Концентраты молибденовые. Методы определения углерода

ГОСТ 2082.15-81

Группа А39

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОНЦЕНТРАТЫ МОЛИБДЕНОВЫЕ

Методы определения углерода

Molibdenum concentrates.
Methods for the determination of carbon content

ОКСТУ 1741

Дата введения 1982-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Г.П.Хабарова (руководитель темы), С.А.Балахнина, В.К.Ваулина

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.02.81 N 1196

3. ВЗАМЕН ГОСТ 2082.15-71

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 04.10.91 N 1594

6. Переиздание (март 1996 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в декабре 1986 г. и октябре 1991 г. (ИУС 3-87, 1-92)


Настоящий стандарт распространяется на молибденовые концентраты и устанавливает газообъемный и потенциометрический методы определения углерода (при массовой доле от 0,05 до 5%).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 2082.0-81.

2. ГАЗООБЪЕМНЫЙ МЕТОД

Метод основан на сжигании навески концентрата в токе кислорода при 1200 °С и последующем поглощении образовавшейся двуокиси углерода раствором едкого кали.

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Газоанализатор типа ГОУ.

Установка для газообъемного определения углерода (черт.1).

Черт.1. Установка для газообъемного определения углерода

Установка для газообъемного определения углерода

1 - баллон с кислородом; 2 - редукционный вентиль; 3 - газометр; 4, 6 - промывные склянки;
5 - U-образная трубка; 7 - газовый счетчик; 8 - электрическая трубчатая печь с селитовыми нагревателями,
обеспечивающими температуру нагрева 1200 °С; 9 - платино-платинородиевая термопара
или термопары типа МПЩПр; 10 - автотрансформатор типа РНО-250-5; 11 - амперметр
со шкалой деления до 20 А; 12 - хлоркальциевая трубка; 13 - змеевиковый холодильник;
14 - поглотительный сосуд; 15 - газоизмерительная бюретка-эвдиометр со шкалой от 0 до 4,5%;
16 - двухходовой кран; 17 - трехходовой кран; 18 - уравнительная склянка; 19 - трубка фарфоровая
неглазурованная термостойкая длиной 750 мм и с внутренним диаметром 18-20 мм;
20 - асбестовые экраны; 21 - фарфоровая лодочка неглазурованная
или шамотная длиной 70-130 мм; 22 - одноходовой кран

Черт.1

Ротаметр PC-3А по ГОСТ 13045-81, максимальный расход газа 30 дм/ч.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Хрома (IV) окись по ГОСТ 3776-78.

Калий хромовокислый по ГОСТ 4220-75.

Калия гидрат окиси технический (кали едкое) по ГОСТ 9285-78, растворы 300 г/дм и 400 г/дм.

Кальций хлористый плавленный по ТУ 6-09-4711-81.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, раствор 40 г/дм в растворе 400 г/дм едкого кали.

Известь натронная.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, раствор 260 г/дм.

Цинка окись по ГОСТ 10262-73, прокаленная при 1000 °С и проверенная на содержание углерода; хранят в эксикаторе.

2.2. Подготовка к анализу

2.2.1. Перед началом работы заполняют промывную склянку 4 (см. черт.1) раствором марганцовокислого калия, U-образную трубку 5 - хлористым кальцием и натронной известью, промывную склянку 6 серной кислотой, хлоркальциевую трубку 12 стеклянной ватой, содержащей кристаллы хромового ангидрида, поглотительный сосуд раствором едкого кали (300 г/дм), газоизмерительную бюретку с уравнительной склянкой раствором хлористого натрия.

Фарфоровую трубку предварительно прокаливают по всей длине при 1200 °С; при проведении анализа концы ее должны выступать из печи не менее чем на 180-200 мм. Фарфоровые лодочки также предварительно прокаливают в муфельной печи при 1000 °С, а затем в токе кислорода при рабочей температуре.

Газоизмерителъную бюретку - эвдиометр 15 калибруют для измерения объема газа при 16 °С и давлении 1013 ГПа.

При измерении объема газа при других условиях необходимо вводить поправку по прилагаемой к газоанализатору таблице.

Перед началом работы проверяют все соединения и краны установки на герметичность. Установка герметична, если поглотительный сосуд остается заполненным раствором едкого кали в течение 10-15 мин, а уровень при закрытом двухходовом кране остается без изменения при любом положении уравнительной склянки.

Перед началом сжигания пробы устанавливают нулевое положение раствором в бюретке и уравнительной склянке, для чего, повернув трехходовой кран на 180°, соединяют бюретку с атмосферой и дают жидкости в бюретке и уравнительной склянке установиться на одном уровне. Подвижную шкалу бюретки устанавливают так, чтобы мениски жидкостей в обоих сосудах находились на нулевом делении шкалы.

Нулевое положение растворов устанавливают перед каждым определением углерода.

Перед началом сжигания каждой навески пробы печь соединяют с атмосферой через трехходовой кран и, открыв одноходовой кран, соединяющий печь с системой для очистки кислорода, пропускают кислород в течение 1-2 мин, после чего закрывают оба крана.

2.3. Проведение анализа

2.3.1. Навеску концентрата массой 1 г (при массовой доле углерода больше 4,5% допускается пользоваться эвдиометром для 4,5% и соответственно уменьшать навеску) помещают в фарфоровую лодочку, присыпают сверху прокаленной окисью цинка в количестве 2 г и вводят в среднюю часть трубки. Трубку закрывают резиновой пробкой и открывают одноходовой кран. Скорость подачи кислорода должна быть от 0,4 до 1 дм/мин; контролируют ее при помощи газового счетчика или реометра.

Далее поворотом трехходового крана соединяют печь с газоизмерительной бюреткой и приступают к сжиганию пробы, продолжая подачу кислорода с таким расчетом, чтобы уровень жидкости почти достиг нулевого деления шкалы за 5-6 мин после начала поступления газовой смеси в газоизмерительную бюретку. Периодическую подачу газовой смеси в газоизмерительную бюретку во время сжигания пробы осуществляют при помощи зажима.

После сжигания пробы газоизмерительную бюретку отсоединяют от печи и устанавливают мениск раствора в газоизмерительной бюретке. Для этого совмещают уравнительную склянку с газоизмерительной бюреткой так, чтобы мениски жидкостей в них были на одном уровне. Нулевое деление подвижной шкалы устанавливают на уровне совмещенных менисков. Далее приступают к поглощению углекислого газа. Для этого поворотом двухходового крана соединяют газоизмерительную бюретку с поглотительным сосудом и перекачивают газ из бюретки в поглотительный сосуд и обратно. Для полноты поглощения углекислого газа эту операцию проводят 2-3 раза. Поворотом двухходового крана разъединяют газоизмерительную бюретку с поглотительным сосудом, дают жидкости в бюретке стечь в течение 2-3 мин, после чего измеряют объем поглощенного газа, чтобы мениски жидкостей в них были на одном уровне.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю углерода () в процентах вычисляют по формуле

,

где - показание шкалы эвдиометра, соответствующее процентному содержанию углерода;

- показание шкалы эвдиометра, соответствующее процентному содержанию углерода в контрольном опыте;

- поправочный коэффициент на температуру и атмосферное давление, найденный по таблице поправок для температуры 16 °С и давления 1013 ГПа;

- масса анализируемого образца, г.

2.4.2 Разность результатов параллельных определений и двух результатов анализа при доверительной вероятности 0,95 не должна превышать абсолютных допускаемых расхождений сходимости () и воспроизводимости (), приведенных в таблице.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на сжигании анализируемого образца в токе кислорода в трубчатой печи при температуре 1200-1250 °С и поглощении образующейся двуокиси углерода слабощелочным раствором электролита и последующем титровании его раствором едкого бария.

3.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Установка для определения содержания углерода (черт. 2).

Черт.2. Установка для определения углерода

Установка для определения углерода

1 - ротаметр типа РС-3А; 2 - баллон с кислородом, снабженный вентилем; 3 - система очистки кислорода;
4 - загрузочный затвор; 5 - двухтрубчатая печь с четырьмя селитовыми нагревателями и пирометрическим
милливольтметром на 1600 °С; 6 - пылевой фильтр; 7 - U-образная трубка с пемзой;
8 - поглотительный сосуд с пористым фильтром N 2 или 3 на 100 см с ячейкой, состоящей
из стеклянного электрода и электрода сравнения; 9 - магнитный клапан; 10 - бюретка;
11 - рН-метр типа рН-262, рН-340, ЛПМ-60М или другого типа с выходом до 2 В;
12 - нормальный элемент типов НЭ-65, Э-303;
13 - блок автоматического титрования

Черт.2

Кислород газообразный технический или медицинский по ГОСТ 6331-78.

Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147-80.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор 150 г/дм и раствор 0,1 моль/дм.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76, раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм.

Водорода перекись по ГОСТ 10929-76, раствор 30 г/дм.

Бария гидрат окиси по ГОСТ 4107-78.

Барий хлористый по ГОСТ 4108-72, насыщенный раствор.

Натрий гидрат окиси (натр едкий) по ГОСТ 4328-77.

Калий хлористый по ГОСТ 4234-77.

Цинка окись по ГОСТ 10262-73, прокаленная при 1000 °С и проверенная на содержание углерода; хранят в эксикаторе.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67*.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000. - Примечание изготовителя базы данных.

Фенолфталеин по ТУ 6-09-5360-87.

Натронная известь.

Хрома (VI) окись по ГОСТ 3776-78.

Хромовая смесь; готовят следующим образом: 85 г хромового ангидрида растворяют в 120 см дистиллированной воды. К полученному раствору приливают небольшими порциями при непрерывном перемешивании 500 см концентрированной серной кислоты. Раствор хранят в закрытой склянке.

Раствор электролита (поглотительный раствор); готовят следующим образом: 10 г хлористого бария растворяют в 1000 см воды, к полученному раствору приливают 5 см этилового спирта и 5 см раствора 30 г/дм перекиси водорода.

Титрованный раствор гидрата окиси бария; готовят следующим образом: 5 г хлористого бария и 1,4 г едкого натра растворяют в 200 смводы, предварительно прокипяченной в течение 2 ч и охлажденной до комнатной температуры. Полученный раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,0166 моль/дм хранят в бутыли, снабженной микробюреткой со стеклянным сифонным устройством во избежание контакта раствора с воздухом, приводящим его к помутнению.

Установка титра гидрата окиси бария. Титр раствора гидрата окиси бария устанавливают титрованием раствора гидрата окиси бария раствором щавелевой кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,02 моль/дм с фенолфталеином в качестве индикатора.

1 см раствора гидрата окиси бария с молярной концентрацией эквивалента 0,0166 моль/дм соответствует 100,1 мкг углерода.

Поглотитель для сернистого газа; готовят следующим образом: пемзу дробят на кусочки величиной с горошину, прокаливают для удаления из пор пузырьков воздуха, после чего погружают в свежеприготовленную хромовую смесь, в которой выдерживают в течение 10-12 ч. Затем кусочки пемзы слегка подсушивают на листе асбеста на слабо нагретой электрической плитке, после чего загружают их в U-образную трубку (см. черт.2)

(Измененная редакция, И

зм. N 1).

3.2. Подготовка к анализу

3.2.1. Подключают электродную систему, состоящую из стеклянного электрода любого типа (ЭСЛ-41г, ЭСЛ-НГ, ЭСЛ-43, ЭСЛ-6Э) и вспомогательного электрода типа ЭВЛ-1М-3 для измерения рН. Настраивают рН-метр по прилагаемой инструкции. Так как работа проводится в диапазоне рН 9,5-9,8, то лучше настраивать на буферный раствор (раствор тетраборнокислого натрия 0,01 моль/дм с рН равным 9,18-9,22). Подключают нормальный элемент на выход рН-метра (0-2 В) последовательно, строго соблюдая полярность, что позволяет работать в расширенном диапазоне измерения рН. Подготавливают блок автоматического титрования к работе по прилагаемой инструкции. Для более точного воспроизведения анализа требуется настроить блок автоматического титрования на зону нечувствительности 4-5 мВ.

Подключают рН-метр через нормальный элемент к входу блока автоматического титрования.

Поглотительный сосуд тщательно промывают дистиллированной водой, после чего закрепляют в штатив. Наливают в сосуд 100 смпоглотительного раствора (электролита), опускают в него ячейку со стеклянными электродами и электродом сравнения. Объем электролита в поглотительном сосуде поддерживают постоянным, что достигается периодическим сливанием или соответственно добавлением его перед проведением каждого определения. Сосуд для титрования соединяют с фарфоровой трубкой для сжигания образца и пропускают ток кислорода со скоростью 0,45-0,5-0,50* дм/мин.

_______________
* Соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Фарфоровые лодочки прокаливают в муфельной печи при температуре 990 °С в течение 1 ч, а затем каждую лодочку прокаливают в токе кислорода при температуре (1200±20) °С в течение 5 мин. Прокаленные лодочки хранят в эксикаторе.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Навеску концентрата 0,5 г помещают в фарфоровую лодочку, засыпают сверху слоем прокаленной окиси цинка в количестве 2 г, сжигают при 1200-1250 °С. При данной температуре время выгорания углерода равно 3-5 мин. Затем закрывают кран, который соединяет измерительную часть со всей установкой. Быстро открывают затвор трубки со стороны поступления очищенного кислорода и сдвигают лодочку с навеской анализируемого образца в наиболее нагретую часть фарфоровой трубки печи для сжигания. Затвор закрывают, открывают кран и через 40-45 с на щите блока автоматического титрования переключатель "Виды работ" из положения "Ручное" переводят в положение "Титрование вверх". При этом должна загораться сигнальная лампочка "Титрование" и автоматически начинает подаваться титрующий раствор в поглотительный сосуд с электролитом, рН которого равен 9,5-9,8.

После окончания титрования гаснет лампочка "Титрование" и загорается лампочка "Конец титрования". Подача титрующего раствора прекращается. Затем прекращают подачу кислорода, доливают раствор электролита до исходной точки, включают кислород и дожигают пробу 3 мин. Расход электролита суммируют.

Перед проведением анализа образца проводят три контрольных опыта на содержание углерода в реактивах.

Для обоих методов по окончании работы из поглотительного сосуда выливают использованный раствор электролита, промывают сосуд несколько раз раствором соляной кислоты 150 г/дм и водой до нейтральной реакции по универсальной индикаторной бумаге, после чего наливают в сосуд дистиллированную воду и оставляют на ночь. Раз в неделю рекомендуется помещать электроды в 0,1 н. раствор соляной кислоты на 10-12 ч.

3.4. Обработка результатов

3.4.1. Массовую долю углерода () в процентах вычисляют по формуле

,

где - объем титрованного раствора едкого бария, израсходованный на титрование анализируемого раствора, см;

- объем титрованного раствора едкого бария, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см;

- титр раствора едкого бария, выраженный г/см углерода;

- масса анализируемого образца, г

3.4.2. Разность результатов параллельных определений и двух результатов анализа при доверительной вероятности 0,95 не должна превышать абсолютных допускаемых расхождений сходимости () и воспроизводимости (), приведенных в таблице.

(Измененная редакция, Изм. N 2).