ГОСТ 23581.17-81(СТ СЭВ 1228-78)
Группа А39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
РУДЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ, АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ
Методы определения окиси алюминия
Iron ores, concentrates, agglomerates and pellets.
Methods for the determination of aluminium oxide
ОКСТУ 0709 *
______________
* Введено дополнительно, Изм. N 1.
Срок действия с 01.01.82
до 01.07.87*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11, 1995 год). - Примечание.
РАЗРАБОТАН Министерством черной металлургии СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ Л.В.Камаева (руководитель темы), Н.А.Зобнина, Е.А.Стриха
ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
Член Коллегии А.А.Кугушин
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 февраля 1981 г. N 1189
ВЗАМЕН ГОСТ 12745-67
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.12.86 N 3720 с 01.05.87
Изменение N 1 внесено юридическим бюро "Кодекс" по тексту ИУС N 2, 1987 год
Настоящий стандарт распространяется на железные руды, концентраты, агломераты и окатыши и устанавливает фотометрический метод определения окиси алюминия при массовой доле от 0,1 до 10%, комплексонометрический метод - при массовой доле окиси алюминия от 1 до 25% и атомно-абсорбционный метод - при массовой доле окиси алюминия от 0,1 до 25%.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 1228-78 в части раздела 4 и частично в части раздела 3.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 23581.0-80.
2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Метод основан на образовании окрашенного внутрикомплексного соединения алюминия с алюминоном в присутствии буферного раствора (рН 4,5-4,6) с последующим фотометрированием окрашенного раствора.
При массовой доле титана до 0,5% влияние трехвалентного железа устраняют восстановлением его аскорбиновой кислотой до двухвалентного.
При массовой доле титана более 0,5% и суммы окисей кальция и магния не более 5%, титан и другие сопутствующие элементы (железо, хром и т.д.) отделяют от алюминия осаждением гидроокисью натрия.
При массовой доле титана более 0,5% и суммы окисей кальция и магния более 5% алюминий вместе с титаном, железом, хромом отделяют уротропином от кальция и магния, затем железо, хром, титан отделяют от алюминия осаждением гидроокисью натрия.
Соотношение алюминия и ванадия не должно превышать 1:5.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.1. Аппаратура, реактивы и растворы
2.1.1. Для проведения анализа применяют:
спектрофотометр или фотоэлектроколориметр;
печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева не менее 1000 °С;
тигли платиновые по ГОСТ 6563-75;
натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79;
натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199-76, обезвоженный следующим образом: кристаллический тетраборнокислый натрий нагревают постепенно до 350-400 °С и прокаливают при указанной температуре в течение 1,5 ч;
смесь для сплавления: тщательно перемешивают 1 г измельченного безводного тетраборнокислого натрия и 4 г безводного углекислого натрия. Смесь хранят в закрытой банке;
натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199-78;
алюминий первичный по ГОСТ 11069-74 (не менее 99,9%);
железа окись по ГОСТ 4373-77;
железо карбонильное (99,99%);
никель двухлористый, 6-водный, по ГОСТ 4038-79, раствор 20 г/дм
;
кислоту соляную по ГОСТ 3118-77 и разбавленную 1:1, 1:5, 1:7;
кислоту азотную по ГОСТ 4461-77;
аммиак водный по ГОСТ 3760-79;
кислоту аскорбиновую, раствор 20 г/дм, свежеприготовленный;
аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, раствор 250 г/дм;
уротропин (гексаметилентетрамин), растворы 250 г/дм и 50 г/дм;
спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-72;
фенолфталеин по ГОСТ 5850-72, индикатор, спиртовый раствор 1 г/дм;
натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, растворы 200 г/дм и 45 г/дм;
буферный раствор: 115 г уксуснокислого натрия растворяют в 600 см воды, раствор фильтруют, прибавляют 75 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, разбавляют водой до 1 дм и перемешивают;
железо хлорное, раствор: 14,3 г окиси железа растворяют в 100 см соляной кислоты, доливают водой до 1 дм и перемешивают или 10 г карбонильного железа растворяют в 100 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, окисляют азотной кислотой, приливая ее по каплям до прекращения вспенивания раствора и выпаривают раствор досуха. Затем прибавляют 20 см соляной кислоты и вновь выпаривают досуха. Соли растворяют в 100 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают до метки водой и перемешивают;
алюминон по ГОСТ 9859-74, раствор 1 г/дм: 1 г алюминона помещают в стакан вместимостью 250 см и растворяют в 50-70 см воды при кипячении в течение 5-7 мин. Раствор охлаждают, фильтруют и разбавляют водой, предварительно прокипяченной, до 1 дм. Раствор можно использовать в течение нескольких дней, если он остается прозрачным;
водорода перекись по ГОСТ 10929-76;
стандартные растворы алюминия:
раствор А: 0,5292 г алюминия растворяют при нагревании в 50 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, прибавляют несколько капель азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора и продолжают нагревание до удаления окислов азота. Для ускорения растворения алюминия в соляной кислоте разложение ведут в присутствии платиновой спирали, которую перед окислением извлекают из раствора, или в присутствии 1 см раствора хлористого никеля, как катализатора. Охлаждают раствор, переливают его в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см раствора А соответствует 1 мг окиси алюминия;
раствор Б: 50 см стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см, прибавляют 1 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см раствора Б соответствует 0,2 мг окиси алюминия;
бумагу универсальную индикаторную.
(Измененная ре
дакция, Изм. N 1).
2.2. Проведение анализа
2.2.1. Масса навески железной руды, концентрата, агломерата или окатыша и аликвота анализируемого раствора в зависимости от массовой доли окиси алюминия указаны в табл.1.
Таблица 1
Массовая доля окиси алюминия, % | Масса навески, г | Аликвота раствора, см | Масса окиси алюминия в аликвоте, мг | |||
От | 0,1 | до | 0,5 | 0,25 | 10 | 0,01-0,05 |
Св. | 0,5 | " | 2,5 | 0,1 | 10 | 0,02-0,1 |
" | 2,5 | " | 10 | 0,1 | 5 | 0,05-0,2 |
2.2.2. Навеску помещают в платиновый тигель, прибавляют 2-2,5 г смеси для сплавления, перемешивают и сплавляют, накрыв крышкой, в муфельной печи при температуре 950-1050 °С в течение 3-5 мин с момента расплавления смеси. Плав охлаждают, помещают в стакан вместимостью 300-400 см, приливают 60 см горячей соляной кислоты, разбавленной 1:5. Накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до полного растворения плава, не допуская при этом кипения раствора. После растворения плава тигель извлекают из стакана и обмывают его водой.
При наличии в руде, концентрате, агломерате и окатыше марганца (плав окрашен в зеленый цвет) во избежание порчи платинового тигля плав выщелачивают в 50-80 см воды, извлекают тигель и обмывают его водой. К раствору прибавляют 10 см соляной кислоты, 1-2 капли перекиси водорода и нагревают до кипения для разрушения избытка перекиси водорода.
Для определения окиси алюминия можно использовать раствор, полученный по п.2.2.3 ГОСТ 23581.15-81 (после выделения двуокиси кремния), подобрав соответствующее разбавление и аликвоту, или раствор, полученный по п.4.2.1. ГОСТ 23581.15-81.
2.2.3. При массовой доле титана до 0,5% полученный раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают водой до метки и перемешивают. Затем раствор фильтруют в сухую колбу через сухой фильтр, отбрасывая первые порции фильтрата. После этого отбирают аликвоту (см. табл.1) в коническую колбу вместимостью 100 см.
Стенки колбы обмывают водой и прибавляют по каплям раствор гидроокиси натрия (45 г/дм) до появления бурой окраски. К нейтрализованному раствору приливают 1 см соляной кислоты, разбавленной 1:7, энергично перемешивают, приливают 3 см раствора аскорбиновой кислоты и оставляют на 5-10 мин, затем приливают 20 см буферного раствора и при перемешивании добавляют 2 см раствора алюминона при массовой доле окиси алюминия до 1% и 5 см - при массовой доле окиси алюминия более 1%.
Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.
Через 1 ч измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 530 нм или на фотоэлектроколориметре, применяя светофильтр с областью светопропускания 500-540 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя раствора 10-20 мм.
В качестве раствора сравнения применяют во
2.2.4. При массовой доле титана более 0,5%, но не более 5% суммы окисей кальция и магния раствор, полученный в соответствии с п.2.2.2, выпаривают до 50-60 см, охлаждают, нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм) до начала выпадения гидроокиси железа, которую растворяют прибавлением по каплям соляной кислоты, разбавленной 1:1, и с избытком 1 см. Полученный раствор осторожно при перемешивании вливают в колбу, содержащую 50 см горячего раствора гидроокиси натрия (200 г/дм) (при определении менее 1% окиси алюминия предпочтительно использование кварцевой посуды), нагревают до кипения и кипятят в течение 2 мин. Раствор вместе с осадком переливают в мерную колбу вместимостью 250 см, доводят водой до метки, тщательно перемешивают и дают осадку отстояться. Раствор фильтруют в сухой стакан через сухой фильтр средней плотности, отбрасывая первую порцию фильтрата. Отбирают аликвоту в мерную колбу вместимостью 100 см в соответствии с табл.1, добавляют 1-2 капли фенолфталеина и нейтрализуют соляной кислотой, разбавленной 1:7, и дают 1 см ее в избыток. Приливают 3 см раствора аскорбиновой кислоты, оставляют на 5-10 мин и далее анализ проводят, как описано в п.2.2
2.2.1-2.2.4. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.5. При массовой доле титана более 0,5% и сумме окисей кальция и магния более 5% раствор, полученный в соответствии с п.2.2.2, осторожно нейтрализуют аммиаком до появления незначительного осадка гидроокисей. Нейтрализацию раствора контрольного опыта до рН 2-3 проводят по универсальной индикаторной бумаге. Затем приливают 40 см раствора хлористого аммония, перемешивают, далее по каплям приливают 30 см раствора уротропина (250 г/дм). Нагревают раствор до 70-80 °С и выдерживают при этой температуре в течение 10 мин. Выделившийся осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности, обмывают 2-3 раза стенки стакана и 4-6 раз осадок на фильтре теплым раствором уротропина (50 г/дм). Осадок на фильтре растворяют в 40-50 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая фильтрат в тот же стакан, в котором проводили осаждение полуторных окислов. Фильтр промывают 10-12 раз горячей водой. Полученный фильтрат нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (200 г/дм) до начала выпадения гидроокиси железа и далее анализ продолжают, как описано в п.2.2.4.
2.2.6. Для внесения поправки на массу окиси алюминия в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
По найденному значению оптической плотности исследуемого раствора с учетом оптической плотности раствора контрольного опыта находят массу окиси алюминия по градуировочному графику или методом сравнения.
2.2.7. Для построения градуировочного графика при массовой доле окиси алюминия от 0,1 до 2,5% в стаканы вместимостью 300-400 см, содержащие по 100 см соляной кислоты, разбавленной 1:7 и нагретой до 60-70 °С, помещают по 2 г смеси для сплавления, по 10 см раствора хлорного железа и 1; 2,5; 4; 5; 6,5; 13 см стандартного раствора алюминия (раствор Б), что соответствует 0,2; 0,5; 0,8; 1; 1,3; 2,6 мг окиси алюминия. Далее анализ проводят по пп.2.2.3 или 2.2.4 и 2.2.5 в зависимости от состава анализируемого образца. Для окрашивания отбирают аликвоту раствора 10 см в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 1-2 капли фенолфталеина (при необходимости) и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия (45 г/дм) или соляной кислотой, разбавленной 1:7, прибавляют по 1 см этой же соляной кислоты в избыток, добавляют 3 см раствора аскорбиновой кислоты и оставляют на 5-10 мин, затем прибавляют по 20 см буферного раствора и при перемешивании добавляют по 2 см раствора алюминона, доводят водой до метки и перемешивают.
Через 1 ч измеряют оптическую плотность раствора, как указано в п.2
.2.3.
2.2.8. Для построения градуировочного графика при массовой доле окиси алюминия от 2,5 до 10% в стаканы вместимостью 300-400 см, содержащие по 100 см соляной кислоты, разбавленной 1:7 и нагретой до 60-70 °С, помещают по 2 г смеси для сплавления, по 5 см хлорного железа и 2,5; 4; 6; 8; 10 см стандартного раствора алюминия (раствор А), что соответствует 2,5; 4; 6; 8; 10 мг окиси алюминия. Далее поступают, как при построении графика для массовой доли окиси алюминия от 0,1 до 1%. Для окрашивания отбирают аликвоту анализируемого раствора 5 см с добавлением 5 см раствора алюминона.
Контрольный опыт для градуировочного графика проводят, как указано выше, без добавления стандартного раствора алюминия и раствора хлорного железа.
По найденным значениям оптической плотности растворов для градуировочного графика за вычетом оптической плотности раствора контрольного опыта и соответствующим им массам окиси алюминия строят градуировочный график.
2.2.6-2.2.8. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.9. Для приготовления раствора сравнения в три стакана вместимостью 300-400 см приливают по 60 см соляной кислоты, разбавленной 1:5, по 2 г смеси для сплавления, раствор хлорного железа в соответствии с содержанием железа в пробе, стандартный раствор окиси алюминия А или Б в количестве, соответствующем предполагаемому содержанию окиси алюминия, и проводят через стадии анализа аналогично определению в испытуемых пробах.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
2.3. Обработка результатов
2.3.1. Массовую долю окиси алюминия (
) в процентах при использовании градуировочного графика вычисляют по формуле
,
где 
- масса окиси алюминия, найденная по градуировочному графику, мг;
- коэффициент пересчета массовой доли окиси алюминия на массовую долю ее в сухом материале, вычисленный по формуле
,
где 
- доля гигроскопической влаги в анализируемой пробе, определяемая по ГОСТ 23581.1-79, %;
- масса навески пробы, соответствующая аликвоте раствора, г.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3.1а. Массовую долю окиси алюминия () в процентах при использовании метода сравнения вычисляют по формуле
,
где - масса окиси алюминия в растворе сравнения, мг;
- оптическая плотность анализируемого раствора за вычетом оптической плотности раствора контрольного опыта; - масса навески, соответствующая аликвоте анализируемого раствора, г;
- оптическая плотность раствора сравнения, за вычетом оптической плотности раствора контрольного опыта; - коэффициент пересчета массовой доли окиси алюминия на массовую долю ее в сухом материале, вычисленный по п.2.3.1.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
2.3.2. Расхождение между результатами двух определений при доверительной вероятности 
=0,95 не должно превышать величины, указанной в табл.2.
Таблица 2
Массовая доля окиси алюминия, % | Допускаемое расхождение, % | |||
От | 0,1 | до | 0,2 | 0,03 |
Св. | 0,2 | " | 0,5 | 0,05 |
" | 0,5 | " | 1 | 0,1 |
" | 1 | " | 2 | 0,2 |
" | 2 | " | 5 | 0,3 |
" | 5 | " | 10 | 0,4 |
3. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИИ МЕТОД
Метод основан на образовании комплекса алюминия с трилоном Б в кислой среде с последующим титрованием избытка трилона Б раствором уксуснокислого цинка в присутствии индикатора ксиленолового оранжевого при рН 5,5-5,8.
Алюминий отделяют от кальция и магния осаждением его уротропином вместе с железом, хромом и титаном, которые затем отделяют осаждением гидроокисью натрия.
3.1. Аппаратура, реактивы и растворы
3.1.1. Для проведения анализа применяют:
печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева 1000-1100 °С;
тигли платиновые по ГОСТ 6563-75;
алюминий первичный по ГОСТ 11069-74 (не менее 99,9%);
железо карбонильное (99,99%);
калий хлористый по ГОСТ 4234-77;
натрий углекислый по ГОСТ 83-79;
натрий уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 199-78;
кислоту соляную по ГОСТ 3118-77 и разбавленную 1:1; 1:20;
кислоту азотную по ГОСТ 4461-77;
кислоту серную по ГОСТ 4204-77, разбавленную 1:1;
кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484-78;
кислоту уксусную по ГОСТ 61-75;
аммиак водный по ГОСТ 3760-79 и разбавленный 1:1;
аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, раствор 250 г/дм;
уротропин (гексаметилентетрамин), растворы 250 г/дм и 50 г/дм;
натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, раствор 460 г/дм;
буферный раствор (рН 5,7-5,8): 300 г уксуснокислого натрия растворяют в воде, приливают 6 см уксусной кислоты, доливают водой до 1 дм и перемешивают;
соль динатриевую этилендиамин-N, N, N'N'-тетрауксусной кислоты 2-водную (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, раствор с молярной концентрацией 0,025 моль/дм: 9,3 г трилона Б помещают в стакан вместимостью 300 см и растворяют при нагревании в 100 см воды. Раствор фильтруют через фильтр средней плотности в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят водой до метки и перемешивают. Массовую концентрацию раствора трилона Б устанавливают по стандартному раствору алюминия, проведенному через стадии анализа. Для этого в стакан вместимостью 300-400 см помещают стандартный раствор алюминия и навеску карбонильного железа в количествах, соответствующих их массовым долям в пробе, и проводят через все стадии анализа в соответствии с п.3.2.
Массовую концентрацию (
) раствора трилона Б по окиси алюминия в граммах на кубический сантиметр вычисляют по формуле
,
где - масса окиси алюминия в аликвоте стандартного раствора, г;
- объем раствора трилона Б, взятый для установки массовой концентрации, см;
- объем раствора цинка, израсходованный на титрование избытка раствора трилона Б, см;
- коэффициент, определяющий соотношение между объемами растворов трилона Б и уксуснокислого цинка, установленный по п.3.2.5;
цинк уксуснокислый 2-водный по ГОСТ 5823-78, раствор с молярной концентрацией 0,025 моль/дм, готовят следующим образом: 5,5 г уксуснокислого цинка растворяют в 100 см воды, приливают 5 см уксусной кислоты, доливают водой до 1 дм и перемешивают;
стандартный раствор алюминия: 1,0584 г алюминия растворяют в 50 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, прибавляют несколько капель азотной кислоты до прекращения вспенивания раствора и кипятят до удаления окислов азота. Для ускорения растворения алюминия в соляной кислоте разложение ведут в присутствии платиновой спирали, которую перед окислением извлекают из раствора или в присутствии 1 см раствора хлористого никеля, как катализаторов. Охлажденный раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см раствора соответствует 2 мг окиси алюминия;
ксиленоловый оранжевый, индикатор; применяют в смеси с хлористым калием в массовом отношении 1:100;
метиловый оранжевый (пара-диметиламиноазобензолсульфокислый натрий), индикатор, 1%-ный раствор;
бумагу универсальную индикаторную.
(Измененная редакция, Из
м. N 1).
3.2. Проведение анализа
3.2.1. Масса навески железной руды, концентрата, агломерата или окатыша и объем аликвоты анализируемого раствора в зависимости от массовой доли окиси алюминия указаны в табл.3.
Таблица 3
Массовая доля окиси алюминия, % | Масса навески, г | Аликвота раствора, см | |||
От | 1 | до | 3 | 1 | 100 |
Св. | 3 | " | 5 | 0,5 | 100 |
" | 5 | " | 25 | 0,5 | 50 |
3.2.2. Навеску помещают в стакан вместимостью 300-400 см, смачивают водой, приливают 20-30 см соляной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и медленно нагревают. После растворения основной массы навески приливают азотную кислоту до прекращения вспенивания раствора и 3-5 капель в избыток, paствор выпаривают досуха. Приливают 10 см соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Обработку соляной кислотой повторяют дважды. К сухому остатку приливают 10-20 см соляной кислоты, нагревают до растворения солей, приливают 30-50 см горячей воды и отфильтровывают нерастворимый осадок на фильтр средней плотности, уплотненный небольшим количеством фильтробумажной массы. Осадок на фильтре промывают 3-5 раз горячей соляной кислотой, разбавленной 1:20, затем несколько раз горячей водой до исчезновения желтой окраски фильтра. Фильтрат сохраняют в качестве основного раствора.
Фильтр с осадком переносят в платиновый тигель, озоляют при температуре 500-600 °С, охлаждают, увлажняют несколькими каплями воды, приливают 3-4 капли серной кислоты, разбавленной 1:1, и 10 см фтористоводородной кислоты. Медленно нагревают до полного удаления паров серного ангидрида, прокаливают при 400-500 °С. К остатку прибавляют 1 г углекислого натрия и сплавляют при 950-1000 °С в течение 20 мин. Охлажденный плав растворяют в основном растворе.
Полученный раствор выпаривают до 100 см, нейтрализуют аммиаком до появления незначительного осадка гидроокисей. Нейтрализацию раствора контрольного опыта рН 2-3 проводят по универсальной индикаторной бумаге. Затем приливают 40 см раствора хлористого аммония, перемешивают, далее медленно, по каплям приливают 30 мл раствора уротропина (250 г/дм). Нагревают раствор до 70-80 °С и выдерживают при указанной температуре в течение 10 мин. Выделившийся осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Промывают 2-3 раза стенки стакана и 4-6 раз осадок на фильтре теплым раствором уротропина (50 г/дм). Осадок на фильтре растворяют в 40-50 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, собирая фильтрат в тот же стакан, в котором проводили осаждение полуторных окислов, фильтр промывают 10-12 раз горячей водой.
Раствор упаривают до 100 см, нейтрализуют раствором гидроокиси натрия до начала выпадения гидроокиси железа и дают 20 см в избыток, хорошо перемешивают, нагревают до кипения и кипятят в течение 1 мин. Раствор охлаждают, переливают с осадком в мерную колбу вместимостью 250 см, доливают водой до метки, перемешивают, дают осадку отстояться. Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу, отбрасывая первые порции фи
льтрата.
3.2.3. Отбирают аликвоту раствора в коническую колбу вместимостью 250 см в соответствии с табл.3, разбавляют, если нужно, до объема 100 см, нейтрализуют соляной кислотой, разбавленной 1:1, в присутствии метилового оранжевого и 3 см ее дают в избыток, приливают из бюретки 25 см раствора трилона Б, нагревают до кипения и кипятят 1 мин, медленно нейтрализуют аммиаком, разбавленным 1:1, в присутствии 1-2 капель метилового оранжевого до перехода окраски в желто-оранжевую. Затем приливают 20 см буферного раствора, охлаждают до комнатной температуры и титруют избыток трилона Б раствором уксуснокислого цинка в присутствии 30-40 мг ксиленолового оранжевого до перехода окраски раствора из желтой в малиново-красную.
3.2.4. Для внесения поправки на массу окиси алюминия в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
3.2.5. Для определения соотношения между объемами растворов уксуснокислого цинка и трилона Б с учетом контрольного опыта в коническую колбу вместимостью 250 см помещают аликвоту раствора контрольного опыта равную аликвоте раствора пробы (см. табл.3). Если необходимо, разбавляют водой до 100 см, нейтрализуют соляной кислотой, разбавленной 1:1, в присутствии метилового оранжевого и прибавляют 3 см ее в избыток. Затем приливают из бюретки 25 см раствора трилона Б и продолжают определение в соответствии с п.3.2.3.
Коэффициент , определяющий соотношение между объемами растворов трилона Б и уксуснокислого цинка, вычисляют по формуле
,
где - объем раствора трилона Б, взятый для определения коэффициента, см; - объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование, см.
3.3. Обработка результатов
3.3.1. Массовую долю окиси алюминия (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где - объем раствора трилона Б, взятый для связывания алюминия, см;
- объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование избытка раствора трилона Б, см; - коэффициент, определяющий соотношение между объемами растворов трилона Б и уксуснокислого цинка; - массовая концентрация раствора трилона Б по окиси алюминия, г/см; - коэффициент пересчета массовой доли окиси алюминия на массовую долю ее в сухом материале, вычисленный по формуле п.2.3.1; - масса навески, соответствующая аликвоте анализируемого раствора, г.
(Измененная редакция, Изм. N
1).
3.3.2. Расхождение между результатами двух определений при доверительной вероятности =0,95 не должно превышать величины, указанной в табл.4.
Таблица 4
Массовая доля окиси алюминия, % | Допускаемое расхождение, % | |||
От | 1 | до | 2 | 0,1 |
Св. | 2 | " | 5 | 0,2 |
" | 5 | " | 10 | 0,3 |
" | 10 | " | 25 | 0,5 |
4. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫИ МЕТОД
Метод основан на измерении атомного поглощения алюминия при длине волны 309,3 нм. Для атомизации раствора используют пламя закись азота - ацетилен.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1. Аппаратура, реактивы и растворы
4.1.1. Для проведения анализа применяют:
печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева не менее 1000-1100 °С;
спектрофотометр атомно-абсорбционный, снабженный горелкой для пламени закись азота - ацетилен и источником излучения для алюминия;
тигли платиновые по ГОСТ 6563-75;
закись азота газообразную;
ацетилен растворенный и газообразный технический по ГОСТ 5457-75;
натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79;
натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199-76, обезвоженный следующим образом: кристаллический тетраборнокислый натрий нагревают постепенно до температуры 350-400 °С и прокаливают при указанной температуре в течение 1,5 ч;
железо карбонильное (99,99%);
алюминий первичный по ГОСТ 11069-74 (не менее 99,95%);
кислоту соляную по ГОСТ 3118-77 и разбавленную 1:1 и 1:50;
кислоту азотную по ГОСТ 4461-77 и разбавленную 1:4;
кислоту серную по ГОСТ 4204-77, разбавленную 1:1;
кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484-78;
калий хлористый по ГОСТ 4234-77, раствор 20 г/дм;
никель двухлористый 6-водный по ГОСТ 4038-79, раствор 20 г/дм;
водорода перекись по ГОСТ 10929-76;
железо хлорное, раствор: 10 г железа карбонильного растворяют в стакане вместимостью 800 см в 300 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, и 25 см азотной кислоты, разбавленной 1:4. После растворения раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см раствора содержит 10 мг железа;
стандартные растворы алюминия:
раствор А: 1,0584 г алюминия растворяют при нагревании в 50 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, прибавляют несколько капель азотной кислоты, продолжают нагревание до прекращения вспенивания раствора и удаления окислов азота. Для ускорения растворения алюминия в соляной кислоте разложение ведут в присутствии платиновой спирали, которую перед окислением извлекают из раствора или 1 см раствора хлористого никеля, как катализаторов. Охлаждают раствор, переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят водой до метки и перемешивают. 1 см раствора А соответствует 2 мг окиси алюминия;
раствор Б: 100 см раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см раствора Б соответствует 0,2 мг окиси алюминия.
(Измененная редакция, Из
м. N 1).
4.2. Проведение анализа
4.2.1. Щелочное сплавление
Навеску руды, концентрата, агломерата или окатыша массой 0,5 г помещают в платиновый тигель, добавляют 2 г тетраборнокислого натрия и 1 г углекислого натрия, перемешивают, накрывают тигель крышкой и сплавляют в течение 15-20 мин при 950-1050 °С. После охлаждения тигель с плавом помещают в стакан вместимостью 250-300 см, приливают 20 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают до полного растворения плава.
Тигель извлекают из стакана, обмывают его водой. Раствор, если необходимо, упаривают до объема 50-60 см.
При наличии в руде, концентрате, агломерате или окатыше марганца (плав окрашен в зеленый цвет) во избежание порчи платинового тигля плав выщелачивают в 50-60 см воды, извлекают тигель и обмывают его водой. К раствору прибавляют 10 см соляной кислоты, 1-2 капли перекиси водорода и нагревают до кипения для разрушения избытка перекиси водорода.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2.2. Кислотное растворение с доплавлением нерастворимого остатка
Навеску руды, концентрата, агломерата и окатыша массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см, смачивают водой, приливают 5-10 см соляной кислоты, накрывают стакан часовым стеклом и медленно нагревают до растворения навески. Добавляют 2-3 капли азотной кислоты, кипятят до удаления окислов азота. Снимают часовое стекло, обмывают его водой и выпаривают раствор досуха. Соли растворяют в 10 см соляной кислоты при нагревании, приливают 50 см воды, нагревают до кипения и фильтруют на фильтр, средней плотности, уплотненный фильтробумажной массой.
Осадок на фильтре промывают 8-10 раз горячей соляной кислотой, разбавленной 1:50, затем горячей водой до исчезновения желтой окраски фильтра. Фильтрат сохраняют (основной раствор).
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при 500-600 °С. К остатку приливают 1-2 капли воды, 3-4 капли серной кислоты, разбавленной 1:1, 5-10 см фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. Сухой остаток сплавляют с 1 г углекислого натрия в муфельной печи при 950-1000 °С до получения однородного плава. После охлаждения плав выщелачивают в 20 см соляной кислоты, разбавленной 1:50, и полученный раствор присоединяют к основному раствору. Объединенный раствор, если необходимо, упаривают до объема 50-60 см
4.2.3. Раствор, полученный по пп.4.2.1 или 4.2.2, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см, доливают водой до метки и перемешивают.
Аликвоту анализируемого раствора в соответствии с табл.5 помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, добавляют 20 см раствора хлористого калия, соответствующее количество раствора железа (табл.5), доводят водой до метки и перемешивают.
Таблица 5
Массовая доля окиси алюминия, % | Аликвота раствора, см | Масса окиси алюминия | Объем раствора железа, см | |||
От | 0,1 | до | 5 | 50 | 0,25-12,5 | - |
Св. | 5 | " | 10 | 20 | 5-10 | 5 |
" | 10 | " | 25 | 10 | 5-12,5 | 8 |
4.2.4. Раствор распыляют в пламени закись азота - ацетилен и измеряют абсорбцию алюминия при длине волны 309,3 нм.
Каждый раствор фотометрируют дважды и для расчета берут среднее арифметическое из двух значений абсорбции.
После каждого фотометрирования пробы распыляют воду до получения нулевого показания шкалы прибора.
4.2.5. Для внесения поправки на массу окиси алюминия в реактивах одновременно через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
По найденным значениям абсорбции исследуемого раствора за вычетом абсорбции раствора контрольного опыта находят массу окиси алюминия по градуировочному графику.
4.2.6. Раствор, полученный в соответствии с пп.4.2.1 или 4.2.2, может быть использован для определения кальция и магния атомно-абсорбционным методом по ГОСТ 23581.16-81.
При использовании для определения окиси алюминия растворов, подготовленных для определения окиси кальция и окиси магния по п.4.2.3.1 ГОСТ 23581.16-81, необходимо подобрать соответствующую аликвоту и выровнять кислотность испытуемых растворов и растворов градуировочного графика.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2.7. Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см приливают 1, 2, 3, 4, 5 см стандартного раствора алюминия (раствор Б), что соответствует 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 мг окиси алюминия (при массовой доле окиси алюминия от 0,1 до 0,4%) или 0,5; 1; 2,5; 5; 7,5 см стандартного раствора алюминия (раствор А), что соответствует 1, 2, 5, 10, 15 мг окиси алюминия (при массовой доле окиси алюминия от 0,4 до 25%), приливают 20 см раствора хлористого калия, 10 см раствора железа доливают водой до метки и перемешивают.
Раствор фотометрируют в соответствии с п.4.2.4.
Контрольный опыт для градуировочного графика проводят, как указано выше, без добавления стандартного раствора алюминия.
По найденным значениям абсорбции для растворов градуировочного графика за вычетом значения абсорбции раствора контрольного опыта и соответствующим им массам окиси алюминия строят градуировочный график.
Примечание. Поскольку диапазон линейности градуировочных графиков зависит от чувствительности применяемых приборов, то предлагаемые массы элементов для определения в пробах (см. табл.5) и для градуировочных графиков (см. п.4.2.7) необходимо считать рекомендуемыми.
4.2.8. Допускается проведение определения по методу сравнения. Для приготовления раствора сравнения в три мерные колбы вместимостью 100 см приливают стандартный раствор алюминия А или Б в количестве, соответствующем предполагаемому содержанию окиси алюминия, приливают по 20 см раствора хлористого калия, по 10 см раствора железа, доливают водой до метки и перемешивают. Растворы фотометрируют в соответствии п.4.2.4.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
4.3. Обработка результатов
4.3.1. Массовую долю окиси алюминия (
) в процентах при использовании градуировочного графика вычисляют по формуле, приведенной в п.2.3.1.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3.1a. Массовую долю окиси алюминия () в процентах при использовании метода сравнения вычисляют по формуле
,
где - масса окиси алюминия в растворе сравнения, мг;
- значение абсорбции анализируемого раствора за вычетом значения абсорбции раствора контрольного опыта; - масса навески, соответствующего аликвоте анализируемого раствора, г;
- значение абсорбции раствора сравнения за вычетом значения абсорбции раствора контрольного опыта; - коэффициент пересчета массовой доли окиси алюминия на массовую долю ее в сухом материале, вычисленный по п.2.3.1.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
4.3.2. Расхождение между результатами двух определений при доверительной вероятности =0,95 не должно превышать величины, указанной в табл.6.
Таблица 6
Массовая доля окиси алюминия, % | Допускаемое расхождение, % | |||
От | 0,1 | до | 0,2 | 0,025 |
Св. | 0,2 | " | 0,5 | 0,03 |
" | 0,5 | " | 1 | 0,05 |
" | 1 | " | 2 | 0,1 |
" | 2 | " | 5 | 0,2 |
" | 5 | " | 10 | 0,3 |
" | 10 | " | 25 | 0,5 |