ГОСТ 14657.4-96 Боксит. Методы определения оксида железа.

     ГОСТ 14657.4-96

(ИСО 10213-91)

Группа А39

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 БОКСИТ

 Методы определения оксида железа

 Bauxite. Methods for determination of iron oxide content

МКС 73.060*

ОКСТУ 1711

Дата введения 1999-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом 99 "Алюминий", Всероссийским алюминиево-магниевым институтом (АО ВАМИ)

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 9 от 12 апреля 1996 г.)

За принятие проголосовали:

3 Приложение А настоящего стандарта представляет собой полный аутентичный текст международного стандарта ИСО 10213-91 "Алюминиевые руды. Определение содержания общего железа. Метод восстановления треххлористым титаном"

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 17 декабря 1997 г. N 415 межгосударственный стандарт ГОСТ 14657.4-96 (ИСО 10213-91) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1999 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 14657.4-78

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ

      1 Назначение и область применения

Настоящий стандарт распространяется на боксит и устанавливает три метода определения железа при массовой доле оксида железа (общего) от 1% до 30%:

титриметрический титанометрический;

дифференциальный фотометрический;

комплексонометрический.

Титриметрический бихроматический с использованием в качестве восстановителя хлорида олова (II) и хлорида титана (III) по ИСО 10213 приведен в приложении А.

      2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия

ГОСТ 199-78 Натрий уксуснокислый. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 4478-78 Кислота сульфосалициловая 2-водная. Технические условия

ГОСТ 5456-79 Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия

ГОСТ 10652-73 Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N’,N’-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б)

ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 13610-79 Железо карбонильное радиотехническое. Технические условия

ГОСТ 14657.0-96 (ИСО 8558-85) Боксит. Общие требования к методам химического анализа

ГОСТ 14657.2-96 (ИСО 6607-85) Боксит. Методы определения диоксида кремния

ГОСТ 20490-75 Калий марганцовокислый. Технические условия

ГОСТ 25465-95 Боксит. Методы отбора и подготовки проб для химического анализа и определения влаги

ГОСТ 27067-86 Аммоний роданистый. Технические условия

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

      3 Общие требования

Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 14657.0.

      4 Титриметрический титанометрический метод

Метод основан на титровании трехвалентного железа хлоридом титана (III), в присутствии роданида аммония в качестве индикатора.

4.1 Аппаратура, реактивы и растворы

Установка с раствором хлорида титана (III), приведенная на рисунке.     

1 - аппарат Киппа для получения водорода; 2 - предохранительная трубка, заполненная ватой;

 3 - бутыль из темного стекла или покрытая черным лаком; 4 - зажим; 5 - бюретка

Рисунок - Установка с раствором хлорида титана (III)

Кислота серная по ГОСТ 4204, растворы 1:1 и 1:3.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы 1:1 и 1:2.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор с массовой долей 1%.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83.

Цинк по ГОСТ 3640.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929, раствор с массовой долей 3%.

Аммоний роданистый по ГОСТ 27067, раствор с массовой долей 10%.

Железо карбонильное по ГОСТ 13610.

Железа оксид.

Стандартный раствор железа: 2,7924 г железа или 3,9920 г предварительно прокаленного при температуре 600 °С в течение 1 ч и охлажденного в эксикаторе оксида железа (III) помещают в стакан вместимостью 400 см

и растворяют в 100 см

раствора соляной кислоты 1:1 при нагревании. Добавляют постепенно 5 см

раствора пероксида водорода с массовой долей 3%, нагревают до кипения и выдерживают при кипении до разложения избытка пероксида водорода и удаления хлора. Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см

, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см

раствора содержит 0,003992 г оксида железа.

Титан треххлористый.

Раствор треххлористого титана: смешивают 85 см

треххлористого титана с 2400 см

раствора соляной кислоты 1:2. Кислоту готовят из свежепрокипяченной воды. Раствор треххлористого титана хранят в плотно закрытом темном сосуде в атмосфере водорода. Водород пропускают через установку из аппарата Киппа 1 ч. Перед применением раствор треххлористого титана выдерживают в атмосфере водорода не менее 12 ч. Титр раствора устанавливают каждый раз перед началом работы.

Для установки титра раствора треххлористого титана 20 см

стандартного раствора железа помещают в коническую колбу вместимостью 250 см

, приливают 80 см

воды, 20 см

раствора серной кислоты 1:3 и далее поступают, как указано в 4.2.1.

Массовую концентрацию (титр) раствора треххлористого титана

по оксиду железа вычисляют по формуле

,

где

- массовая концентрация стандартного раствора железа, равная 0,003992 г/см

оксида железа (III), г/см

;

- объем стандартного раствора железа, см

;

- объем раствора треххлористого титана, израсходованный на титрование, см

.

4.2 Проведение анализа

4.2.1 После определения диоксида кремния гравиметрическим или фотометрическим методом по ГОСТ 14657.2 от раствора отбирают аликвотную часть 100 см

, помещают в коническую колбу вместимостью 250 см

, приливают 10 см

раствора серной кислоты 1:1 и по каплям, при перемешивании, раствор марганцовокислого калия до появления не исчезающей в течение 1 мин розовой окраски.

В качестве индикатора прибавляют 4 см

раствора роданистого аммония и затем три раза по 0,5 г углекислого натрия, чтобы над раствором удалить воздух и заполнить пространство диоксидом углерода.

Окрашенный в ярко красный цвет раствор титруют раствором треххлористого титана до обесцвечивания. В процессе титрования добавляют еще два-три раза углекислый натрий.

К оттитрованному раствору прибавляют одну каплю раствора железа. При этом должна появиться слабая окраска. Если окраска не появляется, то раствор перетитрован.     

4.3 Обработка результатов

4.3.1 Массовую долю оксида железа (общего)

, %, вычисляют по формуле

,

где

- объем раствора треххлористого титана, израсходованный на титрование, см

;

- массовая концентрация (титр) раствора треххлористого титана, установленная по оксиду железа (III), г/см

;

- общий объем раствора, см

;

- объем аликвотной части раствора, см

;

- масса навески боксита,

 г.

4.3.2 Результаты анализа рассчитывают до второго и округляют до первого десятичного знака.

4.3.3 Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений и результатами анализа не должно превышать значения, указанного в таблице.

      5 Дифференциальный фотометрический метод

Метод основан на образовании окрашенного в оранжево-красный цвет комплексного соединения железа (II) с

о-

фенантролином или

,

-дипиридилом.

Железо предварительно восстанавливают гидрохлоридом гидроксиламина до двухвалентного состояния.

5.1 Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Стекло нейтральное НС-8 толщиной 4 мм.

Бумага конго.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, раствор 1:1.

Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор с массовой долей 10%.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199, раствор 2 моль/дм

.

О

-Фенантролина гидрохлорид, раствор с массовой долей 0,25%; готовят растворением 0,25 г реактива при слабом нагревании в 100 см

воды.

,

-дипиридил, раствор с массовой долей 0,25%; готовят растворением 0,25 г реактива при слабом нагревании в 100 см

воды.

Железо карбонильное по ГОСТ 13610.

Стандартный раствор железа: 0,1399 г железа растворяют в 10 см

раствора соляной кислоты 1:1. В конце растворения приливают 1-2 см

раствора азотной кислоты 1:1 для окисления железа и выпаривают до влажных солей. Соли растворяют в 20 см

раствора соляной кислоты 1:1 и раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см

, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см

раствора содержит 0,0002 г оксида жел

еза.

5.2 Проведение анализа

5.2.1 От раствора, полученного после определения диоксида кремния гравиметрическим методом по ГОСТ 14657.2, в мерную колбу вместимостью 100 см

отбирают аликвотную часть 50 см

. Затем доливают до метки водой и перемешивают.

Для определения железа отбирают от этого раствора или раствора, полученного после определения кремния фотометрическим методом по ГОСТ 14657.2, аликвотную часть 5-20 см

и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см

.

Раствор разбавляют водой до объема 50 см

, приливают 5 см

раствора гидрохлорида гидроксиламина, затем раствор уксуснокислого натрия до красного цвета бумаги конго и 10 см

о

-фенантролина или

,

-дипиридила, доливают водой до метки, перемешива

ют.

5.2.2 Одновременно готовят раствор сравнения. Для этого 6-20 см

раствора контрольного опыта, приготовленного по ГОСТ 14657.2, помещают в мерную колбу вместимостью по 100 см

, добавляют 5 см

стандартного раствора железа, что соответствует 0,001 г оксида железа и далее анализ ведут, как указано в 5.2.1.

5.2.3 Оптическую плотность испытуемого раствора измеряют через 30 мин относительно раствора сравнения на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 510 нм. При измерении на спектрофотометре вместо раствора сравнения можно использовать нейтральное стекло НС-8 толщиной 4 мм.

Если для измерений используют нейтральное стекло, то в одну из кювет наливают раствор контрольного опыта, а в другую - раствор исследуемой пробы и перед держателем с этими кюветами ставят держатель с нейтральным стеклом НС-8 толщиной 4 мм, которое устанавливают против кюветы с раствором контрольного опыта. Следует пользоваться постоянными кюветами, из которых одна предназначена для испытуемого раствора, а другая - для раствора сравнения. Кюветы должны быть помечены.

Если оптическая плотность испытуемого раствора больше оптической плотности раствора сравнения, то на нуль оптической плотности устанавливают прибор, используя раствор сравнения, а затем измеряют оптическую плотность испытуемого раствора, записывая ее со знаком плюс.