РУДЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ,
КОНЦЕНТРАТЫ, Метод определения содержания меди
Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 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. № 1023-ст 4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ИСО 4693:1986 «Руды железные. Определение содержания меди. Спектрометрический метод атомной абсорбции в пламени» (ISO 4693:1986 «Minerals de fer - Dosage du cuivre - Methode par spectrometrie d’absorption atomique dans la flamme») 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 СОДЕРЖАНИЕ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения - 2010-07-01 1 Область примененияНастоящий стандарт распространяется на железные руды, концентраты, агломераты и окатыши и устанавливает атомно-абсорбционный метод определения меди при ее массовой доле от 0,005 % до 1 %. 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений 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 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 83-79 Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия ГОСТ 859-2001 Медь. Марки ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия ГОСТ 6563-75 Изделия технические из благородных металлов и сплавов. Технические условия ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия ГОСТ 9656-75 Реактивы. Кислота борная. Технические условия ГОСТ 10484-78 Реактивы. Кислота фтористоводородная. Технические условия ГОСТ 13610-79 Железо карбонильное радиотехническое. 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 24104-01 Весы лабораторные. Общие технические требования ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. 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) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку. 3 Термины и определенияВ 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 требованияТребования безопасности: - 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 методаМетод определения содержания меди основан на измерении резонансного поглощения света от источника свободными атомами меди на длинах волн 324,8 или 327,4 нм при распылении анализируемых растворов и растворов сравнения в пламя ацетилен - воздух. Переведение пробы в раствор осуществляется путем обработки смесью кислот, а при наличии в пробе не разлагаемых кислотами соединений меди - доплавлением с добавлением натрия углекислого. 6 Оборудование, реактивы, растворы и требования к нимДля проведения анализа применяют: - электроплиты, обеспечивающие температуру нагрева до 250 °С; - дистилляторы, обеспечивающие получение качества дистиллированной воды по ГОСТ 6709; - печь электрическую муфельную с терморегулятором, обеспечивающую температуру нагрева не менее 1000 °С; - весы лабораторные по ГОСТ 24104 (высокого (II) класса точности) или другого типа, обеспечивающие погрешность взвешивания не более ± 0,2 мг; - атомно-абсорбционный спектрофотометр с пламенным атомизатором, снабженный лампой с полым катодом для определения меди; - стаканы лабораторные стеклянные по ГОСТ 25336 вместимостью 250, 400 см3; - колбы мерные стеклянные по ГОСТ 1770 вместимостью 100, 1000 см3; - цилиндры мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 10, 50, 100 см3; - пипетки по ГОСТ 29169 вместимостью 5, 10, 20 см3; - пипетки градуированные по ГОСТ 29227 вместимостью 1, 2, 5, 10 см3; - тигли платиновые по ГОСТ 6563; - тигельные щипцы с наконечниками из платины по ГОСТ 6563; - воду дистиллированную по ГОСТ 6709; - кислоту азотную по ГОСТ 4461, разбавленную 1:1; - кислоту ортоборную по ГОСТ 9656, насыщенный раствор; - кислоту серную по ГОСТ 4204, разбавленную 1:1; - кислоту соляную по ГОСТ 3118, разбавленную 1:1, 1:50; - кислоту фтористоводородную по ГОСТ 10484; - кислоту хлорную по [1], плотностью 1,68 или 1,51 г/см3; - натрия карбонат безводный по ГОСТ 83; - железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610 (96 % - 98 % железа) или другой железный порошок с массовой долей меди не более 0,005 %; - медь по ГОСТ 859 марки не ниже М1 (не менее 99,9 %); - ацетилен по ГОСТ 5457; - воздух сжатый; - фильтры обеззоленные по [2], средней плотности. Примечание - 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 анализа7.1 Отбор и подготовка проб - по ГОСТ 15054. 7.2 Приготовление стандартных растворов Раствор А: 1,0000 г металлической меди помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 10 см3 азотной кислоты, разбавленной 1:1. Затем прибавляют 10 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и выпаривают до появления паров серного ангидрида. После охлаждения прибавляют 50 см3 воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора А содержит 1 мг меди. Раствор Б: 10 см3 раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, затем доводят до метки водой и перемешивают. 1 см3 раствора Б содержит 0,1 мг меди. Допускается применять аттестованные смеси. 7.3 Приготовление фоновых растворов Фоновый раствор А: 10 г карбонильного железа или железного порошка растворяют в 100 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор окисляют, добавляя по каплям азотную кислоту, и выпаривают его до сиропообразного состояния. В полученный раствор добавляют 40 см3 соляной кислоты, затем разбавляют до 200 см3 водой и добавляют 14,3 г карбоната натрия, предварительно растворенного в воде. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют до метки водой и перемешивают. Фоновый раствор Б готовят аналогично раствору А, но без карбоната натрия. Фоновый раствор В: 10 г карбонильного железа или железного порошка растворяют в 100 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, окисляют раствор, добавляя по каплям азотную кислоту, и выпаривают его до сиропообразного состояния. В полученный раствор добавляют 20 см3 соляной кислоты, затем разбавляют до 200 см3 водой и добавляют 2,3 г ортоборной кислоты, предварительно растворенной в воде. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, разбавляют до метки водой и перемешивают. 8 Проведение анализа8.1 Разложение навески руды, концентрата, агломерата или окатыша массой 1,000 г и обработку нерастворимого остатка проводят согласно 8.2 - 8.4. 8.3 Если испытуемый материал содержит не разлагаемые кислотами соединения меди, сухой остаток растворяют в 10 см3 соляной кислоты при нагревании, затем прибавляют 50 см3 воды, нагревают до кипения и фильтруют на фильтр средней плотности, содержащий фильтробумажную массу. Фильтр с остатком промывают 3 - 4 раза горячей соляной кислотой, разбавленной 1:50, затем несколько раз горячей водой до исчезновения желтой окраски хлорида железа (III). Фильтрат сохраняют (основной раствор). Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, озоляют, прокаливают при температуре от 500 оС до 600 °С и охлаждают. К остатку прибавляют 1 - 2 капли воды и 3 - 4 капли серной кислоты, разбавленной 1:1,5 - 10 см3 фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1,0 г карбоната натрия, сплавляют в электрической муфельной печи при температуре от 950 °С до 1000 °С. После охлаждения плав выщелачивают в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:50, и полученный раствор присоединяют к основному. Объединенный фильтрат выпаривают до 50 см3, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают. К остатку прибавляют 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, раствор нагревают до растворения солей, охлаждают и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают. 8.5 При массовой доле меди в пробе до 0,05 % фотометрируют весь раствор. При массовой доле свыше 0,05 % меди отбирают аликвотную часть раствора. Аликвотную часть 20 см3 (при массовой доле меди от 0,05 % до 0,2 %) или 5 см3 (при массовой доле меди от 0,2 % до 1 %) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, прибавляют 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, разбавляют до метки водой и перемешивают. 8.6 Для внесения поправки на содержание меди в реактивах через все стадии анализа проводят холостой опыт. 8.7 Градуировочные растворы готовят, отбирая в мерные колбы вместимостью 100 см3: - 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 см3 стандартного раствора меди Б. Концентрация меди в растворах соответствует массам 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 мкг меди в 1 см3 (для варианта с измерением абсорбции при 324,8 нм); - 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 см3 стандартного раствора меди А, что соответствует массам 0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 мкг меди в 1 см3 (для варианта с измерением абсорбции при 327,4 нм). В каждую колбу прибавляют фоновый раствор А, Б или В (в зависимости от способа разложения навески пробы) в количестве, соответствующем содержанию железа в фотометрируемых растворах. В полученный раствор добавляют 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, доводят водой до объема 100 см3 и перемешивают. 8.8 Градуировочный график допускается строить по стандартным образцам, аттестованным на массовую долю меди в соответствии с ГОСТ 8.315, близких по химическому составу к анализируемым пробам, проводя их через весь ход анализа (см. 8.1 - 8.4). Примечание - Поскольку диапазон пропорциональности величины абсорбции массы меди в растворе зависит от чувствительности применяемых приборов, предлагаемые концентрации градуировочных растворов следует считать рекомендуемыми. 8.9 Растворы проб и холостого опыта, приготовленные в соответствии с 8.1 - 8.7, а также градуировочные растворы распыляют в воздушно-ацетиленовое пламя и измеряют абсорбцию при длине волны 324,8 или 327,7 нм. Условия измерения и режим («поглощение», «концентрация») подбирают в соответствии с типом используемого прибора. При любом режиме измерений в ходе установления зависимости аналитического сигнала от концентрации меди необходимо учитывать величину абсорбции градуировочного раствора, не содержащего меди, а в ходе фотометрирования проб - величину абсорбции холостого опыта. 9 Обработка результатов9.1 Массовую долю меди X, в процентах, вычисляют по формуле (1) где С1 - найденная массовая концентрация меди в фотометрируемом растворе, мкг/см3; С2 - найденная массовая концентрация меди в фотометрируемом растворе для раствора холостого опыта, мкг/см3; V - общий объем пробы, см3; V1 - объем фотометрируемого раствора, см3; V2 - объем аликвотной части раствора, см3; т - масса навеска пробы, г; 106 - коэффициент пересчета микрограммов в граммы; К - коэффициент пересчета массовой доли марганца на массовую долю его в сухом материале (см. ГОСТ 23581.0). 9.2 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 [3]. Результаты признают удовлетворительными, если соблюдается условие |Х1 - Х2| £ r, (2) где Х1 и Х2 - результаты параллельных определений; r - значение предела повторяемости (см. таблицу 1). Если расхождение результатов параллельных определений превышает значение r, нормированное в методике анализа, проводят еще два параллельных определения. За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов четырех определений, если выполняется условие: (Xmax - Xmin) £ CR0,95(4), (3) где Xmax и Xmin - максимальное и минимальное значения результатов четырех определений; CR0,95(4) - критический диапазон для числа определений п, равного 4, который приведен в таблице 1. Если диапазон результатов четырех определений (Xmax - Xmin) превышает CR0,95(4), за результат анализа принимают медиану результатов четырех определений: отбрасывают наименьший Xmin и наибольший Хmax результаты и вычисляют среднеарифметическое двух оставшихся результатов определении . 9.3 Результаты анализа представляют числовым значением, которое должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и числовое значение показателя точности, предела допускаемой погрешности Δ при Р = 0,95, гарантируемого при применении метода анализа, установленного настоящим стандартом (см. таблицу 2). 10 Точность10.1 Значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости и прецизионности (оцененные в соответствии с рекомендациями [4]), 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
|
Технические
условия |
Кислота хлорная |
|
Технические
условия |
Фильтры обезволенные (белая, синяя лента) |
|
Рекомендация |
Государственная система обеспечения единства измерений. Методики количественного анализа. Процедуры проверки приемлемости результатов анализа |
|
Рекомендация |
Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки |
|
Рекомендации
по межгосударственной стандартизации |
Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа |
|
Рекомендация |
Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа |
|
Отраслевой
стандарт |
Внутренний лабораторный контроль точности (правильности и прецизионности) результатов количественного химического анализа |
Ключевые слова: железные руды, железорудные концентраты, железорудные агломераты, железорудные окатыши, медь, испытание