ГОСТ 18262.9-88 Руды титаномагнетитовые, концентраты, агломераты и окатыши железованадиевые. Методы определения пятиокиси ванадия

УДК 622.349.42 : 543.06 : 006.354 Группа АЗ®

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РУДЫ ТИТА НОМА ГНЕТЙТОВЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ,

АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ
ЖЕЛЕЗОВАНАДИЕВЫЕ
Методы определения пятиокиси ванадия

I4tanomagnetite ores, ironvanadiutr ГОСТ 18262 9 88

concentrates, agglomeiates and pellets *

Methods for determination
of vanadium pentoxid

ОК'-ТУ 072''

Срок действия с 01.01.90
до 01.01.2000

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на титаномагнетитовые
руды, железованадиевые концентраты, агломераты и окатыши и
устанавливает фотометрический метод определения пятиокиси ва-
надия npti массовой доле от 0,05 до 0,6% и потенциометрический
меттд при массовой доле от 0,1 до 1,5%

1. ОЫЦИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общ ие: требования к методам анализа — по ГОСТ 18262.0.

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет
фосфорнованадиевовольфрамового комплексного соединения в
слабокислом растворе. Мешающие компоненты отделяют сплавле-
нием навески с окислительно-щелочным плавнем и выщелачива-
нием образовавшегося ванадата натрия водой.

Печь м\фельная с терморегулятором, обеспечивающая темпера-
туру нагрева не менее 700 СС.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр (абсорбцио-
метр) ,

Тигли железные, фарфоровые по ГОСТ 9147 или стеклоугле-
родные.

Натрий углекислый по ГОСТ 83.

Натрия перекись.

Перепечатка воспрещена

Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:9.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор массовой
концентрации 25 г/дм3.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор массовой кон-
центрации 1 г/дм3.

Натрий вольфрамовокислый 2-водный по ГОСТ 18289, раствор
массовой концентрации 100 г/дм3

Водорода перекись по ГОСТ 10929, 1%-ный и 3%-ный (\ V)
растворы (свежеприготовленные).

Ванадия пятиокись, ос ч

Стандартные растворы ванадия.

Раствор А готовят следующим образом: 1,000 г пятиокиси ва-
надия, предварительно прокаленной при 500 °С, растворяют в
60 см3 серной кислоты, разбавленной 1:2, приливают о см3 азот-
ной кислоты, раствор кипятят до удаления окислов азота и выпа-
ривают до появления паров серного ангидрида. Охлаждают, обмы-
вают стенки стакана водой и вновь выпаривают раствор до паров
серного ангидрида Приливают 100 см3 воды при перемешивании,
после охлаждения раствор переливают в мерную колбу вмести-
мостью 1000 см3, доливают до метки серной кислотой, разбавчен-
ной 1:9, и перемешивают. 1 си3 раствора А соответствует 0,0*> 1 г
пятиокиси ванадия;

Раствор Б готовят следующим образом* 10 см3 раствора А по-
мещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до мет-
ки серной кислотой, разбавленной 1:9, и перемешивают 1 .м3
раствора Б соответствуй 0,00002 г пятиокиси ванадия.

Метиловый оранжевый, 4-(деметиламино)-азо-бензол-4-сульфо-
кислоты натриевая соль, индикатор, раствор 1 г/дм3.

2 2.1. Масса навески р>ды, концентрата, агломерата или окаты-
шей в зависимости от массовой толи пятиокиси ванадия гкагна
в табл. 1.

Таблица 1

углекислого натрия В тигель прибавляют 3—4 г перекиси натрия,
тщательно перемешивают и сплавляют в муфельной печи при
650—700°С в течение 1—2 мин с момента расплавления. Тигель
с плавом после охлаждения помещают в стакан вместимостью
300—400 см3 и выщелачивают плав в 50—70 см3 воды. Тигель из-
влекают из стакана, обмывают водой. Если раствор окрашен в зе-
леный цвет, приливают по каплям 3%-ный раствор перекиси во-
дородл до полного обесцвечивания раствора и кипятят в течение
5—7 мин. Раствор охлаждают, переливают вместе с осадком в
мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают до метки водой и
перемешивают. После отстаивания осадка раствор фильтруют че-
рез сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первую порцию
фильтрата.

2 2 3. Аликвоту фильтрата 50 см3 переносят в стакан вмести-
мостью 100 см3, нейтрализуют по индикатору метиловому оранже-
вому юляной кислотой, разбавленной 1:1, до изменения окраски
индикатора и приливают ее в избыток 2—3 см3. Раствор выпари-
вают досуха. К сухому остатку приливают 3 см3 соляной кисло-
ты, разбавленной 1:1, 5—7 см3 воды и нагревают до растворения
солей, Раствор фильтруют через фильтр средней плотности, соби-
рая фильтрат в мерною колбу вместимостью 50 см3, и промывают
стакан и фильтр 3—5 раз водой

2 2 4. К раствору, объем которого должен быть примерно
30—40 см3, приливают 0,5 см3 1%-ного раствора перекиси водоро-
да и перемешивают. Затем при перемешивании, по каплям, при-
бавляют раствор марганцовокислого калия до появления неисче-
зающе а окраски, через 3—5 мин прибавляют по каплям раствор
азотиюокислого натрия ю по того обесцвечивания раствора и
1—2 * пли в избыток К раствору приливают 2 см3 фосфорной
кист ”э1, перемешивают, приливают при перемешивании 1 см3
расть щ вольфрамовокт лого нагрия, доливают до метки водой и
вновь перемешивают

Оптическую плотность раствора измеряют через 10 мин на
спеки .фотометре при длине в )лны 400 нм или на фотоэлектроко-
лоршютре в интервале тин волн 400—430 нм. В качестве раст-
вора тавнения применяют воду

2 д 5. Для внесения п травки на содержание пятиокиси вана-
дия з теактивах через в* е стадии анализа проводят контрольный
опт ^

Пз найденном} значению оптической плотности анализируемо-
го пасвора за вычетом оптической плотности раствора контроль-
ного ныта находят содержание пятиокиси ванадия по градуиро-
вочном график}

2 2 6. Для построения градуировочного графика в шесть стака-
нов и > семи вместимостью 100 см3, содержащих по 50 см3 раство-
ра контрольного опыта, приливают 2; 3; 4; 5; 6 и 7 см3 стандарт-

1/2 3S е 143

ного раствора Б, что соответствует 0,00004; 0,00006; 0,00008;

Раствор седьмой колбы, не содержащий стандартного раствора
ванадия, служит раствором контрольного опыта для градуировоч-
ного графика.

По найденным значениям оптической плотности растворов для
градуировочного графика за вычетом оптической плотности раст-
вора контрольного опыта и соответствующим концентрациям ва-
надия строят градуировочный график.

2.3. Обработка результатов

где гп\ — масса пятиокиси ванадия в объеме раствора, используе-
мого для измерения, найденная по градуировочному
графику, г;

т — масса навески высушенной пробы в объеме раствора, ис-
пользуемого для измерения, г.

2.3 2 Абсолютное допускаемое расхождение между результата-
ми двух определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не
должно превышать величины, указанной в табл. 2.

Таблица 2

Массовая до ля mm окиси Абсолютное допускаемое

ванадия, Л, расхождение, 0

3. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на окислении четырехвалентиого ванадия да
пятивалентного марганцовокислым калием и последующем потен-
циометрическом титровании его раствором двойной сернокислой
соли закиси железа и аммония.

Печь муфельная с терморе] улятором, обеспечивающая темпера-
туру нагрева не менее 700 °С.

Потенциометрическая установка любого типа с электродами
платина-вольфрамовый или платина-насыщенный каломельный.

Тигли железные или никелевые.

Натрия перекись.

Мочевина по ГОСТ 6691.

Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:2, 19, 1:19.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Натрий азотистокислый по ГОСТ 4197, раствор массовой кон-
центрации 35 г/дм3.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, раствор массовой
концентрации 25 г/дм3.

Ванадия пятиокись, ос ч.

Стандартные растворы ванатия, приготовленные следующим об-
разом:

Раствор А. 1,0000 г пятиокиси ванадия, предварительно про-
каленной при температуре 500 °С до постоянной массы, растворя-
ют в 60 см3 серной кислоты, разбавленной 1:2, при нагревании,
добавляют 5 см3 азотной кислоты, раствор кипятят до удаления
окислов азота и выпаривают до появления паров серной кислоты.
Охлаждают, обмывают стенки стакана водой и вновь выпаривают
раствор до паров серной кислоты. Приливают 100 см3 воды при
перемешивании, после охлаждения раствор переливают в мерную
колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки серной кисло-
той, разбавленной 1:9, и перемешивают. 1 см3 раствора А соот-
ветствует 0,001 г пятиокиси ванадия.

Раствор Б. 50 см3 раствора А помещают в мерную колбу вмес-
тимостью 500 см3, доливают до метки серной кислотой, разбав-
ленной 1:9, и перемешивают. 1 см3 раствора Б соответствует
0,0001 г пятиокиси ванадия.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, раствор 0,2 г/дм3.
Если реактив имеет квалификацию «ч. д. а.» или «х. ч.», его сле-
дует перекристаллизовать следующим образом: 100 г двухромо-
вокислого калия растворяют в 100 см3 воды при нагревании до
кипения. Энергично перемешивая, раствор переливают тонкой
CTjn-i в фарфоровую чашку тля получения мелких кристаллов.
Oxj t кдают раствор холодной водой и выпавшие кристаллы от-
фильтровывают с отсасыванием на воронке с пористой пластин-
кой, сушат 2—3 ч при 100—150 °С, растирают в порошок и окон-
чательно высушивают при 180—200 °С в течение 10—12 ч. Пере-
кристаллизацию реактива квалификации «ч. д. а.» повторяют.

Навеску двухромовокнелого калия, перекристаллизованного
(при необходимости) и высушенного при 180—200°С массой
1,00о г, помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, раство-
ряют в воде, доливают водой до метки и перемешивают. 1 см3
раствора содержит 0,0002 г двухромовокислого калия.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль
Мора) по ГОСТ 4208, растворы массовой концентрации 40 г/цм3,.
4 г/дм3 и 2 г/дм3. Навеску сернокислого железа (II)—аммония:
40,4 или 2 г растворяют в 300 см3 серной кислоты, разбавленной
1:19. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 101 0 дм3,
доливают этой же кислотой до метки и перемешивают.

Массовую концентрацию растворов соли Мора 4 и 2 г/дм1
устанавливают или по двухромовокислому калию или по стандарт-
ному раствору ванадия.

Для установления массовой концентрации раствора соля Мора
в стакан вместимостью 400 см3 помещают 10—15 см3 стандартно-
го раствора ванадия Б (для раствора соли Мора массово^ кон-
центрации 2 г/дм3) или 5—10 см3 стандартного раствора вана-
дия А (для раствора соли Мора массовой концентрации 4 г/дм°),
доливают водой до объема примерно 120 см3, приливают 30 см3
серной кислоты, разбавленной 1:1, и титруют соответствующим
раствором соли Мора, как указано в п. 3.2.2.

Массовую концентрацию (С) раствора соли Мора в граммах
пятиокиси ванадия на кубический сантиметр, установленною по
стандартному раствору ванадия, вычисляют по формуле

т

где т — масса пятиокиси ванадия в аликвоте стандартного раст-
вора, г;

V —объем раствора соли Мора, израсходованный на титрова-
ние, см3;

V\ — объем раствора соли Мора, израсходованный на титро-
вание раствора контрольного опыта, см3.

Массовую концентрацию раствора соли Мора по двухромово-
кислому калию устанавливают следующим образом.

В стакан вместимостью 300—400 см3 помещают 10 см3 раст-
вора двухромовокислого калия (для раствора соли Мора массовой
концентрации 2 г/дм3) или 20 см3 (для раствора соли Морз мас-
совой концентрации 4 г/дм3), доливают водой до объема примерно
100 см3, приливают 30 i м3 серной кислоты, разбавленной 1 L, и
титруют соответствующим раствором соли Мора, как ука~ шо в
п. 3.2.2.

Массовую концентрацию раствора соли Мора (С) в граммах
пятиокиси ванадия на кмбичсский сантиметр, установленною по
двухромовокислому калию, вычисляют по формуле

т •1 ,8546
l-li 5

где т — масса двухромовокислого калия в аликвоте стандартно-
го раствора, г;

1,8546 — коэффициент пересчета двухромовокислого калия на пя-
тиокись ванадия;

ние двухромовокислого калия, см3;

ние раствора контрольного опыта, см3.

После охлаждения тигель с плавом помещают в стакан вмести-
мостью 300—400 см3, выщелачивают плав в 70—80 см3 воды. Ти-
гель извлекают из стакана, обмывают водой. К раствору осторож-
но приливают 50 см3 серной кислоты, разбавленной 1:1, и переме-
шивают.

Затем по каплям добавляют раствор марганцовокислого калия
до появления розовой окраски. К охлажденному раствору добав-
ляют 10 см3 раствора соли Мора (40 г/дм3) и вновь добавляют
раствор марганцовокислого калия до появления розовой окраски,
не исчезающей в течение 5 мин Затем приливают по каплям раст-
вор азотистокислого натрия до исчезновения розовой окраски, при-
бавляют 2 г мочевины, перемешивают и оставляют на 1 мин. В
раствор опускают электроды платина-вольфрамовый или платина-
насыщенный каломельный, включают мешалку и титруют раство-
ром соли Мора массовой концентрации 4 или 2 г/дм3 до макси-
мального скачка потенциала.

Для внесения поправки на содержание пятиокиси ванадия в
реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

V С(И-4\) • 100

где С —массовая концентрация раствора соли Мора по пятиокиси
ванадия, г/см3;

V —объем раствора соли Мора, израсходованный на титрова-
ние анализируемого раствора, см3;

Vj — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрова-
ние раствора контрольного опыта, см3;

т — масса навески высушенной пробы, г.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

ИСПОЛНИТЕЛИ

И. М. Кузьмин, Л. В. Камаева (руководитель темы), Н. А. Зоб-
нина, Н. Н. Шавкунова, Ю. В. Баринов, К- Е. Юрочкина

Периодичность проверки — 8 лет