ГОСТ 14047.12-78 Концентраты свинцовые. Титриметрический, гравиметрический и атомно-абсорбционный методы определения оксида кальция и оксида магния

ГОСТ 14047.12-78

Группа А39

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНЦЕНТРАТЫ СВИНЦОВЫЕ

Титриметрический, гравиметрический и атомно-абсорбционный методы определения оксида кальция и оксида магния

Lead concentrates. Determination of calcium oxide and magnesium oxide. Titrimetric, gravimetric and atomic absorption methods

ОКСТУ 1725

Дата введения 1980-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

М.Г.Саюн, К.Ф.Гладышева, Р.Д.Коган, Р.А.Пестова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.08.78 N 2310

3. ВЗАМЕН ГОСТ 14047.12-71

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1999 года) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июле 1984 года, июне 1989 года (ИУС 11-84, 10-89)

Настоящий стандарт распространяется на свинцовые концентраты всех марок и устанавливает титриметрический метод для определения массовой доли оксида кальция, гравиметрический - оксида магния и атомно-абсорбционный - для оксидов кальция и магния от 0,2 до 5%.

При возникновении разногласий в оценке качества свинцового концентрата по показателю содержания оксидов кальция и магния определение проводят гравиметрическим методом.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 27329.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.2. Разложение свинцового концентрата для определения оксидов кальция и магния методом атомно-абсорбционной спектрометрии проводят во фторопластовой или кварцевой посуде. Для хранения стандартного и градуировочных растворов используют кварцевую или полиэтиленовую посуду.

1.3. При определении оксидов кальция и магния методом атомно-абсорбционной спектрометрии устанавливают такие условия измерений (высоту пламени горелки, газовый состав пламени, ширину щели), чтобы достигнуть оптимальных параметров по чувствительности и правильности для соответствующего компонента и прибора.

1.2, 1.3. (Введены дополнительно, Изм. N 1).

1а. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

1а.1. Требования безопасности - по ГОСТ 14047.5.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ И ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОДЫ

Метод основан на осаждении кальция в виде оксалата с последующим титрованием оксалат-ионов перманганатом калия. В фильтрате от оксалата кальция осаждают магний в виде фосфата магния-аммония и после прокаливания взвешивают.

Мешающие определению элементы (свинец, цинк, медь, железо, марганец и др.) предварительно осаждают тиоацетамидом.

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Для проведения анализа применяют:

тигли платиновые лабораторные по ГОСТ 6563;

кислоту соляную по ГОСТ 3118 и разбавленную 1:1;

кислоту азотную по ГОСТ 4461;

кислоту серную по ГОСТ 4204 и 5%-ный раствор;

аммоний фтористый по ГОСТ 4518;

аммиак водный по ГОСТ 3760 и 2%-ный раствор;

аммоний хлористый по ГОСТ 3773;

тиоацетамид, 2%-ный раствор;

аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712;

калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор 0,1 моль/дм;

аммоний фосфорнокислый двузамещенный по ГОСТ 3772, 10%-ный раствор;

водорода перекись по ГОСТ 10929;

аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867;

серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, 1%-ный раствор, подкисленный азотной кислотой;

жидкость промывная; готовят следующим образом: 2 г хлористого аммония растворяют в 100 см воды, приливают 20 см аммиака, 10 см раствора тиоацетамида, разбавляют до 1 дм водой и перемешивают;

метиловый оранжевый, 1%-ный раствор.

Разд.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Навеску свинцового концентрата массой 0,5000-1,0000 г помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, смачивают 1-2 см воды, прибавляют 0,5-1,0 г фтористого аммония, 20 см соляной кислоты и растворяют при слабом нагревании в течение 10-15 мин. Затем приливают 5 см азотной кислоты и продолжают нагревание, упаривая раствор досуха. Приливают 20 см соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 15 см соляной кислоты, нагревают 1-2 мин, добавляют 100 см горячей воды и кипятят 3-5 мин до полного растворения растворимых хлоридов.

Раствор охлаждают до 60-70°С, нейтрализуют аммиаком до начала выпадения осадка гидроокиси железа и дают 5-6 см в избыток. Прибавляют 2-3 г хлористого аммония, нагревают до кипения, приливают 15-20 см раствора тиоацетамида и вновь нагревают до кипения. Раствор с осадком сульфидов выдерживают в течение 1 ч при температуре 80-90°С. Для лучшей коагуляции осадка в раствор добавляют немного беззольной фильтробумажной массы.

Осадок отфильтровывают через плотный фильтр (синяя лента) и промывают 7-8 раз промывной жидкостью. Фильтрат кипятят 20-30 мин до удаления запаха аммиака, добавляют 5 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, 8-10 капель перекиси водорода и вновь кипятят 15-20 мин до полной коагуляции серы. Осадок серы отфильтровывают через фильтр средней плотности (белая лента) и промывают 7-8 раз горячей водой.

3.2. Для определения содержания оксида кальция раствор подогревают почти до кипения (90-95°С), прибавляют 2-3 капли раствора метилового оранжевого, 2 г щавелевокислого аммония и перемешивают до полного растворения соли. Раствор осторожно, по каплям, нейтрализуют аммиаком при непрерывном перемешивании до изменения окраски в желтый цвет и прибавляют в избыток 1,5-2 см аммиака.

Раствор нагревают до кипения и оставляют на 40-60 мин при температуре 80-90°С. Выпавший осадок щавелевокислого кальция отфильтровывают через фильтр средней плотности (белая лента), уплотненный беззольной фильтробумажной массой. Фильтрат собирают в стакан вместимостью 600 см. Осадок и колбу промывают 8-10 раз небольшими порциями горячей воды до объема фильтрата примерно 300 см. Фильтрат (1) сохраняют для определения содержания оксида магния.

Воронку с осадком оксалата кальция переносят на колбу и продолжают отмывать осадок от щавелевокислого аммония горячей водой еще 7-8 раз.

В колбу, где проводилось осаждение кальция, приливают 100 см 5%-ного раствора серной кислоты, нагревают до кипения, опускают фильтр с осадком щавелевокислого кальция и титруют освободившиеся при этом оксалат-ионы раствором марганцовокислого калия 0,1 моль/дм до появления неисчезающей розовой окраски раствора.

Одновременно в тех же условиях проводят контрольный опыт с реактивами для внесения в результаты анализа кальция и магния соответствующей поправки.

3.3. Для определения содержания оксида магния в фильтрат (1) приливают соляную кислоту до бледно-розовой окраски раствора, 10-20 см раствора фосфорнокислого аммония, затем медленно, при перемешивании, добавляют аммиак в количестве, равном объема всего раствора. Раствор энергично перемешивают стеклянной палочкой с резиновым наконечником до выпадения осадка фосфата магния - аммония и оставляют на 12 ч.

Осадок отфильтровывают через плотный фильтр (синяя лента), уплотненный беззольной фильтробумажной массой, и промывают 2%-ным раствором аммиака до отрицательной реакции на хлор-ионы (проба с азотнокислым серебром). Осадок вместе с фильтром переносят в фарфоровый тигель, сушат, озоляют при температуре 300°С и прокаливают при 900-1000°С в течение 30 мин. Для ускорения озоления фильтр перед сушкой смачивают 3-5 каплями раствора азотнокислого аммония. Осадок пирофосфата магния охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивают.

3.1, 3.3. (Измененная редакция, Изм. N 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю оксида кальция () в процентах вычисляют по формуле

,

где - титр 0,1 моль/дм раствора марганцовокислого калия по оксиду кальция, равный 0,00280 г/см;

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

- масса навески концентрата, г.

4.2. Массовую долю оксида магния () в процентах вычисляют по формуле

,

где - масса осадка пирофосфата магния, г;

0,3621 - коэффициент пересчета пирофосфата магния на оксид магния;

- масса навески концентрата, г.

4.3. Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений и допускаемое расхождение между результатами анализа при доверительной вероятности 0,95 не должно превышать величины, указанной в таблице.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Метод основан на измерении поглощения концентрата линий кальция 422,7 нм и магния 285,2 нм при введении растворов концентратов и стандартных растворов в пламя ацетилен-воздух. Свинцовый концентрат предварительно переводят в раствор кислотным разложением.

5.1. Аппаратура, реактивы и растворы

5.1.1. Для проведения анализа применяют:

спектрофотометр атомно-абсорбционный любой марки с источником излучения для кальция или магния;

воздух сжатый под давлением 2·10-6·10 Па (5-6 атм.);

ацетилен в баллонах;

стаканы фторопластовые вместимостью 200 см;

кислоту соляную по ГОСТ 3118;

кислоту азотную по ГОСТ 4461;

кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484;

бром жидкий по ГОСТ 4109;

кальций углекислый по ГОСТ 4530;

магния окись по ГОСТ 4526;

лантана окись (хлористый или углекислый), раствор 5 г/дм; навеску хлористого, углекислого лантана или его окиси растворяют в 5-10 см соляной кислоты, разбавляют до 1000 см водой и перемешивают. В растворе лантана определяют методом добавок массовую долю оксидов кальция и магния;

стандартный раствор оксида кальция А: углекислый кальций сушат в сушильном шкафу при температуре 100 °С в течение 1 часа, затем помещают в эксикатор. Из остывшего порошка углекислого кальция берут навеску массой 1,785 г, помещают в стеклянный стакан вместимостью 1000 см, разбавляют до метки водой и перемешивают.

1 см раствора А содержит 1 мг оксида кальция;

стандартный раствор оксида магния Б: оксид магния прокаливают в муфеле при температуре 600-800°С в течение 1 часа, затем помещают в эксикатор. Из остывшего порошка оксида магния берут навеску массой 1,0 г, помещают в стеклянный стакан, растворяют в 15 см соляной кислоты при нагревании, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см, разбавляют до метки водой и перемешивают.

1 см раствора Б содержит 1 мг оксида магния;

стандартный раствор Г: отбирают по 20 см растворов А и Б, помещают в мерную колбу вместимостью 200 см, разбавляют до метки водой и перемешивают.

1 см раствора Г содержит по 0,1 мг оксидов кальция и магния.

(Измененная редакция, Изм.N 2).

5.2. Проведение анализа

5.2.1. Навеску свинцового концентрата массой 1,0000 г помещают во фторопластовый стакан вместимостью 200 см, приливают 30 см смеси соляной и фтористоводородной кислот (15:1), 10 см азотной кислоты, 1-2 смброма, закрывают крышкой из фторопласта и оставляют на бортике плиты в течение 30 мин, затем стакан ставят на плиту, отгоняют бром и выпаривают досуха. Приливают 10 см соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. После этого приливают по 20 см воды и соляной кислоты, нагревают до растворения солей, переводят в мерную колбу вместимостью 200 см, добавляют 10 см раствора лантана, доводят до метки водой, перемешивают и переливают во фторопластовый стакан, в котором проводилось разложение. Стакан закрывают фторопластовой крышкой. Параллельно проводят контрольный опыт. Растворы контрольного опыта можно оставлять в стеклянных колбах, не переливая во фторопластовую посуду.

Для определения оксидов кальция и магния анализируемые стандартные растворы и растворы контрольного опыта распыляют в пламя ацетилен-воздух и измеряют величины поглощения линий кальция 422,7 и магния 285,2 нм. Используют два способа измерения поглощения в зависимости от модели прибора.

На спектрофотометрах, имеющих режим работы "концентрация", работают либо в режиме "концентрация", градуируя прибор по одному, двум или трем растворам для построения градуировочного графика, или в режиме "поглощение" методом "ограничивающих растворов", а также методом "трех эталонов". На остальных приборах работают в режиме "поглощение" одним из перечисленных выше методов. При работе в режиме "концентрация" на табло прибора получают результат в мкг/см, при использовании режима "поглощение" работают с записью на самопишущем потенциометре или со снятием показания по стрелочному или цифровому прибору. Метод "ограничивающих растворов" заключается в получении отсчетов для раствора пробы и двух растворов для построения градуировочного графика, один из которых дает больший, а другой - меньший отсчет по сравнению с отсчетом для раствора пробы.

Массовую долю оксида кальция или оксида магния определяют по градуировочному графику.

Из раствора концентрата можно также определить алюминий. Для этого аликвотную часть раствора 25 см переносят в мерную колбу вместимостью 50 см, добавляют 1,5 см раствора хлористого калия и 2 см соляной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

5.2.2. Готовят растворы для построения градуировочного графика, содержащие 2, 5, 10, 25, 50, 75 и 100 мкг/см оксидов кальция и магния: в каждую из семи мерных колб вместимостью 200 см переносят по одной из аликвотных частей: 4, 10, 20 см раствора Г и по 5, 10, 15, 20 см растворов А и Б. Затем во все колбы добавляют по 15 см соляной кислоты, доводят до метки водой и перемешивают.

5.3. Обработка результатов

5.3.1 Если измерение проводилось с записью на самопишущем потенциометре, то линейкой измеряют высоту пиков в мм и строят градуировочный график в координатах: - массовая доля оксида кальция или оксида магния в растворе в мкг/см - - высота пиков в мм.

При измерении поглощения линии кальция или магния по стрелочному или цифровому прибору градуировочный график строят в координатах: - массовая доля оксида кальция или оксида магния в растворе в мкг/см - - показания стрелочного или цифрового прибора.

5.3.2. Массовую долю оксида кальция или оксида магния () в процентах вычисляют по формуле

,

где - массовая доля оксида кальция или оксида магния в растворе пробы, мкг/см;

- массовая доля оксида кальция или оксида магния в растворе контрольного опыта, мкг/см;

- объем мерной колбы, см;

- масса навески пробы концентрата, мг;

1000 - коэффициент пересчета мг в мкг.

5.3.3. Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений и допускаемое расхождение между результатами анализа при доверительной вероятности 0,95 не должно превышать величины, указанной в таблице.

(Измененная редакция, Изм.N 2).

Разд.5. (Введен дополнительно, Изм.N 1).

Электронный текст документа
и сверен по:

М.: ИПК Издательство стандартов, 1999