ГОСТ 25702.18-83*
Группа А39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КОНЦЕНТРАТЫ РЕДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
Спектральные методы определения окисей алюминия, бария, железа, кальция, кремния, магния, ниобия, тантала, титана, циркония и хрома
Raremetallic concentrates. Spectral methods of the determination of alumina, barium, iron, calcium, silicon, magnium, niobium, tantalium, titanium, zirconium and chromium oxide
ОКСТУ 1760
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 апреля 1983 г. N 1614 срок введения установлен с 01.07.84
Постановлением Госстандарта СССР от 29.09.88 N 3364 срок действия продлен до 01.07.99
________________
Взамен ГОСТ 22939.1-78
* Переиздание (май 1994 г.) с Изменением N 1, утвержденным в сентябре 1988 г. (ИУС 1-89).
Настоящий стандарт распространяется на редкометаллические концентраты и устанавливает спектральные методы определения элементов (в пересчете на окиси):
спектральный метод, основанный на возбуждении спектров анализируемых концентратов в дуге переменного тока, для определения алюминия, кремния (при массовой доле от 0,5 до 6%) и хрома (от 0,1 до 3%) в ильменитовом концентрате; алюминия (от 0,2 до 3%), железа (от 0,5 до 4%), кремния (от 0,3 до 3%) и циркония (от 0,3 до 2,5%) в рутиловом концентрате; алюминия, железа, кремния (от 0,05 до 3%) и бария (от 0,02 до 12%) в целестиновом концентрате (при массовой доле окиси стронция не менее 45%); алюминия (от 0,2 до 3%), железа (от 0,02 до 0,3%), кальция (от 0,02 до 0,3%), магния (от 0,02 до 0,3%) и титана (от 0,1 до 1,5%) в цирконовом концентрате;
спектральный метод (с индукционной плазмой в качестве источника возбуждения спектров) для определения железа (при массовой доле от 0,5 до 2%), ниобия (от 6 до 9%), тантала (от 0,5 до 0,7%) и титана (от 35 до 40%) в лопаритовом концентрате.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требовании к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 25702.0-83.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, КРЕМНИЯ И ХРОМА В ИЛЬМЕНИТОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ
2.1. Аппаратура, материалы и реактивы
Весы аналитические.
Весы торсионные.
Весы технические.
Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000°С.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру до 150°С.
Плитка электрическая.
Баня водяная.
Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 с решеткой 600 нтр/мм или ИСП-30 с трехлинзовой системой освещения щели.
Генератор дуговой переменного тока типа ДГ-2 с дополнительным реостатом, обеспечивающий силу тока не менее 20 А.
Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2.
Спектропроектор типа ПС-18.
Тигли фарфоровые.
Станок для заточки угольных электродов.
Ступки с пестиками (агатовые, яшмовые и из оргстекла).
Чашки фарфоровые.
Электроды, выточенные из углей марки С-3, с кратером диаметром 1,3 мм, глубиной 2 мм, высотой заточенной части 12 мм, внешним диаметром заточенной части 3,0 мм.
Эксикатор.
Фотопластинки спектральные типа II чувствительностью 15 ед. или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения фотометрируемых линий в спектрах.
Угли спектральные марки С-3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:9.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Алюминия окись безводная.
Барий углекислый по ГОСТ 4158-80.
Графит порошковый по ГОСТ 23463-79, ос.ч.
Железа окись по ГОСТ 4173-77.
Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.
Кобальт марки K-0 по ГОСТ 123-78.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.
Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195-77.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244-76.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79 или натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84-76.
Титана двуокись марки ОС.Ч.6-2.
Хрома окись марки ОХМ-0 металлургическая по ГОСТ 2912-79.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627-74.
Фенидон (1-фенилпиразолидон).
Проявитель; готовят следующим образом: 80 г сернистокислого натрия безводного, 20 г гидрохинона, 80 г углекислого натрия безводного или 216 г кристаллического, 5 г бромистого калия, 1 г фенидона последовательно растворяют в воде, доводят объем раствора водой до 1000 см
Фиксаж; готовят следующим образом: 250 г серноватистокислого натрия, 25 г сернистокислого натрия безводного, 50 см
Допускается применять проявитель и фиксаж, рекомендованные для применяемых фотопластинок.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Подготовка к анализу
2.2.1. Приготовление образцов сравнения
2.2.1.1. Основу для образцов сравнения (ОС) готовят следующим образом: 40 г двуокиси титана и 20 г окиси железа тщательно перемешивают в агатовой или яшмовой ступке в течение 5 ч, периодически добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. Затем смесь переносят в фарфоровую чашку, высушивают в сушильном шкафу при 110-120°С, прокаливают в муфельной печи при температуре 950-1000°С в течение 1 ч, охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры и растирают в ступке в течение 30 мин.
2.2.1.2. Головной образец сравнения (ГОС), содержащий по 12% окиси алюминия и двуокиси кремния и 6% окиси хрома, готовят следующим образом: 1,8 г окиси алюминия, 1,8 г двуокиси кремния, 0,9 окиси хрома и 10,5 г основы тщательно растирают в ступке в присутствии небольшого количества спирта в течение 2 ч. Смесь переносят в фарфоровую чашку, высушивают в сушильном шкафу при 110-120°С и прокаливают в муфельной печи при 950-1000°С в течение 2 ч, охлаждают до комнатной температуры и вновь растирают в ступке в течение 30 мин.
Остальные образцы сравнения (ОС) готовят последовательным разбавлением ГОС, а затем каждого последующего образца основой (п.2.2.2.1). Массовая доля определяемых примесей и вводимые навески основы и разбавляемого образца указаны в табл.1. При разбавлении производят растирание в ступке, сушку и прокаливание, как указано выше для головного образца сравнения (ГОС). Все исходные окислы предварительно прокаливают в фарфоровых тиглях в муфельной печи при 900°С до постоянной массы и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры; вспомогательные приспособления (ступки, пестики, шпатели и т.п.) протирают спиртом.
Таблица 1
Образец сравнения | Массовая доля окисей, % | Масса, г | ||
алюминия и кремния | хрома | основы | разбавляемого образца сравнения | |
ОС-1 | 6,0 | 3,0 | 14 | 14 (ГОС) |
ОС-2 | 4,0 | 2,0 | 8 | 16 (ОС-1) |
ОС-3 | 2,0 | 1,0 | 11 | 11 (ОС-2) |
ОС-4 | 1,0 | 0,5 | 10 | 10 (ОС-3) |
ОС-5 | 0,5 | 0,25 | 8 | 8 (ОС-4) |
ОС-6 | 0,2 | 0,1 | 7,5 | 5 (ОС-5) |
2.2.2. Приготовление буферной смеси
2.2.2.1. Вначале готовят графитовый порошок с окисью кобальта. Для этого навеску металлического кобальта массой 0,012 г помещают в стакан вместимостью 50 см
Просушивают углекислый барий 2 ч при 150°С и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры. Навеску углекислого бария массой 4 и 6 г смеси графитового порошка с окисью кобальта помещают в агатовую ступку и перетирают в течение 3 ч. Готовую буферную смесь хранят в эксикаторе.
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску прокаленного в течение 10 мин при 700-800°С концентрата или образца сравнения (ОС) массой 30 мг смешивают с навеской буферной смеси массой 150 мг в течение 10 мин и плотно набивают в кратеры четырех электродов. Между электродами зажигают дугу переменного тока без применения активизатора (разведением предварительно сомкнутых концов электродов). Ток дуги - 10 А, время экспозиции - 100 с, расстояние между электродами поддерживают равным 2 мм. Спектры фотографируют в области длин волн 230,0-330,0 нм; ширина щели спектрографа 0,015 мм.
Спектры каждой пробы и каждого образца сравнения (ОС) фотографируют по два раза. Фотопластинки проявляют при температуре 18-20°С, промывают водой, фиксируют, промывают в проточной воде 15 мин и сушат.
2.3.2. В каждой спектрограмме измеряют почернения аналитической линии
Таблица 2
Определяемый элемент | Длина волны фотометрируемой линии, нм | Элемент сравнения | Длина волны фотометрируемой линии, нм | Массовая доля определяемой окиси, % |
Алюминий | 265,249 | Кобальт | 243,666 | От 0,5 до 6,0 |
257,510 | 252,136 | " 0,5 " 2,5 | ||
Кремний | 243,516 | 243,666 | " 0,5 " 6,0 | |
Хром | 266,871 | 243,666 | " 0,7 " 3 | |
266,716 | 252,136 | " 0,1 " 1,5 |
Используя полученные значения
По значениям
2.3.3. Ход анализа повторяют по пп.2.3.1 и 2.3.2 и получают величину
2.4. Обработка результатов
2.4.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух определений.
2.4.2. Расхождения (разность) между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.3.
Таблица 3
Массовая доля окиси алюминия, двуокиси кремния и окиси хрома, % | Допускаемое расхождение, %, для | ||
окиси алюминия | двуокиси кремния | окиси хрома | |
0,10 | - | - | 0,05 |
0,50 | 0,11 | 0,10 | 0,12 |
2,00 | 0,45 | 0,40 | 0,45 |
3,00 | 0,70 | 0,60 | 0,65 |
6,00 | 1,3 | 1,1 | - |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, ЖЕЛЕЗА, КРЕМНИЯ И ЦИРКОНИЯ В РУТИЛОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ
3.1. Аппаратура, материалы и реактивы
Весы аналитические.
Весы торсионные.
Весы технические.
Печь электрическая муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1200°С.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру 150°С.
Спектрограф кварцевый типа ИСП-30 с трехлинзовой системой освещения щели.
Спектропроектор типа ПС-18.
Генератор дуговой переменного тока типа ДГ-2 с дополнительным реостатом, обеспечивающий силу тока не менее 20 А.
Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2.
Графит порошковый по ГОСТ 23463-79, ос.ч.
Станок для заточки угольных электродов.
Ступки с пестиками (яшмовые, агатовые и из оргстекла).
Угли графитированные для спектрального анализа марки ОС.Ч.7-3.
Электроды, выточенные из углей марки ОС.Ч.7-3 с кратером диаметром 1,3 мм, глубиной 4 мм, высотой заточенной части 10 мм, внешним диаметром заточенной части 2,8 мм.
Фотопластинки "микро", чувствительностью 65 ед. или аналогичные им.
Чашка кварцевая.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:9.
Алюминия окись безводная.
Железа окись по ГОСТ 4173-77.
Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.
Кобальт марки K-0 по ГОСТ 123-78.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.
Литий фтористый, ос.ч.
Магний фтористый, чистый для монокристаллов по НТД.
Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195-77.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244-76.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79 или натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84-76.
Титана двуокись марки ОС.Ч.6-2 рутильной формы.
Циркония двуокись марки ОС.Ч.7-3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627-74.
Фенидон (1-фенилпирозалидон).
Проявитель; готовят следующим образом: 80 г сернистокислого натрия безводного, 20 г гидрохинона, 80 г углекислого натрия безводного или 216 г кристаллического, 5 г бромистого калия, 1 г фенидона растворяют в воде, доводят объем раствора водой до 1000 см
Фиксаж; готовят следующим образом: 250 г серноватистокислого натрия, 25 г сернистокислого натрия безводного, 50 см
3.2. Подготовка к анализу
3.2.1. Приготовление образцов сравнения
3.2.1.1. Головной образец сравнения, содержащий по 18% окиси алюминия и двуокиси циркония и по 24% двуокиси кремния и окиси железа, готовят следующим образом: 360 мг окиси алюминия, 360 мг двуокиси циркония, 480 мг двуокиси кремния, 480 мг окиси железа и 320 мг двуокиси титана перетирают в агатовой или яшмовой ступке в присутствии спирта в течение 3 ч. Спирт выжигают, смесь переносят в кварцевую чашку, прокаливают в муфельной печи при температуре 1000°С в течение 1 ч и вновь тщательно растирают в ступке в течение 30 мин.
3.2.1.2. Остальные образцы сравнения готовят последовательным разбавлением головного образца сравнения, а затем каждого последующего образца основой - двуокисью титана. Содержание определяемых примесей и вводимые навески основы и разбавляемого образца указаны в табл.4. При разбавлении производят растирание в ступке, сушку и прокаливание, как указано выше головного образца сравнения. Все исходные окислы предварительно прокаливают в фарфоровых тиглях в муфельной печи при 900°С до постоянной массы и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.
Таблица 4
Образец сравнения | Массовая доля, %, окисей | Масса, г | ||
алюминия и циркония | железа и кремния | основы | разбавляемого образца сравнения | |
ОС-1 | 4,5 | 6,0 | 5,25 | 1,75 (ГОС) |
ОС-2 | 3,0 | 4,0 | 2 | 4 (ОС-1) |
ОС-3 | 1,2 | 1,6 | 3,6 | 2,4 (ОС-2) |
ОС-4 | 0,6 | 0,8 | 3 | 3 (ОС-3) |
ОС-5 | 0,3 | 0,4 | 3 | 3 (ОС-4) |
ОС-6 | 0,15 | 0,2 | 2 | 2 (ОС-6) |
3.2.2. Приготовление буферной смеси
3.2.2.1. Буферную смесь, состоящую из графитового порошка, содержащего 0,4% кобальта, и смеси (1:1) фтористого лития и фтористого магния, готовят следующим образом: навеску кобальта массой 0,08 г растворяют при нагревании в 5 см
3.3. Проведение анализа
3.3.1. Все вспомогательные приспособления (лодочку весов, ступки, пестики, штатив спектрографа) предварительно протирают этиловым спиртом.
Навеску концентрата или образца сравнения массой 20 мг смешивают с 190 г буферной смеси, растирают в ступке в присутствии этилового спирта в течение 10 мин, затем спирт выжигают. Полученной смесью плотно набивают кратеры четырех заточенных угольных электродов. Торцы электродов затирают анализируемой смесью до получения блестящей поверхности. Спектры каждой анализируемой пробы и каждого образца сравнения фотографируют по два раза при ширине щели 0,015 мм. При фотографировании спектров электроды устанавливают попарно вертикально в зажиме держателей. Дугу переменного тока зажигают без применения активизатора разведением концов электродов.
Силу тока дуги, равную 12 А, и дуговой промежуток (2 мм) во время горения дуги поддерживают постоянными. Время экспозиции - 60 с.
3.3.2. Фотопластинки проявляют при температуре 18-20°С, промывают водой, фиксируют, вновь промывают в проточной воде 15 мин и сушат.
3.3.3. В каждой спектрограмме измеряют почернения аналитической линии
Таблица 5
Определяемый элемент | Длина волны фотометрируемой линии, нм | Элемент сравнения | Длина волны фотометрируемой линии, нм |
Алюминий | 257,51 | Кобальт | 262,99 |
Железо | 259,84 | " | 258,03 |
Кремний | 251,43 | " | 258,03 |
Цирконий | 257,13 | Титан | 257,26 |
По значениям
По значениям
3.3.4. Ход анализа повторяют по пп.3.3.1-3.3.3 и получают величину
3.4. Обработка результатов
3.4.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух определений.
3.4.2. Расхождения (разность) между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.6.
Таблица 6
Определяемая примесь | Массовая доля, % | Допускаемое расхождение, % |
Окись алюминия | 0,20 | 0,08 |
0,60 | 0,25 | |
3,00 | 1,25 | |
Окись железа | 0,50 | 0,14 |
3,00 | 0,85 | |
4,00 | 1,13 | |
Двуокись кремния | 0,30 | 0,08 |
0,50 | 0,13 | |
1,50 | 0,25 | |
3,00 | 0,75 | |
Двуокись циркония | 0,30 | 0,11 |
1,00 | 0,23 | |
2,50 | 0,93 |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, БАРИЯ, ЖЕЛЕЗА И КРЕМНИЯ В ЦЕЛЕСТИНОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ
4.1 Аппаратура, материалы и реактивы
Весы аналитические.
Весы торсионные.
Весы технические.
Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000°С.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру 150°С.
Спектрограф дифракционный типа ДФС-8 с решеткой 600 штр/мм, с трехлинзовой системой освещения щели.
Спектропроектор типа ПС-18.
Генератор дуговой переменного тока типа ДГ-2 с дополнительным реостатом для работы при токах до 20 А.
Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2.
Лампа инфракрасная типа ИКЗ-500 с терморегулятором напряжения РНО-250-0,5.
Фотопластинки спектральные типа 3, обеспечивающие нормальное почернение аналитических линий и фона в спектре.
Угли спектральные марки С-3.
Электроды, выточенные из углей марки С-3, с диаметром кратера 1,3 мм, глубиной 5,0 мм, высотой заточенной части 8,0 мм, внешним диаметром заточенной части 2,6 мм.
Станок для заточки угольных электродов с набором фрез специального изготовления.
Ступки с пестиком агатовые, яшмовые и из оргстекла.
Стержень металлический для заполнения электродов.
Алюминия окись, безводная.
Эксикатор.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.
Барий углекислый по ГОСТ 4158-80.
Графит порошковый по ГОСТ 23463-79 ос.ч.
Железа окись по ГОСТ 4173-77.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат) по ГОСТ 244-76.
Стронций сернокислый, содержащий не более 0,02% окиси бария.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Проявитель по ГОСТ 10691.1-84.
Фиксаж; готовят следующим образом: 300 г тиосульфата натрия и 20 г хлористого аммония растворяют соответственно в 700 и 200 см
Допускается использовать проявитель и фиксаж, рекомендованные для применяемых фотопластинок.
4.2. Подготовка к анализу
4.2.1. Все вспомогательные приспособления (ступки, пестики, шпатели и т.п.) протирают спиртом.
Все исходные окислы прокаливают в фарфоровых тиглях в муфельной печи при 900°С до постоянной массы и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.
Углекислый барий и сернокислый стронций сушат в сушильном шкафу при 150°С до постоянной массы и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.
4.2.2. Приготовление образцов сравнения
Образцы сравнения готовят на основе сернокислого стронция. Головной образец сравнения, содержащий по 3,0% окиси алюминия, двуокиси кремния, окиси железа и 12,0% окиси бария, готовят следующим образом: 0,12 г окиси алюминия, 0,12 г двуокиси кремния, 0,12 г окиси железа, 0,62 г углекислого бария и 3,02 г сернокислого стронция тщательно растирают в агатовой или яшмовой ступке в течение 2 ч, добавляя спирт для поддержания смеси в кашицеобразном состоянии. Смесь просушивают под инфракрасной лампой до постоянной массы.
Остальные образцы сравнения готовят последовательным разбавлением головного образца сравнения, а затем каждого последующего образца основой.
Массовые доли определяемых примесей, массы навесок основы и разбавляемого образца указаны в табл.7.
Таблица 7
Образец сравнения | Массовая доля, %, окисей | Масса разбавляемого образца сравнения, г | ||||
алюминия | бария | кремния | железа | основы | ||
ОС-1 | 1,0 | 4,0 | 1,0 | 1,0 | 4,0 | 2,0 (ГОС) |
ОС-2 | 0,3 | 1,2 | 0,3 | 0,3 | 4,2 | 1,8 (ОС-1) |
ОС-3 | 0,1 | 0,4 | 0,1 | 0,1 | 4,0 | 2,0 (ОС-2) |
ОС-4 | 0,03 | 0,12 | 0,03 | 0,03 | 4,2 | 1,8 (ОС-3) |
ОС-5 | - | 0,04 | - | - | 4,0 | 2,0 (ОС-4) |
ОС-6 | - | 0,02 | - | - | 2,0 | 2,0 (ОС-5) |
При разбавлении производят перетирание и высушивание, как указано выше для головного образца сравнения.
Образцы сравнения хранят в полиэтиленовых банках с крышками из полиэтилена.
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Перед взятием навески анализируемый концентрат сушат в сушильном шкафу при 100-110°С до постоянной массы и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.
Навеску концентрата, а также каждого образца сравнения массой 50 мг смешивают в ступке с 100 мг графитового порошка в течение 10 мин.
Полученную смесь высыпают на лист кальки и многократным погружением каждого из четырех электродов с помощью стержня плотно заполняют их кратеры.
Электроды попарно устанавливают в штатив в вертикальном положении, кратерами навстречу друг другу. Между электродами зажигают дугу переменного тока без применения активизатора (разведением предварительно сомкнутых концов электродов) и фотографируют спектры двух пар электродов.
Расстояние между электродами - 3 мм.
Сила тока - 13 А, время экспозиции - 105 с.
Спектры в области длин волн 210-310 им фотографируют с помощью спектрографа.
Ширина щели спектрографа 0,015 мм.
Экспонированные фотопластинки проявляют, промывают водой, фиксируют, промывают в проточной воде 15 мин и сушат.
4.3.2. На микрофотометре в каждой спектрограмме измеряют почернение аналитической линии определяемого элемента
По двум значениям
Таблица 8
Определяемый элемент | Длина волны, нм | Массовая доля определяемой окиси, % |
Алюминий | 266,04 | От 0,05 до 3,0 |
Барий | 233,52 | " 0,02 " 0,5 |
263,48 | " 0,1 " 12 | |
277,14 | " 0,3 " 12 | |
Железо | 280,45 | " 0,05 " 3,0 |
Кремний | 298,76 | " 0,05 " 3,0 |
4.3.3. Используя полученные значения
4.3.4. При построении градуировочного графика вносят поправку на значение массовой доли определяемого элемента в основе образца сравнения. Внесение поправки допустимо лишь при условии, что это значение не превышает установленной нижней границы определяемых массовых долей для соответствующего метода.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3.5. Используя значения
4.4. Обработка результатов
Расхождения (разность) между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.9.
Таблица 9
Массовая доля окиси алюминия, окиси бария, окиси железа и двуокиси кремния, % | Допускаемое расхождение, %, для | |||
окиси алюминия | окиси бария | окиси железа | двуокиси кремния | |
0,020 | - | 0,005 | - | - |
0,05 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
0,200 | 0,045 | 0,040 | 0,045 | 0,040 |
1,00 | 0,25 | 0,20 | 0,20 | 0,20 |
3,00 | 0,65 | 0,60 | 0,60 | 0,70 |
6,0 | - | 1,2 | - | - |
12,0 | - | 2,4 | - | - |
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЕЙ АЛЮМИНИЯ, ЖЕЛЕЗА, КАЛЬЦИЯ, МАГНИЯ И ТИТАНА В ЦИРКОНОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ
5.1. Аппаратура, материалы и реактивы
Весы аналитические.
Весы торсионные.
Весы технические.
Печь электрическая муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру до 1000°С.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру 150°С.
Спектрограф дифракционный типа ДФС-13 с решеткой 600 штр/мм, с трехлинзовой системой освещения щели.
Спектропроектор типа ПС-18.
Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2.
Генератор дуги переменного тока типа ДГ-2 с дополнительным реостатом, обеспечивающий силу тока не менее 20 А.
Ослабитель трехступенчатый с пропускаемостью ступеней 100, 60 и 10%.
Станок для заточки угольных электродов.
Чашка кварцевая.
Угли спектральные марки С-3 диаметром 6 мм.
Электроды, выточенные из углей марки С-3; верхний заточен на усеченный конус диаметром 3 мм и высотой 12 мм, нижний - с кратером диаметром и глубиной 3 мм.
Ступка с пестиком из оргстекла.
Фотопластинки СП-1 чувствительностью 5-6 и СП-II чувствительностью 15-20 или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения фотометрируемых линий.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, разбавленная 1:9.
Алюминия окись безводная.
Ванадия пятиокись.
Железа окись по ГОСТ 4173-77.
Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.
Кальция окись по ГОСТ 8677-76.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73.
Магния окись по ГОСТ 4526-75.
Меди окись по ГОСТ 16539-79.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) по ГОСТ 244-76.
Натрий сернистокислый (сульфит натрия) безводный по ГОСТ 195-77.
Натрий углекислый по ГОСТ 83-79 или натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84-76.
Титана двуокись марки ОС.Ч 6-2.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Циркония двуокись марки ОС.Ч.7-3.
Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627-74.
Графит порошковый по ГОСТ 23463-79, ос.ч.
Фенидон (1-фенилпиразолидон).
Циркония двуокись марки ОС.Ч.7-3.
Проявитель; готовят следующим образом: 80 г сернистокислого натрия безводного, 20 г гидрохинона, 80 г углекислого натрия безводного или 216 г кристаллического, 5 г бромистого калия, 1,0 г фенидона растворяют в воде; если раствор мутный, то его фильтруют, доливают водой до 1000 см
Фиксаж; готовят следующим образом: 250 г серноватистокислого натрия, 25 г сернистокислого натрия безводного, 50 см
Допускается применять проявитель и фиксаж, рекомендованные для применения фотопластинок.
5.2. Подготовка к анализу
5.2.1. Приготовление образцов сравнения
5.2.1.1. Основу для образцов сравнения готовят следующим образом: 18 г двуокиси циркония и 9 г двуокиси кремния, предварительно прокаленных до постоянной массы при температуре 900-1000°С в течение 1 ч, охлаждают до комнатной температуры, тщательно перемешивают и растирают ручным или механическим способом.
5.2.1.2. Головной образец сравнения готовят следующим образом: 4,6 г основы, 3,0 г окиси алюминия, 0,3 г окиси кальция, 0,3 г окиси магния и 1,5 г двуокиси титана, предварительно прокаленных до постоянной массы при температуре 900-1000°С, и 0,3 г окиси железа, предварительно прокаленной до постоянной массы при температуре 900°С, тщательно перемешивают с добавлением этилового спирта до получения кашицеобразного состояния смеси и растирают в ступке из оргстекла в течение 90 мин до удаления спирта.
Все вспомогательные приспособления (лодочку весов, пестики, ступки, шпатели) протирают спиртом.
5.2.1.3. Остальные образцы сравнения готовят последовательным разбавлением головного образца сравнения, а затем каждого последующего образца основой. Массовые доли определяемых примесей и вводимые навески основы и разбавляемого образца указаны в табл.10. При разбавлении производят растирание в ступке, сушку и прокаливание, как указано выше для головного образца сравнения.
Таблица 10
Образец сравнения | Массовая доля, %, окисей | Масса, г | |||
алюминия | железа, магния, кальция | титана | основы | разбавляемого образца сравнения | |
ОС-1 | 3,0 | 0,6 | 1,5 | 9 | 1 (ГОС) |
ОС-2 | 2,0 | 0,2 | 1,0 | 3 | 6 (ОС-1) |
ОС-3 | 1,0 | 0,1 | 0,5 | 5 | 5 (ОС-2) |
ОС-4 | 0,5 | 0,05 | 0,25 | 5 | 5 (ОС-3) |
ОС-5 | 0,2 | 0,02 | 0,1 | 4 | 6 (ОС-4) |
5.2.2. Приготовление буферной смеси
5.2.2.1. 5,0 г окиси меди и 1,6 г пятиокиси ванадия, предварительно тщательно растертых и просушенных до постоянной массы при 105-110°С, смешивают до получения однородной массы с 94 г графитового порошка в ступке.
Полученную смесь добавляют к 900 г графитового порошка, тщательно перемешивают и растирают ручным или механическим способом.
Образцы сравнения и буферную смесь хранят в закрытых стеклянных или полиэтиленовых банках.
5.3. Проведение анализа
5.3.1. Навеску концентрата или образца сравнения массой 150 мг смешивают в ступке с навеской буферной смеси массой 150 мг в течение 5 мин. Полученную смесь плотно набивают в кратеры двух электродов неоднократным погружением в порошок смеси. Избыток пробы с края электрода убирают шпателем.
Электроды (нижний - с пробой или образцом сравнения к верхний, заточенный на конус) устанавливают вертикально в зажимах держателя. Дугу переменного тока зажигают без применения активизатора (разведением предварительно сомкнутых электродов). Сила тока - 18 А, время экспозиции - 30 с, расстояние между электродами поддерживают равным 2 мм.
Спектры каждой навески анализируемого концентрата и каждого образца сравнения фотографируют по два раза через трехступенчатый ослабитель. Ширина щели спектрографа - 0,015 мм. Устанавливают область длин волн 240-340 нм: в коротковолновую область спектра помещают фотопластинку типа II, в длинноволновую - фотопластинку типа I.
Фотопластинки проявляют при температуре 18-20°С, промывают водой, фиксируют, промывают водой 15 мин и сушат.
5.3.2. В каждой спектрограмме измеряют почернения аналитической линии
По двум значениям
5.3.3. По значениям
5.3.4. Ход анализа повторяют по пп.5.3.1-5.3.3 и получают
Таблица 11
Определяемый элемент | Длина волны фотометрируемой линии, нм | Элемент сравнения | Длина волны фотометрируемой линии, нм |
Железо | 299,95 | Медь | 301,08 |
Титан | 318,64 | Ванадий | 318,54 |
Алюминий | 265,24 | Медь | 282,43 |
Кальций | 317,93 | Ванадий | 318,54 |
Магний | 278,14 | Медь | 301,08 |
5.4. Обработка результатов
5.4.1. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух определений.
5.4.2. Расхождения (разность) между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.12.
Таблица 12
Определяемая примесь | Массовая доля, % | Допускаемое расхождение, % |
Окись железа | 0,020 | 0,007 |
0,09 | 0,03 | |
0,3 | 0,1 | |
Двуокись титана | 0,10 | 0,04 |
0,30 | 0,11 | |
1,50 | 0,55 | |
Окись алюминия | 0,20 | 0,06 |
1,80 | 0,45 | |
3,00 | 0,75 | |
Окись кальция | 0,020 | 0,006 |
0,10 | 0,03 | |
0,30 | 0,09 | |
Окись магния | 0,020 | 0,006 |
0,10 | 0,03 | |
0,30 | 0,09 |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6. СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА, НИОБИЯ, ТАНТАЛА И ТИТАНА В ЛОПАРИТОВОМ КОНЦЕНТРАТЕ
Метод основан на зависимости интенсивности аналитической линии определяемого элемента от его концентрации в растворе анализируемой пробы, распыляемом в аргоновую плазму индукционного высокочастотного разряда.
6.1. Аппаратура, реактивы и растворы
Спектрально-аналитический комплекс, состоящий из высокочастотного генератора (27,12 МГц) с максимальной мощностью не менее 1,5 кВт, плазменной горелки с распылительной системой, квантометра (полихроматора) и монохроматора с обратной линейной дисперсией не хуже 0,5 нм/мм, с фотоэлектрической регистрацией интенсивности излучения, управляющей ЭВМ, дисплея и печатающего устройства.
Весы аналитические ВЛР-200 г или аналогичные.
Весы технические ВПТ-1 или аналогичные.
Плитка электрическая.
Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру 1000°С.
Чашки платиновые вместимостью 50 см
Тигли стеклоуглеродные вместимостью 50 см
Колбы мерные вместимостью 50, 100, 250, 1000 см
Колба коническая вместимостью 100 см
Пипетки с делениями вместимостью 1, 2, 5, 10 см
Пипетки без делений вместимостью 5, 10, 25 см
Цилиндры мерные вместимостью 50, 100, 500 см
Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 150, 1000 см
Воронки стеклянные.
Аргон по ГОСТ 10157-79.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 и раствор с молярной концентрацией 6 моль/дм
Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769-78.
Литий тетраборнокислый по ТУ 6-09-4511-77*.
________________
* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. - .
Водорода перекись по ГОСТ 10929-76.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Пятиокись ниобия по ГОСТ 23620-79.
Пятиокись тантала по ТУ 6-09-20108-77, ос.ч.7-3.
Двуокись титана по ТУ 6-09-3811-74, ос.ч.5-2.
Железо металлическое восстановленное с массовой долей основного вещества не менее 99,9%.
Раствор для выщелачивания с молярной концентрацией серной кислоты 2 моль/дм
Раствор для разбавления с молярной концентрацией серной кислоты, 1 моль/дм
"Фоновый" раствор N 1 готовят следующим образом: 1 г тетраборнокислого лития растворяют при нагревании в растворе для выщелачивания, помещают его в мерную колбу вместимостью 100 см
"Фоновый" раствор N 2 готовят разбавлением в 10 раз "фонового" раствора N 1. Разбавление проводят раствором для разбавления. 1 см
Раствор окиси железа (III).
Раствор А. Навеску металлического железа массой 0,6994 г растворяют в 10 см
Раствор пятиокиси ниобия.
Раствор Б. Навеску пятиокиси ниобия 0,1 г помещают в платиновую чашку или стеклоуглеродный тигель, смешивают с 1 г тетраборнокислого лития и сплавляют в муфельной печи при 950-1000°С в течение 15 мин до получения однородного плава. Плав растворяют при слабом нагревании в растворе для выщелачивания. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
Растворы пятиокиси тантала
Раствор В. Навеску пятиокиси тантала 0,1 г помещают в платиновую чашку или стеклоуглеродный тигель, смешивают с 1 г тетраборнокислого лития и сплавляют в муфельной печи при 950-1000°С в течение 15 мин до получения однородного плава. Плав растворяют при слабом нагревании в растворе для выщелачивания. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см
Раствор Г. 5 см
Раствор двуокиси титана.
Раствор Д. Навеску предварительно прокаленной при температуре 850-900°С двуокиси титана массой 0,1 г помещают в коническую колбу вместимостью 100 см
6.2. Проведение анализа
6.2.1. Приготовление растворов сравнения (PC)
Раствор сравнения (РС-3) готовят следующим образом. В мерную колбу вместимостью 100 см
Раствор сравнения (РС-2) готовят разбавлением раствора сравнения (РС-3) в 2 раза. (Предварительно в мерную колбу вместимостью 50 см
Таблица 13
Приготовление раствора сравнения (РС-3)
Компонент | Обозначение раствора | Концентрация вводимого раствора, мг/см | Объем вводимого раствора, см |
Окись железа (III) | А | 1,00 | 0,5 |
Пятиокись ниобия | Б | 1,00 | 2,0 |
Пятиокись тантала | Г | 0,05 | 5,0 |
Двуокись титана | Д | 1,00 | 5,0 |
"Фоновый" раствор | N 1 | 10,0 | 8,0 |
Раствор сравнения (РС-1) готовят разбавлением раствора сравнения (РС-3) в 10 раз. (Предварительно в мерную колбу вместимостью 100 см
Концентрации компонентов в растворах сравнения приведены в табл.14.
Таблица 14
Концентрация компонентов в комбинированных растворах сравнения
Раствор сравнения | Концентрация компонентов, мкг/см | ||||
РС-1 | 5 | 2 | 0,25 | 0,5 | 1000 |
РС-2 | 25 | 10 | 1,25 | 2,5 | 1000 |
РС-3 | 50 | 20 | 2,50 | 5,0 | 1000 |
6.2.2. Подготовка пробы к анализу
Навеску анализируемой пробы массой 0,1 г помещают в платиновую чашку или стеклоуглеродный тигель, смешивают с 1 г тетраборнокислого лития и сплавляют в муфельной печи при 1000°С в течение 15-20 мин до получения однородного плава. Плав выщелачивают при слабом нагревании (кипячения следует избегать) 60-80 см
Аликвотную часть раствора объемом 10 см
6.2.3. Проведение анализа
Спектрально-аналитический комплекс подготавливают к работе согласно "Рабочей инструкции по эксплуатации спектрально-аналитического комплекса" (РИ). Все нижеперечисленные действия выполняют в соответствии с РИ.
6.2.3.1. Устанавливают параметры плазмы как источника возбуждения спектров:
мощность, подводимая к плазме 0,8-1,4 кВт,
расход плазмообразующего аргона 0,2-0,8 дм
расход распыляющего аргона 0,2-0,6 дм
скорость подачи раствора в плазму 1,8-3,0 см
6.2.3.2. Включают плазму, корректируют параметры (п.6.2.3.1), выполняют юстировку полихроматора.
6.2.3.3. Вводят в память ЭВМ информацию, присваивают ей код.
Информация, вводимая в ЭВМ.
время интегрирования - 10 с;
способ измерения аналитического сигнала;
полихроматор - интегрирование;
монохроматор - интегрирование пика в максимуме, после предварительного поиска его при сканировании в окрестности аналитических линий.
Длины волн аналитических линий приведены в табл.15. Допускается применение других способов измерения в соответствии с РИ.
Допускается использование других длин волн, свободных от спектральных помех, обусловленных составом анализируемого концентрата.
Таблица 15
Аналитические линии определяемых элементов
Определяемый элемент | Аналитическая линия, нм |
Ниобий | 269,71 |
Тантал | 233,198 |
Титан | 334,94 |
Железо | 238,20 |
6.2.3.5. Переключатели напряжения на ФЭУ, соответствующие аналитическим линиям определяемых элементов на полихроматоре, устанавливают в позицию, обеспечивающую превышение значения аналитического сигнала над фоном для меньшего раствора сравнения (PC-1) не менее 20 относительных единиц и значение относительного стандартного отклонения (
Последовательно вводят в плазму растворы сравнения и с помощью специальной программы методом наименьших квадратов получают числовые коэффициенты полиномов, которые вводят в долговременную память ЭВМ. Эти полиномы (первой и второй степени) аппроксимируют градуировочные характеристики для каждого из определяемых элементов.
Градуировочные характеристики получают в координатах (
Растворы анализируемых проб последовательно вводят в плазму и измеряют интенсивности аналитических линий определяемых элементов. В соответствии с программой для каждого раствора выполняется по 3 измерения интенсивности (
6.3. Обработка результатов
6.3.1. Массовая доля ниобия (тантала, титана и железа) в пересчете на их окиси (
6.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений не должны превышать величин, указанных в табл.16.
Таблица 16
Определяемый компонент | Массовая доля, % | Допускаемое расхождение, % |
Окись железа (III) | 0,50 | 0,08 |
2,00 | 0,18 | |
Пятиокись ниобия | 6,0 | 0,4 |
9,0 | 0,5 | |
Пятиокись тантала | 0,50 | 0,10 |
0,70 | 0,15 | |
Двуокись титана | 35,0-40,0 | 1,0 |
Разд.6. (Введен дополнительно, 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