ГОСТ 25702.13-83*
Группа А39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КОНЦЕНТРАТЫ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
Методы определения пятиокиси тантала
Raremetallic concentrates. Methods for the determination of tantalium pentoxide
ОКСТУ 1760
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 апреля 1983 г. N 1613 срок введения установлен с 01.07.84
Постановлением Госстандарта СССР от 29.09.88 N 3362 срок действия продлен до 01.07.99
________________
* Переиздание (май 1994 г.) с Изменением N 1, утвержденным в сентябре 1988 г. (ИУС 1-89)
Настоящий стандарт распространяется на редкометаллические концентраты и устанавливает методы определения пятиокиси тантала:
экстракционно-фотометрический и нейтронно-активационный (при массовой доле от 0,5 до 0,7%) в лопаритовом концентрате;
экстракционно-фотометрический (при массовой доле от 0,1 до 2,0%) - в черновом танталовом концентрате;
экстракционно-гравиметрический (при массовой доле от 10 до 60% и выше) - в танталитовом и танталовом концентратах.
При разногласиях в оценке качества лопаритового концентрата по показателю содержания пятиокиси тантала определение проводят нейтронно-активационным методом.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 25702.0-83.
2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЯТИОКИСИ ТАНТАЛА В ЛОПАРИТОВОМ И ЧЕРНОВОМ ТАНТАЛОВОМ КОНЦЕНТРАТАХ
Метод основан на извлечении тантала из тартратно-сульфатной среды смесью толуола с ацетоном (9:1) в виде фторотанталата кристаллического фиолетового или бриллиантового зеленого и фотометрировании окраски экстракта.
2.1. Аппаратура, реактивы и растворы
Весы аналитические.
Весы технические.
Плитка электрическая.
Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000°С.
Фотоэлектроколориметр типа ФЭК-60.
Тигли кварцевые вместимостью 50 см
Чашки платиновые вместимостью 50 см
Банка полиэтиленовая вместимостью 500 см
Груша резиновая.
Колбы мерные вместимостью 100 см
Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 100 и 200 см
Микробюретка вместимостью 5 см
Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см
Пипетки вместимостью 10 см
Пипетка полиэтиленовая вместимостью 3 см
Пробирки стеклянные вместимостью 15 см
Цилиндры кварцевые с притертыми пробками вместимостью 50 см
Примечание. После работы с растворами красителей цилиндры и другую посуду следует вымыть серной кислотой и водой.
Часы песочные на 1 мин или секундомер.
Штативы для пробирок и кварцевых цилиндров.
Бумага индикаторная "Phan", pH=0,4-1,4 или "Рифан", рН=0,3-2,2.
Фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента".
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:1 и 1:4 и с молярной концентрацией 1 моль/дм
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78 с молярной концентрацией 5 моль/дм
Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712-78, водный раствор с массовой концентрацией 100 г/дм
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, разбавленный 1:1.
Аммоний виннокислый по НТД, растворы с массовой концентрацией 40 и 100 г/дм
Ацетон по ГОСТ 2603-79 или импортный "Chemapol".
Натрий пиросернокислый по ГОСТ 18344-78.
Толуол по ГОСТ 5789-78.
Бриллиантовый зеленый, водный раствор с массовой концентрацией 10 г/дм
Кристаллический фиолетовый, водный раствор с массовой концентрацией 2,0 г/дм
Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76, насыщенный раствор; готовят следующим образом: 25 г реактива растворяют в 500 см
Раствор для разбавления: 40 г натрия пиросернокислого расплавляют до удаления паров серной кислоты, растворяют в ~500 см
Пятиокись тантала, высокой чистоты, содержащая не менее 99,9% основного вещества.
Стандартные растворы пятиокиси тантала:
раствор А. Навеску пятиокиси тантала массой 0,05 г помещают в кварцевый тигель с крышкой и сплавляют с 2 г пиросернокислого натрия в муфельной печи при температуре 850-900°С до получения прозрачного плава, прибавляя в процессе сплавления 1-2 раза по 1 см
Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см
1 см
Раствор пригоден для использования в течение месяца.
раствор Б. Отбирают пипеткой 2 см
1 см
Раствор пригоден для использования в течение 1 сут.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Проведение анализа
2.2.1. Навеску пробы массой 0,1 г помещают в платиновую чашку, смачивают 1 см
2.2.1.1. При определении содержания тантала с помощью кристаллического фиолетового аликвотную часть раствора 1, равную 5 см
Через все стадии анализа проводят контрольный опыт на реактивы. Значение оптической плотности контрольного опыта вычитают из значения оптической плотности анализируемого раствора.
Оптическая плотность контрольного опыта не должна превышать величины 0,03, в противном случае меняют посуду и реактивы.
Массу пятиокиси тантала находят по градуировочному графику.
2.2.1.2. Для построения градуировочного графика в кварцевые цилиндры с притертыми пробками приливают микробюреткой 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см
По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам пятиокиси тантала строят градуировочный график.
2.2.1.3. При определении содержания тантала с помощью бриллиантового зеленого аликвотную часть раствора 1, равную 5 см
Через все стадии анализа проводят контрольный опыт на реактивы.
Значение оптической плотности контрольного опыта вычитают из значения оптической плотности анализируемого раствора.
Оптическая плотность контрольного опыта не должна превышать величины 0,03-0,04, в противном случае меняют посуду и реактивы.
Массу пятиокиси тантала находят по градуировочному графику.
2.2.1.4. Для построения градуировочного графика в кварцевые цилиндры с притертыми пробками приливают 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0 см
Добавляют 2 см
По полученным значениям оптической плотности и соответствующим им массам пятиокиси тантала строят градуировочный график.
2.2.1-2.2.1.4. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.1.5. При определении содержания тантала в черновом танталовом концентрате с помощью бриллиантового зеленого аликвотную часть раствора 1, равную 1,0-5,0 см
2.2.1.6. Для построения градуировочного графика в кварцевые цилиндры с притертыми пробками приливают 0,5-1,0-2,0 и 2,5 см
2.2.1.5; 2.2.1.6. (Введен дополнительно, Изм. N 1).
2.3. Обработка результатов
2.3.1. Массовую долю пятиокиси тантала (
где
1000 - коэффициент пересчета граммов на миллиграммы.
2.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.1.
Таблица 1
Анализируемый концентрат | Массовая доля пятиокиси тантала, % | Допускаемое расхождение, % |
Лопаритовый | 0,50 | 0,09 |
0,60 | 0,10 | |
0,70 | 0,11 | |
Танталовый (черновой) | 0,100 | 0,015 |
0,20 | 0,03 | |
0,50 | 0,08 | |
1,00 | 0,13 | |
1,5 | 0,2 | |
2,00 | 0,25 |
2.3.1; 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3 НЕЙТРОННО-АКТИВАЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЯТИОКИСИ ТАНТАЛА В ЛОПАРИТОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ
Метод основан на облучении анализируемых концентратов нейтронами ядерного реактора и последующей регистрации наведенной активности
3.1. Аппаратура, материалы и реактивы
Весы микроаналитические типа ВЛМ-1г (СМД-1000) или аналогичные.
Ядерный реактор с плотностью потока нейтронов, равной (1-3)·10
Гамма-спектрометр, состоящий из многоканального анализатора типа LP-4900 или аналогичного, блока усиления сигналов и детектора типа "Лангур" или аналогичного, полупроводникового германий-литиевого детектора с фотоэффективностью регистрации гамма-квантов
Радиометр типа "Тисс" или аналогичный.
Бокс настольный на одно рабочее место типа 9БП1-ОС или аналогичный.
Контейнер настольный лабораторный марки КТ-10 с толщиной стенок из свинца 10 мм.
Контейнер транспортный марки КЛ-10 с толщиной стенок из свинца 100 мм.
Пенал для облучения из алюминия марки 995-А.
Фольга толщиной 0,05-0,1 мм из алюминия марки 995-А.
Набор образцовых стандартных гамма-излучателей ОСГИ.
Ступка и пестик агатовые.
Графитовый порошок нейтронно-активационно чистый по танталу.
Лампа инфракрасная ИФ-1.
Тантала пятиокись высокой чистоты, содержащая не менее 99,9% основного вещества.
Образец сравнения основной с массовой долей пятиокиси тантала 10,0%; готовят следующим образом: взвешивают 100 мг пятиокиси тантала и 900 мг графитового порошка, переносят их в агатовую ступку. Смесь тщательно растирают под слоем спирта в течение 150-180 мин, затем высушивают под лампой ИФ-1 до постоянной массы.
Образец сравнения рабочий с массовой долей пятиокиси тантала 1,0%; готовят следующим образом: от основного образца сравнения отбирают навеску массой 100 мг, переносят в агатовую ступку, туда же добавляют 900 мг графитового порошка и далее поступают так, как указано при приготовлении основного образца сравнения.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Ацетон по ГОСТ 2603-79.
3.2. Подготовка к анализу
3.2.1. Подготовка анализируемых концентратов и образец сравнения к облучению
Пенал для облучения и алюминиевую фольгу промывают ацетоном, затем спиртом.
Из алюминиевой фольги делают пакеты размером 1х1 см, маркируют. В пакет помещают сначала 10-15 мг графитового порошка, затем точную навеску анализируемого концентрата массой от 10 до 12 мг, затем 10-15 мг графитового порошка. Пакет плотно закрывают и встряхивают в течение примерно 1 мин для перемешивания содержимого пакета. От каждой пробы отбирают по две навески.
Аналогичным способом готовят упаковку с точной навеской рабочего образца сравнения, масса которой от 8 до 10 мг.
Пакеты с навесками анализируемых концентратов и образцов сравнения складывают в стопки размером не более 25х25 мм, заворачивают в алюминиевую фольгу и помещают в пенал для облучения. В каждой стопке должно быть по три образца сравнения.
Всего в пенал для облучения можно помещать навески материала общей массой до 250 мг.
Время облучения 60-90 мин при плотности потока нейтронов 2·10
Облученные образцы перевозят с реактора в контейнере КЛ-10.
3.2.2. Подготовка спектрометра, анализируемого концентрата и образцов сравнения к измерению активности
Облученные навески концентрата и образцы сравнения выдерживают в течение 10 дней в хранилище радиоактивных веществ, затем переносят в контейнере КТ-10 в измерительную комнату. Навески концентратов и образцы сравнения не перепаковывают в необлученную фольгу.
Определение содержания пятиокиси тантала проводят по гамма-линии
Измерению активности
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Измерение активности
3.3.1.1. При измерении активности
Активность
Время измерения активности должно быть таким, чтобы в аналитическом пике
Расшифровку спектра выполняют по энергии гамма-линии
3.4.1. Массовую долю пятиокиси тантала (
где
________________
* Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. - .
3 - коэффициент, учитывающий количество образцов сравнения.
За первый (
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.4.2. В интервале значений массовой доли пятиокиси тантала от 0,5 до 0,7 расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 0,04%.
4. ЭКСТРАКЦИОННО-ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЯТИОКИСИ ТАНТАЛА В ТАНТАЛИТОВОМ И ТАНТАЛОВОМ КОНЦЕНТРАТАХ
Метод основан на отделении тантала от мешающих элементов экстракцией его в виде фтортанталата бриллиантового зеленого хлороформом и гравиметрическом определении тантала осаждением его селенистой кислотой из оксалатного раствора после удаления хлороформа.
4.1. Аппаратура, реактивы и растворы
Весы аналитические.
Весы технические.
Плитка электрическая.
Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру 850-900°С.
Чашки платиновые вместимостью 50 см
Воронки делительные фторопластовые, полиэтиленовые или полиизопропиленовые вместимостью 200-250 см
Для мытья делительных воронок используют этиловый спирт в количестве 15 см
Допускается применять стеклянные и кварцевые делительные воронки. Краны и шлифы в воронках смазывать не следует.
Часы песочные на 1 и 2 мин.
Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента".
Масса бумажная обеззоленная.
Палочки пластмассовые.
Пипетка полиэтиленовая откалиброванная на 1,0 и 1,5 см
Банка пластмассовая вместимостью 1000 см
Колба мерная вместимостью 1000 см
Эксикатор.
Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 250 см
Крышка фторопластовая с диаметром на 10 мм превышающим диаметр стакана.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота селенистая по ГОСТ 11081-75, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:9.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78, раствор с массовой концентрацией 400 г/дм
Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76, раствор с массовой концентрацией 80 г/дм
Калий фтористый кислый по ГОСТ 10067-80.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76.
Смесь для сплавления: 40 г фтористого натрия и 60 г фтористого кислого калия перемешивают в пластмассовой банке до однородности.
Хлороформ медицинский.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Бриллиантовый зеленый, медицинский, раствор с молярной концентрацией 25 г/дм
4.2. Проведение анализа
Навеску пробы массой 0,5 г (при массовой доле пятиокиси тантала свыше 25%) помещают в платиновую чашку, засыпают 4 г бифторида калия или смеси для сплавления, нагревают на горячей электроплитке, а затем в начале нагретой муфельной печи до прекращения вспучивания плава. Сплавляют содержимое чашки при температуре 800-900°С в течение 2-5 мин до образования легкоподвижного плава. Пробы, которые в указанных выше условиях не сплавляются или сплавляются неполностью, перед сплавлением обрабатывают кислотами. Для этого навеску пробы в платиновой чашке смачивают 2-3 см
Проводят повторную экстракцию. Для этого добавляют в воронку с водной фазой 1,0 см
К остывшему сернокислому раствору приливают 8 см
4.1; 4.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3. Обработка результатов
4.3.1. Массовую долю пятиокиси тантала (
где
4.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.2.
Таблица 2
Массовая доля пятиокиси тантала, % | Допускаемое расхождение, % |
10,0 | 0,4 |
20,0 | 0,7 |
30,0 | 1,0 |
40,0 | 1,2 |
50,0 | 3,4 |
60,0 | 1,5 |
Св. 60,0 | 1,6 |
4.3.1; 4.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
Электронный текст документа
и сверен по:
Концентраты редкометаллические.
Методы анализа: Сб. ГОСТов.
ГОСТ 25702.0-83 - ГОСТ 25702.18-83.
М.: Издательство стандартов, 1994