ГОСТ Р 53657-2009 Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Метод определения железа (II) в пересчете на оксид

ГОСТ Р 53657-2009

Группа А39

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РУДЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ, АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ

Метод определения железа (II) в пересчете на оксид

Iron ores, concentrates, agglomerates and pellets. Method for determination of divalent iron calculated as ferrous oxide

ОКС 73.060.10

Дата введения 2010-07-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ" (ФГУП "ВНИЦСМВ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 378 "Руды железные, марганцевые и хромовые"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 1022-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ИСО 9035:1989 "Руды железные. Определение содержания кислоторастворимого железа (II) титриметрическим методом" (ISO 9035:1989 "Minerals de fer. Dosage du fer (II) soluble dans I'acide. Methode titrimetrique")

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на железные руды, концентраты, агломераты и окатыши, не содержащие сернистых соединений, и устанавливает титриметрический метод определения двухвалентного железа при массовой доле от 0,5% до 45% в пересчете на оксид.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.563-96* Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 8.563-2009, здесь и далее по тексту. - .

ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 3. Промежуточные показатели прецизионности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р 52361-2005 Контроль объекта аналитический. Термины и определения

ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.049-80 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие эргономические требования

ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие условия

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4201-79 Реактивы. Натрий углекислый кислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4220-75 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия

ГОСТ 4463-76 Реактивы. Натрий фтористый. Технические условия

ГОСТ 4518-75 Реактивы. Аммоний фтористый. Технические условия

ГОСТ 6552-80 Реактивы. Кислота ортофосфорная. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 15054-80 Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Методы отбора и подготовки проб для химического анализа и определения содержания влаги

ГОСТ 23581.0-80 Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Общие требования к методам химического анализа

ГОСТ 23581.11-79 Руды железные, концентраты и агломераты. Метод определения содержания железа металлического

ГОСТ 24104-2001* Весы лабораторные. Общие технические требования

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008, здесь и далее по тексту. - .

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 29251-91 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) документом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52361 и ГОСТ Р 8.563, а применительно к контролю точности - по ГОСТ Р ИСО 5725-1.

4 Общие требования

- к воздуху рабочей зоны - по ГОСТ 12.1.005;

- к электробезопасности - по ГОСТ 12.1.019;

- к оборудованию производственному (общие требования) - по ГОСТ 12.2.003;

- к оборудованию производственному (эргономические требования) - по ГОСТ 12.2.049;

- к производственным процессам - по ГОСТ 12.3.002;

- к пожарной безопасности - по ГОСТ 12.1.004;

- к вентиляционным системам - по ГОСТ 12.4.021.

5 Сущность метода

Метод определения двухвалентного железа в пересчете на оксид (II) основан на растворении пробы в соляной кислоте в атмосфере инертного газа, добавлении смеси серной и фосфорной кислот и титровании железа (II) эталонным раствором калия двухромовокислого в присутствии индикатора дифениламиносульфоната натрия.

6 Оборудование, реактивы, растворы и требования к ним

Для проведения анализа применяют:

- электроплиты, обеспечивающие температуру нагрева до 250 °С;

- дистилляторы, обеспечивающие получение качества дистиллированной воды по ГОСТ 6709;

- шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру не менее (100±5) °С;

- весы лабораторные по ГОСТ 24104 [высокого (II) класса точности] или другого типа, обеспечивающие погрешность взвешивания не более ±0,2 мг;

- стаканы лабораторные стеклянные по ГОСТ 25336 вместимостью 100 и 500 см;

- колбы конические по ГОСТ 25336 вместимостью 250 и 500 см;

- цилиндры мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 25, 50, 100 см;

- пипетки градуированные по ГОСТ 29227 вместимостью 5 см;

- бюретки по ГОСТ 29251 вместимостью 25 или 50 см;

- воду дистиллированную по ГОСТ 6709;

- кислоту ортофосфорную по ГОСТ 6552;

- кислоту серную по ГОСТ 4204, разбавленную 1:1, 1:9;

- кислоту соляную по ГОСТ 3118 и разбавленную 2:1;

- смесь кислот: к 800 см воды приливают 100 см серной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, затем добавляют 100 см ортофосфорной кислоты;

- аммония фторид по ГОСТ 4518, раствор 400 г/дм (хранят в полиэтиленовом сосуде);

- калий двухромовокислый по ГОСТ 4220. Если калий двухромовокислый имеет квалификацию ч.д.а, его необходимо перекристаллизовать следующим образом: 100 г калия двухромовокислого растворяют в 150 см воды при нагревании до кипения. Энергично размешивая, раствор выливают тонкой струей в фарфоровую чашку для получения мелких кристаллов. Охлаждают раствор водой со льдом и выпавшие кристаллы отфильтровывают с отсасыванием на воронке с пористой стеклянной пластинкой, сушат 2-3 ч при температуре (100±5) °С, растирают в порошок и окончательно высушивают при температуре от 180 °С до 200 °С в течение 10-12 ч;

- натрий фтористый по ГОСТ 4463;

- натрия гидрокарбонат по ГОСТ 4201 и раствор 40 г/дм;

- дифениламин-4-сульфокислоты натриевую соль (дифениламиносульфонат натрия), индикатор по [1], раствор с массовой концентрацией 0,8 г/дм: 0,8 г дифениламиносульфоната натрия растворяют в 100 см воды. После приготовления раствор следует хранить в склянке из темного стекла.

Примечания

1 Допускается вместо дифениламиносульфоната натрия использовать дифениламиносульфонат бария.

2 Допускается использование других видов оборудования и реактивов с метрологическими и техническими характеристиками, не уступающими стандартизованным (проверка точности по результатам внутрилабораторного контроля с применением стандартных образцов состава).

7 Подготовка к проведению анализа

7.1 Отбор и подготовка проб - по ГОСТ 15054.

7.2 Приготовление стандартных растворов

Титрованные растворы калия двухромовокислого: 3,4122 г (раствор А) или 1,3649 г (раствор Б) калия двухромовокислого, высушенного при температуре от 140 °С до 150 °С до постоянной массы, помещают в стакан вместимостью 300 см и растворяют в 100 см воды. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят водой до метки и перемешивают.

1 см раствора Б соответствует 0,002 г оксида железа (II). 1 см раствора А соответствует 0,005 г оксида железа (II).

При приготовлении титрованного раствора из неперекристаллизованного калия двухромовокислого, квалификации ниже ч.д.а, титр его необходимо установить по стандартным образцам, аттестованным на массовую долю Fe (II) в соответствии с ГОСТ 8.315, близких по химическому составу к анализируемым пробам, проводя их через весь ход анализа (см. 8.1-8.3).

8 Проведение анализа

8.1 Навеску руды, концентрата, агломерата или окатыша массой 1,000 г при массовой доле железа (II) до 2,5% в пересчете на оксид, 0,500 г при массовой доле от 2,5% до 5% или 0,250 г при массовой доле более 5% помещают в коническую колбу вместимостью 250 или 500 см, прибавляют 0,5 г фторида натрия или 1 см раствора фторида аммония и 1-2 г гидрокарбоната натрия, приливают 50 см соляной кислоты, разбавленной 2:1, или 30 см соляной кислоты (1,19 г/см). После этого быстро закрывают колбу пробкой с отводной трубкой. Вместо отводной трубки для изоляции раствора от воздуха можно использовать клапан Бунзена или гидрозатвор любой конструкции, заполненный содовым раствором (например, насадку Конта-Геккеля). Конец отводной трубки помещают в стакан вместимостью 100 см, содержащий 20-30 см раствора гидрокарбоната натрия. Содержимое колбы быстро нагревают до кипения и слабо кипятят до полного разложения навески.

При растворении не допускается прекращение кипения во избежание засасывания раствора гидрокарбоната натрия и попадания воздуха в реакционную колбу.

8.2 После растворения, не вынимая отводной трубки из стакана с раствором гидрокарбоната натрия, колбу снимают с плиты и быстро охлаждают.

При охлаждении раствор гидрокарбоната натрия засасывается в колбу. После охлаждения раствора колбу открывают, промывают трубки водой, приливают 100 см смеси кислот, разбавляют водой до объема 300 см (или 150 см), добавляют 2 см раствора дифениламиносульфоната натрия и титруют раствором калия двухромовокислого до момента изменения окраски раствора из зеленой или синевато-зеленой до фиолетовой, устойчивой в течение нескольких секунд.

При массовой доле оксида железа (II) в анализируемом материале до 15% при титровании используют раствор Б, при массовой доле оксида железа (II) более 15% - раствор А.

Одновременно через все стадии анализа проводят холостой опыт.

8.3 При содержании в пробе металлического железа анализ проводят следующим образом: навеску, масса которой указана в 8.1, помещают в коническую колбу вместимостью 250 или 500 см, прибавляют 0,1 г гидрокарбоната натрия, 10-15 см серной кислоты, разбавленной 1:9, накрывают часовым стеклом, нагревают до кипения и кипятят в течение 5 мин. Затем в колбу прибавляют 0,5 г фторида натрия, 2 г гидрокарбоната натрия и далее продолжают, как указано в 8.1 и 8.2. Металлическое железо определяют по ГОСТ 23581.11, результат пересчитывают на оксид железа (II) и вносят поправку в результат определения железа (II).

9 Обработка результатов

9.1 Массовую долю железа (II) в пересчете на оксид железа , в процентах, вычисляют по формуле

, (1)

где - массовая концентрация раствора калия двухромовокислого (титранта) по оксиду железа (II), г/см;

- объем раствора титранта, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см;

- объем раствора титранта, израсходованный на титрование раствора холостого опыта, см;

- масса навески пробы, г;

- коэффициент пересчета массовой доли оксида железа (II) на массовую долю его в сухом материале (см. ГОСТ 23581.0).

9.2 Массовую долю железа (II) в пересчете на оксид , в процентах, в пробах, содержащих металлическое железо, вычисляют по формуле

, (2)

где - коэффициент пересчета железа металлического на оксид железа (II);

- массовая доля металлического железа, %.

9.3 За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов определений, полученных в условиях повторяемости (результаты получают одним и тем же методом на идентичных объектах испытаний, в одной и той же лаборатории, одним и тем же оператором, с использованием одного и того же оборудования, в пределах короткого промежутка времени), если они удовлетворяют нормативам контроля качества результатов и метрологическим характеристикам, приведенным в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 - Значения нормативов контроля качества результатов анализа

В процентах

Таблица 2 - Значения показателей точности, воспроизводимости и прецизионности методики

В процентах

Процедуру проверки приемлемости результатов анализа проводят, руководствуясь рекомендациями [2].

Результаты признают удовлетворительными, если соблюдается условие

, (3)

где и - результаты параллельных определений;

- значение предела повторяемости (см. таблицу 1).

Если расхождение результатов параллельных определений превышает значение , нормированное в методике анализа, проводят еще два параллельных определения.

За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов четырех определений, если выполняется условие:

, (4)

где и - максимальное и минимальное значения результатов четырех определений;

- критический диапазон для числа определений , равного 4, который приведен в таблице 1.

Если диапазон результатов четырех определений превышает , за результат анализа принимают медиану результатов четырех определений: отбрасывают наименьший и наибольший результаты и вычисляют среднеарифметическое двух оставшихся результатов определений .

9.4 Результаты анализа представляют числовым значением, которое должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и числовое значение показателя точности, предела допускаемой погрешности при 0,95, гарантируемого при применении метода анализа, установленного настоящим стандартом (см. таблицу 2).

10 Точность

10.1 Значения показателей точности, воспроизводимости и прецизионности (оцененные в соответствии с рекомендациями [3]), а также значения пределов повторяемости, воспроизводимости и нормативы контроля результатов анализа в зависимости от массовой доли определяемого элемента приведены в таблицах 1 и 2.

10.2 Контроль точности и стабильности результатов выполняют в соответствии с приложением А.

Приложение А
(рекомендуемое)

Рекомендуемый порядок контроля точности и стабильности результатов при реализации методик анализа в лаборатории

Контроль точности результатов анализа включает в себя контроль повторяемости, внутрилабораторной прецизионности, правильности и воспроизводимости.

Объем и периодичность проведения отдельных видов контроля устанавливают в каждой лаборатории в зависимости от количества выполняемых определений каждого элемента, характера и состояния аналитических работ (смена реактивов, растворов, аппаратуры, длительный перерыв в работе и т.д.), руководствуясь рекомендациями [4], [5] и [6].

При неудовлетворительных результатах контроля процедуру контроля точности анализа повторяют. При повторном получении отрицательных результатов выясняют причины неудовлетворительных результатов контроля и устраняют их.

А.1 Оперативный контроль повторяемости

Образцами для контроля являются анализируемые пробы.

Норматив контроля - предел повторяемости для результатов параллельных определений (2) или критический диапазон (см. таблицу 1).

Для контроля повторяемости сравнивают расхождения результатов параллельных определений, полученных при анализе пробы, с нормативом.

А.2 Оперативный контроль внутрилабораторной прецизионности

Образцами для контроля являются анализируемые пробы.

Норматив контроля - предел внутрилабораторной прецизионности (см. таблицу 1).

Для контроля внутрилабораторной прецизионности сравнивают два результата анализа одной и той же пробы, полученные одним и тем же методом в соответствии с настоящим стандартом в разных условиях (время, калибровка, оператор, оборудование, реактивы) в пределах лаборатории.

Результат контроля считают удовлетворительным при выполнении условия

, (A.1)

где и - результаты анализа пробы;

- значение предела внутрилабораторной прецизионности.

Предел внутрилабораторной прецизионности не превышает предела воспроизводимости , нормированного в методике анализа, и оценивается лабораторией в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-3 или ГОСТ Р ИСО 5725-6.

А.3 Оперативный контроль правильности

Контроль правильности проводят при помощи стандартных образцов состава железной руды или концентрата или по альтернативному (независимому) методу.

Норматив контроля процедуры выполнения измерений приведен в таблице 1.

А.3.1 Оперативный контроль правильности по стандартным образцам

Образцами для контроля являются стандартные образцы, разработанные согласно ГОСТ 8.315, близкие по составу к анализируемым пробам настолько, чтобы изменения методики не требовалось, и, по возможности, близкие к пробам по массовой доле определяемого элемента.

Анализ стандартного образца состава железной руды или концентрата проводят одновременно с анализом проб в соответствии с настоящим стандартом.

Результат анализа стандартного образца сравнивают с аттестованной характеристикой элемента в стандартном образце.

Результат контроля считают удовлетворительным при выполнении условия

, (А.2)

где - результат определения массовой доли элемента в стандартном образце, полученный из результатов единичных определений;

- аттестованное значение массовой доли элемента в стандартном образце;

- норматив контроля процедуры выполнения измерений (см. таблицу 1).

А.3.2 Оперативный контроль правильности по альтернативному (независимому) методу

Результаты анализа одних и тех же проб, полученные по двум принципиально различающимся стандартизованным методам или по какому-либо другому аттестованному методу, имеющему погрешность, не превышающую погрешность стандартизованного метода, сравнивают.

Норматив контроля рассчитывают в соответствии с рекомендациями [4].

А.4 Оперативный контроль воспроизводимости

Контроль воспроизводимости проводят при возникновении спорных ситуаций:

- между двумя лабораториями;

- при проверке совместимости результатов определений, полученных при сравнительных испытаниях (при проведении аккредитации лабораторий и инспекционного контроля).

Образцами для контроля являются анализируемые пробы.

Норматив контроля - критическая разность согласно настоящему стандарту.

Для контроля воспроизводимости сравнивают результаты анализа одной и той же пробы, выполненные одним и тем же методом, на идентичных объектах испытаний, разными операторами, с использованием различного оборудования в соответствии с настоящим стандартом, в разных лабораториях.

Приемлемость результатов анализа, полученных в условиях воспроизводимости, оценивают сравнением разности этих результатов с критической разностью по формуле

, (A.3)

где и - результаты определения массовой доли компонента, полученные в первой и второй лабораториях соответственно.

Значения критической разности вычисляют по формулам (А.4)-(А.6) в том случае, когда результаты анализа рассчитаны: как среднеарифметическое результатов двух параллельных определений в обеих лабораториях - по формуле (А.4); как среднеарифметическое результатов двух параллельных определений в первой лаборатории и среднеарифметическое результатов четырех определений во второй лаборатории - по формуле (А.5); как среднеарифметическое результатов четырех определений в обеих лабораториях - по формуле (А.6):

; (A.4)

; (A.5)

, (A.6)

где - предел воспроизводимости, нормированный в методике анализа (при доверительной вероятности 0,95) (см. таблицу 1);

- предел повторяемости, нормированный в методике анализа (при доверительной вероятности 0,95) (см. таблицу 1).

Значения критической разности вычисляют по формулам (А.7) и (А.8) в том случае, когда результаты анализа рассчитаны: как среднеарифметическое результатов двух параллельных определений в первой лаборатории и как медиана во второй лаборатории - по формуле (А.7); как среднеарифметическое результатов четырех определений в первой лаборатории и как медиана во второй лаборатории - по формуле (А.8):

; (A.7)

. (A.8)

Значения критической разности вычисляют по формуле (А.9), когда результаты анализа рассчитаны как медиана в обеих лабораториях:

. (A.9)

Если критическая разность не превышена, то приемлемы оба результата анализа, выполненные двумя лабораториями, и в качестве окончательного результата используют их общее среднеарифметическое.

В противном случае выясняют причины наличия противоречий между результатами двух лабораторий (наличие систематической ошибки анализа в одной из лабораторий, различие между испытуемыми пробами) и применяют необходимые корректирующие меры (совместный отбор и подготовка пробы, участие референтной лаборатории и др.) в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-6 (пункты 5.3.3 и 5.3.4).

А.5 Контроль стабильности результатов анализа в пределах лаборатории

Контроль стабильности показателей прецизионности и правильности результатов анализа в лаборатории разрешается проводить по ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 6) или по рекомендациям [4], [5] и [6].

Библиография

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2010