ГОСТ 18262.10-88 Руды титаномагнетитовые, концентраты, агломераты и окатыши железованадиевые. Методы определения хрома

ГОСТ 18262.10-88

Группа А39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РУДЫ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ,
АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ ЖЕЛЕЗОВАНАДИЕВЫЕ

Методы определения хрома

Titanomagnetite ores, ironvanadium concentrates, agglomerates and pellets.
Methods for determination of chromium

ОКСТУ 0720

Срок действия с 01.01.90
до 01.01.2000*
________________________________
* Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95
Межгосударственного Совета по стандартизации,
метрологии и сертификации (ИУС N 11, 1995 год). -
.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

И.М.Кузьмин, Л.В.Камаева (руководитель темы), Н.А.Зобнина, Л.И.Бармина, Ю.В.Баринов, К.Е.Юрочкина

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16.12.88 N 4190

3. Срок первой проверки - 1998 г.

Периодичность проверки - 8 лет

4. ВЗАМЕН ГОСТ 18262.10-72

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящий стандарт распространяется на титаномагнетитовые руды, железованадиевые концентраты, агломераты и окатыши и устанавливает фотометрический метод определения хрома при массовой доле от 0,02 до 0,5% и титриметрический метод - при массовой доле от 0,5 до 1%.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 18262.0.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на окислении дифенилкарбазида шестивалентным хромом в кислой среде с образованием соединения красно-фиолетового цвета. Отделение хрома от сопутствующих компонентов проводят сплавлением навески пробы со смесью перекиси натрия и углекислого натрия с последующим выщелачиванием плава в воде.

2.1. Аппаратура и реактивы

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева не менее 700 °С.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр (абсорбциометр).

Тигли никелевые или стеклоуглеродные.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Натрия перекись.

Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор с молярной концентрацией эквивалента 6 моль/дм, приготовленный следующим образом: к 700 см воды приливают 165 см серной кислоты, охлаждают, прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до появления бледно-розовой окраски, разбавляют водой до 1 дм и перемешивают.

Кислота уксусная по ГОСТ 61 и разбавленная 1:8.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор массовой концентрации 100 г/дм.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор массовой концентрации 25 г/дм.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор массовой концентрации 10 г/дм.

8-оксихинолин, раствор массовой концентрации 25 г/дм, приготовленный следующим образом: 2,5 г 8-оксихинолина растворяют в 10 см уксусной кислоты, разбавленной 1:8, и разбавляют этим же раствором кислоты до 100 см.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Хлороформ медицинский.

1,5-дифенилкарбазид по нормативно-технической документации, раствор массовой концентрации 1 г/дм, приготовленный следующим образом: 0,1 г дифенилкарбазида растворяют в 10 см уксусной кислоты, приливают 90 см этилового спирта и перемешивают.

Перекись водорода по ГОСТ 10929.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220. Если реактив имеет квалификацию "ч.д.а." или "х.ч.", его необходимо перекристаллизовать следующим образом: 100 г двухромовокислого калия растворяют в 150 см воды при нагревании до кипения. Энергично размешивая, раствор выливают тонкой струей в фарфоровую чашку для получения мелких кристаллов. Охлаждают чашку с раствором холодной водой и выпавшие кристаллы отфильтровывают с отсасыванием на воронке с пористой стеклянной пластинкой, сушат 2-3 ч при 100-105 °С, растирают в порошок и окончательно высушивают при 180-200 °С в течение 10-12 ч. Перекристаллизацию реактива квалификации "ч.д.а." повторяют.

Стандартные растворы хрома, приготовленные следующим образом:

Раствор А. 0,2829 г двухромовокислого калия, перекристаллизованного (при необходимости) и высушенного при 180-200 °С до постоянной массы, растворяют в 200 см воды. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см стандартного раствора А соответствует 0,0001 г хрома.

Раствор Б. 5 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см стандартного раствора Б соответствует 0,000005 г хрома.

Метиловый оранжевый [4-(диметиламино)-азобензол-4'-сульфокислоты натриевая соль], индикатор, водный раствор массовой концен

трации 1 г/дм.

2.2. Проведение анализа

2.2.1. Масса навески и аликвота анализируемого раствора в зависимости от содержания хрома указаны в табл.1.

Таблица 1

2.2.2. В никелевый или стеклоуглеродный тигель, содержащий 1 г углекислого натрия, помещают навеску, прибавляют 1 г перекиси натрия и перемешивают сухим стальным шпателем.

Нагревают тигель до расплавления смеси и сплавляют в течение 3 мин в никелевом тигле при 650-700 °С или в стеклоуглеродном тигле при 600-650 °С.

Тигель с плавом охлаждают, помещают в стакан вместимостью 250 см, выщелачивают плав в 80-100 см воды и кипятят раствор для разрушения перекиси водорода. Вынимают тигель из стакана и обмывают его водой. Если раствор имеет фиолетовую или зеленую окраску, добавляют несколько капель перекиси водорода и снова кипятят.

Раствор охлаждают и вместе с осадком переливают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают водой до метки, перемешивают и фильтруют через сухой фильтр в сухую коническую колбу, отбрасывая первые порции фильтрата.

2.2.3. Аликвоту анализируемого раствора (в соответствии с табл.1) помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают раствор контрольного опыта до объема 25 см и нейтрализуют раствором серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 6 моль/дм в присутствии метилового оранжевого.

2.2.4. Если отношение ванадия к хрому более чем 10:1, аликвоту анализируемого раствора после нейтрализации помещают в делительную воронку вместимостью 150 см, устанавливают рН 3,5-4, приливают 0,1 см раствора 8-оксихинолина, 3 см хлороформа и раствор интенсивно встряхивают 1 мин. Органический слой отделяют, снова добавляют 0,1 см раствора 8-оксихинолина и экстракцию хлороформом повторяют до получения бесцветного хлороформного экстракта. Водный раствор фильтруют через фильтр средней плотности для удаления остатков хлороформа и промывают фильтр 3-4 раза водой.

2.2.5. К раствору, полученному по п.2.2.3 или 2.2.4, приливают 2 см раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 6 моль/дм, нагревают до кипения, приливают 1 см раствора азотнокислого серебра и 10 см раствора надсернокислого аммония. Раствор кипятят 15-20 мин, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см, приливают 5 см раствора дифенилкарбазида, доливают водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора сразу или, если присутствует ванадий в анализируемой пробе, через 10 мин на спектрофотометре при длине волны 540 нм или фотоэлектроколориметре в интервале длин волн от 520 до 540 нм.

В качестве раствора сравнения используют воду.

2.2.6. Для внесения поправки на содержание хрома в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

По найденному значению оптической плотности анализируемого раствора за вычетом значения оптической плотности раствора контрольного опыта находят содержание хрома по градуировочному графику.

2.2.7. Для построения градуировочного графика в шесть из семи стаканов вместимостью 100 см, содержащих по 25 см раствора контрольного опыта, помещают 1, 2, 3, 4, 5 и 6 см стандартного раствора хрома Б, что соответствует 0,000005, 0,000010, 0,000015, 0,000020, 0,000025 и 0,000030 г хрома, нейтрализуют раствором серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 6 моль/дм по метиловому оранжевому и дают 2 см в избыток. Растворы перемешивают, нагревают до кипения, приливают по 1 см раствора азотнокислого серебра и по 10 см раствора надсернокислого аммония. Растворы кипятят 10-15 мин, охлаждают, переливают в мерные колбы вместимостью 100 см, приливают по 5 см раствора дифенилкарбазида, доливают водой до метки и перемешивают. Оптическую плотность измеряют, как указано в п.2.2.5.

Раствор седьмой колбы, не содержащий стандартного раствора хрома, служит раствором контрольного опыта для градуировочного графика.

По найденным значениям оптической плотности растворов для градуировочного графика за вычетом значения оптической плотности раствора контрольного опыта и соответствующим концентрациям хрома строят градуировочный граф

ик.

2.3. Обработка результатов

2.3.1. Массовую долю хрома () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса хрома в объеме раствора, используемого для измерения, найденная по градуировочному графику, г;

- масса навески в объеме раствора, используемого для измерения, г

.

2.3.2. Абсолютное допускаемое расхождение между результатами двух определений для доверительной вероятности 0,95, не должно превышать величины, указанной в табл.2.

Таблица 2

3. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на окислении трехвалентного хрома до шестивалентного надсернокислым аммонием в сернокислой среде в присутствии азотнокислого серебра в качестве катализатора. Шестивалентный хром восстанавливают раствором двойной сернокислой соли закиси железа-аммония, избыток которой титруют раствором марганцовокислого калия. Ванадий не мешает определению хрома.

3.1. Аппаратура и реактивы

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева не менее 700 °С.

Чашки и тигли платиновые по ГОСТ 6563.

Тигли никелевые или стеклоуглеродные.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Натрия перекись.

Калий пиросернокислый по ГОСТ 7172.

Натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839*, высушенный при 105-110 °С в течение 1-1,5 ч.

________________

* До 01.01.90**

** ГОСТ 5839-77 приводится как действующий в Указателе "Национальные стандарты" 2008 год - .

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:9, 1:20, 1:100.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478, раствор 200 г/дм.

Марганец (II) сернокислый 5-водный по ГОСТ 435, раствор 1 г/дм.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, раствор 2,5 г/дм.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233, раствор 50 г/дм.

Водорода перекись по ГОСТ 10929.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор 12 г/дм: 12 г соли Мора растворяют в 300 см серной кислоты, разбавленной 1:20. Разбавляют этой же кислотой до 1 дм и перемешивают.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,03 моль/дм: 0,948 г соли растворяют в 1 дм воды, тщательно перемешивают и фильтруют через волокнистый асбест или стеклянную вату в склянку из темного стекла и выдерживают 6-8 сут. После этого раствор сифонируют и хранят в склянке из темного стекла.

Массовую концентрацию () раствора марганцовокислого калия по щавелевокислому натрию устанавливают следующим образом: 0,05-0,08 г щавелевокислого натрия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, приливают 100 см серной кислоты, разбавленной 1:9, нагревают до 70-80 °С и титруют раствором марганцовокислого калия до появления устойчивой розовой окраски раствора.

Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия () в граммах хрома на кубический сантиметр вычисляют по формуле

,

где - масса навески щавелевокислого натрия, г;

0,2588 - коэффициент пересчета количества щавелевокислого натрия на эквивалентное количество хрома;

- объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см.

3.2. Проведение анализа

3.2.1. Кислотное разложение

3.2.1.1. Навеску массой 1 г помещают в платиновую чашку, приливают 5 см азотной кислоты, 15-20 см фтористоводородной кислоты и 20-25 см серной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор выпаривают до выделения обильных паров серного ангидрида. Остаток охлаждают, стенки чашки обмывают водой и раствор снова выпаривают до выделения обильных паров серного ангидрида. Содержимое чашки охлаждают, приливают 50 см воды и нагревают до растворения растворимых солей. Нерастворимый остаток отфильтровывают на фильтр средней плотности, уплотненный фильтробумажной массой. Фильтрат собирают в коническую колбу вместимостью 500 см. Промывают чашку и фильтр с остатком 2-3 раза серной кислотой, разбавленной 1:100, и 4-6 раз горячей водой. Фильтрат сохраняют в качестве основного раствора.

3.2.1.2. Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, озоляют, прокаливают при 500-600 °С и охлаждают. К остатку прибавляют 3 г пиросернокислого калия и сплавляют при 650-700 °С. Плав выщелачивают в 40-50 см горячей воды, тигель извлекают из стакана и обмывают его водой. Полученный раствор присоединяют к основному раствору.

3.2.2. Щелочное сплавление

Помещают 5 г углекислого натрия в стеклоуглеродный или никелевый тигель, прибавляют навеску массой 1 г и 5 г перекиси натрия и перемешивают сухим стальным шпателем.

Нагревают тигель до расплавления смеси и сплавляют в течение 3 мин при 650-700 °С. Плав охлаждают и выщелачивают в 200 см воды, тигель вынимают, обмывают его водой. Раствор нейтрализуют серной кислотой, разбавленной 1:1, и приливают еще 25 см этой же кислоты. Затем прибавляют несколько капель перекиси водорода для растворения осадка, прозрачный раствор кипятят для разрушения избытка перекиси водорода.

3.2.3. К раствору, полученному по п.3.2.1 или 3.2.2, объем которого должен быть 250-300 см приливают 10 см ортофосфорной кислоты и 10 см раствора азотнокислого серебра. Раствор нагревают до кипения, приливают 15-20 см раствора надсернокислого аммония и кипятят до появления слабо-розовой окраски (3-5 мин). Если в процессе кипячения раствор не окрашивается, прибавляют 3-4 капли раствора сернокислого марганца и снова кипятят до появления окраски. К горячему раствору приливают 10 см раствора хлористого натрия, затем раствор кипятят до исчезновения розовой окраски и разрушения избытка надсернокислого аммония и охлаждают. К раствору приливают из бюретки раствор соли Мора до перехода желтой окраски раствора в зеленовато-голубую и в избыток 5-7 см. Избыток раствора соли Мора титруют раствором марганцовокислого калия до появления слабо-розовой окраски раствора, сохраняющейся в течение 1 мин.

Одновременно устанавливают соотношение между растворами соли Мора и марганцовокислого калия следующим образом: в коническую колбу вместимостью 500 см приливают из бюретки 10 см раствора соли Мора, приливают 100 см серной кислоты, разбавленной 1:20, и титруют раствором марганцовокислого калия до слабо-розовой окраски, сохраняющейся в течение 1 мин.

Соотношение () между объемами растворов соли Мора и марганцовокислого калия вычисляют по формуле

,

где - объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование соли Мора, см;

- объем раствора соли Мора, см.

3.3. Обработка результатов

3.3.1. Массовую долю хрома () в процентах вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация раствора марганцовокислого калия по хрому, г/см;

- соотношение между растворами соли Мора и марганцовокислого калия;

- объем раствора соли Мора, см;

- объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование избытка соли Мора, см;

- масса навески высушенной пробы,

г.

3.3.2. Абсолютное допускаемое расхождение между результатами двух определений при доверительной вероятности 0,95 не должно превышать величины, указанной в табл.3.

Таблица 3

Электронный текст документа подготовлен

и сверен по:

Руды титаномагнетитовые, концентраты,

агломераты и окатыши железованадиевые.

Методы химического анализа: Сб. ГОСТов.

ГОСТ 18262.0-88-ГОСТ 18262.15-88. -

М.: Издательство стандартов, 1989