РУДЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ,
КОНЦЕНТРАТЫ, Метод определения железа (II) в пересчете на оксид
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. № 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 l’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 СОДЕРЖАНИЕ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения - 2010-07-01 1 Область примененияНастоящий 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 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. 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 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 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 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 методаМетод 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 нимДля 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 см3; - колбы конические по ГОСТ 25336 вместимостью 250 и 500 см3; - цилиндры мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 25, 50, 100 см3; - пипетки градуированные по ГОСТ 29227 вместимостью 5 см3; - бюретки по ГОСТ 29251 вместимостью 25 или 50 см3; - 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 см3 воды приливают 100 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, охлаждают, затем добавляют 100 см3 ортофосфорной кислоты; - аммония фторид по ГОСТ 4518, раствор 400 г/дм3 (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 см3 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/дм3; - дифениламин-4-сульфокислоты натриевую соль (дифениламиносульфонат натрия), индикатор по [1], раствор с массовой концентрацией 0,8 г/дм3: 0,8 г дифениламиносульфоната натрия растворяют в 100 см3 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 анализа7.1 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 см3 и растворяют в 100 см3 воды. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят водой до метки и перемешивают. 1 см3 раствора Б соответствует 0,002 г оксида железа (II). 1 см3 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 анализа8.1 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 см3, прибавляют 0,5 г фторида натрия или 1 см3 раствора фторида аммония и 1 - 2 г гидрокарбоната натрия, приливают 50 см3 соляной кислоты, разбавленной 2:1, или 30 см3 соляной кислоты (r = 1,19 г/см3). 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 см3, содержащий 20 - 30 см3 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. При охлаждении раствор гидрокарбоната натрия засасывается в колбу. После охлаждения раствора колбу открывают, промывают трубки водой, приливают 100 см3 смеси кислот, разбавляют водой до объема 300 см3 (или 150 см3), добавляют 2 см3 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 см3, прибавляют 0,1 г гидрокарбоната натрия, 10 - 15 см3 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 результатов9.1 Массовую долю железа (II) в пересчете на оксид железа X, в процентах, вычисляют по формуле (1) где С - массовая концентрация раствора калия двухромовокислого (титранта) по оксиду железа (II), г/см3; V - объем раствора титранта, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см3; V1 - объем раствора титранта, израсходованный на титрование раствора холостого опыта, см3; т - масса навеска пробы, г; К - 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 X, в процентах, в пробах, содержащих металлическое железо, вычисляют по формуле (2) где 1,29 - коэффициент пересчета железа металлического на оксид железа (II); Х1 - 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 |Х1 - Х2| £ r, (3) 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), (4) 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 . 9.4 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, 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
|
Технические
условия |
Дифениламиносульфонат натрия (дифениламин-4-сульфокислоты натриевая соль, индикатор) |
|
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, железо, испытание |