассовый стакан вместимостью 150 см
Нагревают на водяной бане при температуре 70 °С в течение 15 мин и охлаждают. Нейтрализуют раствором серной кислоты 1:9. Добавляют 7 см
Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см
Оптическую плотность испытуемого раствора измеряют через 30 мин на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 815 нм.
Раствором сравнения служит вода. Одновременно проводят контрольный опыт.
По оптической плотности испытуемого раствора с учетом контрольного опыта определяют массовую долю диоксида кремния по градуировочному г
рафику.
4.2.4 Построение градуировочного графика
В шесть пластмассовых стаканов вместимостью 150 см
Таблица 1
Объем стандартного раствора Б диоксида кремния, см | Объем раствора-фона, см | Масса диоксида кремния в 100 см |
0 | 25 | 0 |
5,0 | 20 | 0,00002 |
10,0 | 15 | 0,00004 |
15,0 | 10 | 0,00006 |
20,0 | 5 | 0,00008 |
25,0 | 0 | 0,00010 |
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий кремния.
По полученным значениям оптических плотностей и известным массам диоксида кремния строят градуировочный график.
4.3 Обработка результатов
4.3.1 Массовую долю диоксида кремния
где
, г.
4.3.2 Результаты анализа рассчитывают до второго и округляют до первого десятичного знака.
4.3.3 Допускаемые расхождения результатов параллельных определений и результатов анализа не должны превышать значений, указанных в таблице 2.
Таблица 2
Массовая доля диоксида | Допускаемое расхождение, % абс. | |
Сходимость | Воспроизводимость | |
От 1,0 до 5,0 включ. | 0,2 | 0,3 |
Св. 5,0 " 15,0 " | 0,3 | 0,4 |
" 15,0 " 25,0 " | 0,4 | 0,5 |
5 Дифференциальный фотометрический метод
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения кремнемолибденовой гетерополикислоты в результате реакции кремниевой кислоты с молибденовокислым аммонием с последующим восстановлением комплекса аскорбиновой кислотой и измерении оптической плотности испытуемых растворов по отношению к раствору, содержащему определенное количество диоксида кремния.
5.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Нейтральные стекла НС-8 толщиной 2, 3 и 4 мм.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:3.
Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы с молярной концентрацией эквивалента 0,14 и 8 моль/дм
Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.
Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный при 400 °С.
Смесь для сплавления: смешивают углекислый натрий и тетраборнокислый натрий в соотношении 3:1 (по массе).
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор с массовой долей 5%.
Кислота аскорбиновая, свежеприготовленный раствор с массовой долей 1%.
Кремния диоксид по ГОСТ 9428.
Стандартные растворы кремния:
Раствор А: 0,2000 г тонко растертого и предварительно прокаленного 1 ч при температуре 1000 °С диоксида кремния сплавляют в платиновом тигле с 5 г безводного углекислого натрия при температуре 900 °С 10-15 мин до получения прозрачного плава. Плав растворяют в воде при нагревании в платиновой, серебряной или никелевой чашке. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см
1 см
Раствор Б, готовят следующим образом: 100 см
1 см
5.2 Проведение анализа
5.2.1 Навеску боксита массой 0,5 г помещают в платиновую чашку или платиновый тигель, тщательно смешивают с 3 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при температуре 950 °С в течение 15-20 мин.
Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого 3 г смеси для сплавления помещают в платиновую чашку или платиновый тигель и выдерживают в муфельной печи не более 5 мин только до расплавления смеси. После охлаждения в чашку добавляют 50 см
Отбирают аликвотную часть раствора 5 см
шивают.
5.2.2 Одновременно готовят раствор сравнения. Для этого 5 см
5.2.3 Оптическую плотность испытуемого раствора измеряют через 30 мин относительно раствора сравнения на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 815 нм.
При этом следует пользоваться постоянными кюветами, из которых одна предназначена для испытуемого раствора, а другая для раствора сравнения. Кюветы должны быть помечены.
При измерении на спектрофотометре вместо раствора сравнения можно использовать нейтральное стекло НС-8 толщиной 2, 3 или 4 мм. Для этого в одну из кювет наливают раствор контрольного опыта, а в другую - исследуемую пробу, и перед держателем с этими кюветами ставят держатель с нейтральным стеклом НС-8, которое располагается перед кюветой с раствором контрольного опыта.
Если оптическая плотность испытуемого раствора больше оптической плотности раствора сравнения, то нуль оптической плотности устанавливают по раствору сравнения, а затем измеряют оптическую плотность испытуемого раствора, записывая ее со знаком плюс.
Если оптическая плотность испытуемого раствора меньше оптической плотности раствора сравнения, то используют обратный порядок измерения: на нуль оптической плотности устанавливают прибор, используя в качестве раствора сравнения испытуемый раствор, а затем измеряют оптическую плотность раствора сравнения, записывая ее со знаком минус.
Аналогично производят измерения, используя нейтральные стекла.
По оптической плотности растворов определяют массу диоксида кремния по градуировочному графику.
5.2.4 Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см
Раствор в каждой колбе доливают до 50 см
Раствором сравнения служит раствор, содержащий 5,0 см
5.3 Обработка результатов
5.3.1 Массовую долю диоксида кремния
где
5.3.2 Расчет результатов анализа - по 4.3.2.
5.3.3 Допускаемые расхождения - по 4.3.3, таблица 2.
6 Фотометрический метод
Метод основан на образовании кремнемолибденовой гетерополикислоты и восстановлении ее аскорбиновой кислотой до кремнемолибденовой сини.
6.1 Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы 1:1 и 1:3.
Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы с молярной концентрацией эквивалента 8 и 0,14 моль/дм
Калия гидроксид.
Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.
Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный при 400 °С.
Смесь для сплавления: смешивают углекислый натрий и тетраборнокислый натрий в соотношении 3:1 (по массе).
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор с массовой долей 5%.
Кислота аскорбиновая пищевая, свежеприготовленный раствор с массовой долей 1%.
Раствор-фон I: 3 г смеси для сплавления растворяют в 50 см
Раствор-фон II: 5 г гидроксида калия растворяют в 50 см
Кремния диоксид по ГОСТ 9428.
Стандартный раствор диоксида кремния: 0,2000 г тонко растертого и предварительно прокаленного в течение 1 ч при температуре 1000 °С диоксида кремния сплавляют в платиновом тигле с 5 г безводного углекислого натрия при температуре 900 °С в течение 10-15 мин до получения прозрачного сплава. Плав растворяют в воде при нагревании в платиновой, серебряной или никелевой чашке. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см
1 см
Раствор Б: 25 см
1 см
применением.
6.2 Проведение анализа
6.2.1 Разложение пробы
6.2.1.1 Разложение пробы сплавлением с углекислым и тетраборнокислым натрием
Навеску боксита массой 0,5 г помещают в платиновую чашку или платиновый тигель, тщательно смешивают с 3 г смеси для сплавления и производят сплавление и выщелачивание плава, как указано в 4.2.1. Анализируемый раствор помещают в мерную колбу вместимостью 500 см
6.2.1.2 Разложение пробы сплавлением с гидроксидом калия
Навеску боксита массой 0,5 г помещают в тигель из стеклоуглерода, добавляют 5 г гидроксида калия. Содержимое тигля перемешивают и сплавляют 20 мин в муфельной печи при температуре 500 °С. После охлаждения в тигель наливают воду и плав выщелачивают при нагревании. Содержимое тигля переливают в стакан, содержащий 38 см
Наливают в тигель часть кислого раствора из стакана и выдерживают при нагревании несколько минут, чтобы полностью растворить остатки плава. Содержимое тигля вновь переводят в стакан. Раствор нагревают до полного растворения осадка, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см
6.2.2 Отбирают аликвотную часть раствора 5 см
Оптическую плотность раствора измеряют через 30 мин на фотоэлектроколориметре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 815 нм.
Раствором сравнения служит вода.
Одновременно в тех же условиях проводят контрольный опыт.
По оптической плотности испытуемого раствора с учетом контрольного опыта определяют массу диоксида кремния по градуировочному график
у.
6.2.3 Для построения градуировочного графика в семь мерных колб вместимостью 100 см
Раствором сравнения служит раствор, не содержащий стандартного раствора диоксида кремния.
По полученным значениям оптических плотностей и соответствующим им массам диоксида кремния строят градуировочный график
.
6.3 Обработка результатов
6.3.1 Массовую долю диоксида кремния
где
6.3.2 Расчет результатов анализа - по 4.3.2.
6.3.3. Допускаемые расхождения - по 4.3.3, таблица 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)
Комбинированный гравиметрический
и спектрофотометрический метод (ИСО 6607-85)
А.1 Назначение и область применения
Настоящий стандарт устанавливает комбинированный гравиметрический и спектрофотометрический метод определения общего содержания кремния в алюминиевых рудах.
Метод применим для руд с массовой долей диоксида кремния от 1% до 25%.
А.2 Ссылки
ГОСТ 8.010-90* Методы выполнения измерений
________________
* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 8.563-96.
ГОСТ 8.207-76 Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений
ИСО 6995-85 Алюминиевые руды. Определение содержания титана. Спектрофотометрический метод с применением 4,4-диантипирилметана
А.3 Сущность метода
Разложение навески одним из способов:
а) Обработка смесью соляной, азотной и серной кислот.
Примечание - Метод рекомендуется для гиббситов и бемитов, а также при остатке после растворения навески и возгонки диоксида кремния менее 1% от массы навески.
б) Спекание с пероксидом натрия с последующим кратковременным сплавлением. Растворение плава серной кислотой.
Примечание - Метод рекомендуется для диаспоров, а также при остатке после возгонки диоксида кремния при кислотном разложении более 1% от массы навески.
в) Метод сплавления по ИСО 6995.
Обезвоживание диоксида кремния, растворение солей, фильтрование и прокаливание загрязненного диоксида кремния, обработка фтористоводородной и серной кислотами. Сплавление остатка со смесью углекислого натрия и тетраборнокислого натрия, растворение плава в серной кислоте и присоединение его к основному раствору.
Добавление к аликвотной части основного раствора избыточного количества гидроксида натрия и нагревание до деполимеризации диоксида кремния в растворе.
Подкисление серной кислотой и установление рН раствора 1,40 с последующим добавлением молибдата аммония. Разрушение фосфорномолибденовой и мышьяковомолибденовой кислот добавлением избытка серной кислоты, восстановление
А.4 Реактивы
Для анализа используют только реактивы квалификации ч.д.а., дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.
А.4.1 Пероксид натрия.
Примечание - Пероксид натрия хранят в сухом месте, не допускается применять пероксид со следами агломерации.
А.4.2 Смесь для сплавления из углекислого натрия и тетраборнокислого натрия.
Безводный углекислый натрий и безводный тетраборнокислый натрий смешивают в соотношении 3:1 (по массе).
А.4.3 Фтористоводородная кислота,
А.4.4 Серная кислота,
А.4.5 Серная кислота,
А.4.6 Серная кислота,
А.4.7 Серная кислота,
А.4.8 Смесь кислот.
В стакан вместимостью 1 дм
Для каждой серии определений готовят свежий раствор, хранить раствор не допускается.
А.4.9 Аскорбиновая кислота, раствор 50 г/дм
5 г аскорбиновой кислоты растворяют в 100 см
А.4.10 Аммония молибдат, раствор 100 г/дм
100 г молибдата аммония [(NH
При появлении осадка раствор следует вылить.
А.4.11 Натрия гидроксид, раствор 160 г/дм
160 г гидроксида натрия растворяют в 1 дм
А.4.12 Стандартный раствор диоксида кремния, содержащий 400 мг SiO
Чистый диоксид кремния прокаливают 1 ч при 1000 °С и охлаждают в эксикаторе. 0,400 г прокаленного диоксида кремния взвешивают с точностью до 0,001 г и помещают в платиновый тигель. Добавляют 4,0 г безводного углекислого натрия, тщательно перемешивают металлическим шпателем, осторожно прокаливают 10 мин при 1000 °С.
Охлаждают и помещают в пластмассовый стакан вместимостью 400 см
Немедленно переносят раствор в пластмассовый сосуд.
А.4.13 Стандартный раствор диоксида кремния, содержащий 4 мг SiO
10 см
Раствор готовят непосредственно перед использованием.
А.4.14 Раствор-фон для построения градуировочного графика.
Растворы готовят по А.4.12 и А.4.13 без диоксида кремния.
А.4.15 Фенолфталеин, раствор индикатора.
0,05 г фенолфталеина растворяют в 50 см
А.5 Аппаратура
Обычная лабораторная аппаратура, стеклянная посуда с нетравленой, без царапин поверхностью, и указанная в А.5.1-А.5.8.
А.5.1 Платиновый тигель вместимостью около 30 см
А.5.2 Пипетки с одной отметкой на 5, 10, 15, 20 и 25 см
А.5.3 Пластмассовые стаканы вместимостью около 150 см
А.5.4 Лабораторная муфельная печь с диапазоном рабочих температур 480-1100 °С и продувкой воздуха через камеру нагрева.
А.5.5 Циркониевый тигель вместимостью около 40 см
А.5.6 рН-метр.
А.5.7 Спектрофотометр для измерения абсорбции при длине волны около 810 нм.
А.5.8 Эксикатор с оксидом фосфора (V) в качестве осушителя.
А.6 Отбор и подготовка проб
Лабораторную пробу отбирают и измельчают до размера частиц, проходящих через лабораторное сито с размером ячеек 150 мкм, в соответствии с методикой, изложенной в соответствующих стандартах.
А.7 Проведение анализа
А.7.1 Количество определений
Анализ проводят на двух параллельных навесках независимо для каждой пробы руды.
Примечание - "Независимо" означает проведение анализа разными лаборантами или, в случае невозможности замены лаборантов, с перерывами между определениями.
А.7.2 Навеска
1 г пробы взвешивают с точностью до 0,001 г и записывают массу (
А.7.3 Холостой опыт
Параллельно с разложением навески готовят раствор холостого опыта по методике разложения, но без пробы. При проведении одновременно анализа нескольких проб достаточно одного холостого опыта при условии соблюдения той же методики и использования реактивов из тех же сосудов.
А.7.4 Контрольный опыт
В каждой серии определений в тех же условиях проводят параллельно анализ стандартного образца руды того же типа.
Примечание - Стандартный образец должен быть того же типа руды, что и анализируемая проба. Стандартный образец не может считаться рудой того же типа, если свойства анализируемой пробы настолько отличаются от свойств стандартного образца, что требуется значительно изменить проведение анализа.
А.7.5 Гравиметрическое определение кремния
А.7.5.1 Разложение навески
В случае кислотного разложения следует поступить, как установлено в А.7.5.1.1, а в случае щелочного спекания - как в А.7.5.1.2.
А.7.5.1.1 Кислотное разложение
Навеску пробы (А.7.2) помещают в стакан вместимостью 400 см
Примечание - При массовой доле оксида железа (Fe
После того как прекратится выделение бурых паров, тщательно ополаскивают крышку и стенки стакана. Выпаривают открытый раствор до густых паров серной кислоты. Закрывают и нагревают интенсивно 60 мин на плитке при температуре (210±10) °С.
Примечание - Температуру определяют в отдельном стакане с помощью частично погруженного (на 10 мм) в серную кислоту термометра.
А.7.5.1.2 Щелочное спекание
Навеску пробы (А.7.2) помещают в сухой циркониевый тигель (А.5.5), добавляют 10 г пероксида натрия (А.4.1), тщательно перемешивают сухим металлическим шпателем.
Тигель помещают в муфельную печь (А.5.4), выдерживают 45 мин при температуре 480-500 °С. Извлекают тигель из печи, нагревают на горелке для расплавления спека (около 30 с). Продолжают нагрев плава 2 мин с перемешиванием круговыми движениями.
Охлаждают до комнатной температуры (можно ускорить охлаждение с помощью металлической плиты), помещают на бок в стакан вместимостью 400 см
После полного выщелачивания содержимого извлекают тигель из стакана, тщательно ополаскивают его и сливают промывную воду в стакан. Тщательно ополаскивают крышку и стенки стакана. Выпаривают открытый раствор до густых паров серной кислоты. Закрывают и интенсивно нагревают 60 мин на плитке при температуре (210±10) °С.
А.7.5.2 Растворение и фильтрование
Раствор охлаждают до комнатной температуры, осторожно добавляют 130 см
Стакан ополаскивают водой, очищают стенки стакана стеклянной палочкой с резиновым наконечником, переносят осадок на фильтр. Фильтр с осадком пятикратно промывают горячей водой порциями по 5-10 см
Примечание - При высоком содержании диоксида кремния необходимо увеличить объем промывного раствора.
А.7.5.3 Обработка загрязненного осадка диоксида кремния
Фильтр с диоксидом кремния помещают в предварительно прокаленный взвешенный платиновый тигель (А.5.1). Высушивают, сжигают и озоляют полностью, постепенно поднимая температуру до 600-700 °С.
Тигель закрывают и прокаливают 30 мин в муфельной печи (А.5.4) при температуре (1075±25) °С, затем охлаждают на воздухе 1-2 мин.
Помещают в эксикатор (А.5.8), охлаждают до комнатной температуры и взвешивают.
Примечание - Время охлаждения около 10 мин.
Повторяют прокаливание, охлаждение и взвешивание до получения постоянной массы с точностью 0,0005 г. Записывают массу тигля с содержимым (
Осадок в тигле смачивают по каплям водой. Доливают 8 капель серной кислоты (А.4.4), затем 5 см
Осторожно нагревают при низкой температуре, закрывают тигель, прокаливают в муфельной печи (А.5.4) при температуре (1075±25) °С (15±2) мин. Дают остыть на воздухе 1-2 мин. Помещают в эксикатор. Охлаждают до комнатной температуры и взвешивают.
Повторяют обработку кислотами, выпаривание и прокаливание до получения постоянной массы с точностью до 0,0005 г. Записывают массу тигля с содержимым (
Примечание - Если при кислотном разложении масса остается постоянной и превышает массу тигля на 0,01 г, следует пользоваться методом спекания.
А.7.5.4 Обработка осадка
(0,7±0,1) г смеси для сплавления добавляют к осадку (А.7.5.3). Сплавляют при температуре свыше 1000 °С в течение 4-5 мин в муфельной печи (А.5.4). Извлекают тигель, немного перемешивают круговыми движениями и снова ставят в печь на 1-2 мин. Тигель охлаждают, добавляют 10 см
А.7.6 Спектрофотометрическое определение содержания остаточного диоксида кремния
Проводят анализ раствора анализируемой пробы и раствора холостого опыта.
Пипеткой (А.5.2) отбирают аликвотную часть объемом 10 см
Нагревают 15 мин на водяной бане при 70 °С и охлаждают. Нейтрализуют раствором серной кислоты (А.4.6). Добавляют 7 см
С этого момента до момента появления окраски растворов поддерживают температуру 15-25 °С.
Добавляют 2,0 см
Добавляют 20 см
Добавляют 5 см
Измеряют поглощение растворов при длине волны 810 нм, используя в качестве раствора сравнения воду, и записывают значения:
Рассчитывают и записывают абсорбцию, соответствующую содержанию диоксида кремния в растворе
А.7.7 Построение градуировочного графика
В шесть пластмассовых стаканов (А.5.3) вместимостью 150 см
Таблица A.1 Градуировочные растворы
Объем стандартного раствора диоксида кремния (А.4.13), см | Объем раствора-фона (А.4.14), см | Масса диоксида кремния в 100 см |
0 | 25 | 0 |
5 | 20 | 20 |
10 | 15 | 40 |
15 | 10 | 60 |
20 | 5 | 80 |
25 | 0 | 100 |
Далее с каждым стандартным раствором поступают, как указано в А.7.6.
Измеряют абсорбцию каждого раствора, используя в качестве раствора сравнения воду, записывают значения
Строят градуировочный график зависимости абсорбции от массы диоксида кремния
Абсорбция | Диоксид кремния, мкг | |||
0 | ||||
20 | ||||
40 | ||||
60 | ||||
80 | ||||
100 |
А.8 Обработка результатов
А.8.1 Расчет общего содержания диоксида кремния
Массовую долю диоксида кремния
где
А.8.2 Статистическая обработка результатов
А.8.2.1 Точность
Точность метода выражается терминами сходимости, воспроизводимости и индекса воспроизводимости по таблице А.2.
Таблица А.2 Показатели точности определения кремния
Проба | Среднее значение массовой доли диоксида кремния, % | Компоненты стандартного отклонения | Индекс воспроизводимости 2 | |
МТ/12/2 | 1,53 | 0,035 | 0,072 | 0,16 |
МТ/12/1 | 2,57 | 0,034 | 0,025 | 0,085 |
МТ/12/4 | 5,04 | 0,045 | 0,070 | 0,17 |
МТ/12/6 | 21,59 | 0,059 | 0,19 | 0,39 |
где |
А.8.2.2 Критерии оценки правильности результатов анализа (см. ИСО 5725)
Результат анализа пробы принимают, если результат анализа стандартного образца отличается от паспортного значения этого образца на значение, не превышающее индекс воспроизводимости (таблица А.2), расхождение между двумя результатами параллельных определений для анализируемой пробы не превышает 2,77
Если результат анализа стандартного образца находится за пределами индекса воспроизводимости, то необходимо провести одновременно анализ одной анализируемой пробы, одного стандартного образца и одного холостого опыта. Результат анализа стандартного образца должен быть рассмотрен для принятия результата анализа пробы, как указано выше.
Если результат анализа стандартного образца находится за пределами индекса воспроизводимости, проводят анализ другого стандартного образца того же типа руды, пока не будут получены два приемлемых результата.
Если расхождение между двумя результатами анализа анализируемой пробы превышает 2,77
А.8.2.3 Расчет окончательного результата
Окончательный результат является среднеарифметическим значений принятых результатов анализа, рассчитанных с точностью до четвертого и округленных до второго десятичного знака следующим образом:
а) если цифра третьего десятичного знака меньше 5, ее отбрасывают, а цифра второго десятичного знака остается без изменения;
б) если цифра третьего десятичного знака 5, а четвертый десятичный знак любая цифра, кроме 0, или если цифра третьего десятичного знака больше 5, цифру второго десятичного знака увеличивают на единицу;
в) если цифра третьего десятичного знака 5, а четвертый десятичный знак 0, цифру 5 отбрасывают, а цифру второго десятичного знака оставляют без изменения, если она 0, 2, 4, 6, 8, или увеличивают на единицу, если она 1, 3, 5, 7 или 9.
А.9 Протокол испытания
Протокол испытания должен содержать:
а) необходимые данные для определения пробы;
б) ссылку на настоящий стандарт;
в) результаты анализа;
г) порядковый номер результатов;
д) любые данные, отмеченные в процессе анализа, и любые операции, влияющие на результаты анализа и не предусмотренные настоящим стандартом.
Электронный текст документа
и сверен по:
Боксит. Методы анализа: Сб. стандартов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2002