ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

РУДЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ,
АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ

Методы определения лятиокиси ванадия

Iran ores, concentrates, agglomerates and pellets.
Methods for the determination of
vanadium pentoxide

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27 февра-
ля 1981 г. № 1193 срок действия установлен

с 01.01.1982 г.
до 01.07.1987 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на железные руды, кон-
центраты, агломераты и окатыши и устанавливает экстракционно-
фотометрический метод определения лятиокиси ванадия при мас-
овой доле от 0,02 до 1%, фотометрический — от 0,05 до 1%, тит-
лметрический — от 0,2 до 1% и атомно-абсорбционный — от 0,02
ДО 1%.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 1202—78.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на образовании окрашенного комплекса вана-
дия (V) с н-бензоилфенилгидроксиламином (БФГА), экстракции
его хлороформом и измерении оптической плотности раствора.

Соотношение титана и ванадия не должно превышать 5:1.

спектрофотометр или фотоэлектроколориметр;

печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую темпе-
ратуру нагрева не менее 650°С;

тигли платиновые по ГОСТ 6563—75;

калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76;

кислоту серную по ГОСТ 4204—77, разбавленную 1:1, 1:3,1:9;

кислоту ортофосфорную по ГОСТ 6552—80;

смесь кислот: к 1 дм3 серной кислоты, разбавленной 1 : 3, при-
ливают 333 см3 фосфорной кислоты, перемешивают и охлаждают;
кислоту азотную по ГОСТ 4461—77;
кислоту соляную по ГОСТ 3118—77, разбавленную 2:1;
кислоту фтористоводородную (плавиковую) по ГОСТ 10484—
78;

калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—79, раствор 5 г/дм3;
н-бензоилфенилгидроксиламин (БФГА), раствор 1 г/дм3. Раст-
вор годен в течение одной недели при хранении в темной посуде;
хлороформ технический по ГОСТ 20015—74 или медицинский;
ванадия пятиокись, ос. ч;
стандартные растворы пятиокиси ванадия:

раствор А: 2,0000 г пятиокиси ванадия, предварительно прока-
ленной при 500°С, растворяют в 60 см3 серной кислоты, разбав-
ленной 1:1, добавляют 5 см3 азотной кислоты и нагревают до по-
явления паров серного ангидрида. Охлаждают, добавляют 100 см3
воды и вновь нагревают до растворения солей. После охлаждения
раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, долива-
ют серной кислотой, разбавленной 1:9, до метки и перемешива-
ют. 1 см3 раствора А соответствует 2 мг пятиокиси ванадия;

раствор Б: 50 см3 раствора А отбирают пипеткой в мерную
колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки водой и переме-
шивают. 1 см3 раствора Б соответствует 0,2 мг пятиокиси ванадия.
Раствор Б применяют свежеприготовленным.

Таблица 1

Массовая доля пятиокиси ванадия, %

От 0,02 до 0,04
Св. 0,04 0,5

» 0,5 „ 1

Оптическую плотность раствора измеряют через 10 мин на фо-
тоэлектроколориметре с областью светопропускания 530—550 нм
или спектрофотометре при длине волны 530 нм. В качестве раст-
вора сравнения применяют хлороформ.

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

По найденному значению оптической плотности анализируемо-
го раствора за вычетом оптической плотности раствора контроль-
ного опыта находят массу пятиокиси ванадия по градуировочному
графику.

Контрольный опыт для градуировочного графика получают,
как указано выше, без добавления стандартного раствора пяти-
окиси ванадия.

По найденному значению оптической плотности растворов для
градуировочного графика за вычетом оптической плотности раст-
воров контрольного опыта и соответствующим им массам пяти-
окиси ванадия строят градуировочный график.

у /72 ^ * 100 * /С

А = т-1000 *

где гп\—масса пятиокиси ванадия, найденная по градуировочно-
му графику, мг;

т — масса навески, соответствующая аликвоте раствора, г;

К — коэффициент пересчета массовой доли пятиокиси вана-
дия на массовую долю ее в сухом материале, вычислен-
ный по формуле

К - юо

А — юо—wr 5

где Wr — массовая доля гигроскопической влаги в анализируе-
мой пробе, определяемая по ГОСТ 23581.1—79, %•

Таблица 2

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОД

Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет
фосфорнованадиевовольфрамового комплекса и фотометрировании
окрашенного раствора. Мешающие компоненты отделяют сплав-
лением навески с окислительно-щелочным плавнем и выщелачи-
ванием образовавшегося ванадата натрия водой.

спектрофотометр или фотоэлектроколориметр;

печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую темпе-
ратуру нагрева не менее 700°С;

натрий углекислый безводный по ГОСТ 83—79;
натрия перекись;

смесь для сплавления; готовят перед употреблением следую-
щим образом: перемешивают порошкообразную перекись натрия
с безводным углекислым натрием в массовом соотношении 1:1;
кислюту соляную по ГОСТ 3118—77, разбавленную 1:1;
кислоту ортофосфорную по ГОСТ 6552—80, разбавленную 1 : 2;
кислоту серную по ГОСТ 4204—77, разбавленную 1 :9;
кислоту азотную по ГОСТ 4461—77;

калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—79, раствор 10 г/дм3
натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, раствор 10 г/дм3;
водорода перекись по ГОСТ 10929—76, 1 и 3%-ные растворы
(свежеприготовленные);

натрий вольфрамовокислый по ГОСТ 18289—78, раствор
100 г/дм3;

ванадия пятиокись, ос. ч.;
стандартные растворы пятиокиси ванадия:
раствор А и раствор Б готовят, как указано в п. 2.1;
метиловый оранжевый (пара-диметиламино-азобензолсульфо-
кислый натрий) по ГОСТ 10816—79, раствор 1 г/дм3.

3.2 П р о в е д е н и е анализа

Таблица 3

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

По найденному значению оптической плотности анализируемо-
го раствора за вычетом оптической плотности раствора контроль-
ного опыта находят массу пятиокиси ванадия по градуировочному
графику.

пипеткой в стаканы вместимостью 100 см3 и далее поступают, как
указано в пп. 3.2.3—3.2.5.

Контрольный опыт для градуировочного графика гщлучают,
как указано выше, без добавления стандартного раствора пяти-
#кисм ванадия.

По найденному значению оптической плотности растворов для
градуировочного графика за вычетом оптической плотности раст-
вора контрольного опыта и соответствующим им массам пятиоки-
си ванадия строят градуировочный график.

4. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на окислении четырехвалентного ванадия до
пятивалентного марганцовокислым калием и последующем титро-
вании раствором двойной сернокислой соли закиси железа и ам-
мония.

печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую темпе-
ратуру нагрева не менее 700°С;

потенциометрическую установку любого типа с электродами
платиново-вольфрамовый или платиново-насыщенный каломель-
ный;

натрия перекись;
мочевину по ГОСТ 6691—77;
натрий углекислый безводный по ГОСТ 83—79;
кислоту серную по ГОСТ 4204—77, разбавленную 1:1, 1:9,
1 : 19;

кислоту азотную по ГОСТ 4461—77;
кислоту ортофосфорную по ГОСТ 6552—80;

калий марганцовокислый по ГОСТ 20490—79, раствор
25 г/дм3;

натрий азотистокислый по ГОСТ 4197—74, раствор 35 г/дм*;

ванадия пятиокись, ос. ч;

стандартные растворы пятиокиси ванадия:

раствор А готовят, как указано в п. 2.1;

раствор Б: 50 см* раствора А отбирают пипеткой в мерную
колбу вместимостью 500 см3, доводят до метки серной кислотой,
разбавленной 1 : 9, и перемешивают. 1 см3 раствора Б соответству-
ет 0,2 мг пятиокиси ванадия;

соль закиси железа и аммония, двойную сернокислую (соль
Мора), растворы 2 г/дм3 и 40 г/дм3: навеску сернокислого железа
(II) -аммония растворяют в 300 см3 серной кислоты, разбавленной
1:19. Раствор переливают в мерную колбу вместимостью 1 дм3г
доводят этой же кислотой до метки и перемешивают;

фенилантраниловую кислоту, раствор 2 г/дм3: 1 г фенилантра-
ниловой кислоты растворяют в 500 см3 воды при кипячении и до-
бавляют 1,5 г углекислого натрия.

В железный или никелевый тигель вносят 4—5 г перекиси нат-
рия и сплавляют при 650—700°С в течение 5 мин. После охлажде-
ния тигель с плавом помещают в стакан вместимостью 400 см3,
добавляют 70—80 см3 теплой воды, стакан накрывают часовым
стеклом и нагревают до разложения плава. Затем тигель извлека-
ют, обмывают горячей водой и 2—3 раза серной кислотой, разбав-
ленной 1 : 19. К раствору прибавляют 15—20 см3 стандартного
раствора пятиокиси ванадия Б, осторожно прибавляют 50 см3 сер-
ной кислоты, разбавленной 1 : 1, затем продолжают, как указано
в п. 4.2.2.

Массовую концентрацию (С) соли Мора по пятиокиси ванадия
в граммах на кубический сантиметр вычисляют по формуле

° ~ у *

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

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

2 г мочевины, перемешивают и оставляют на I мин. Приливают
60 см3 серной кислоты, разбавленной 1 : 1, 5—10 см3 фосфорной
кислоты, охлаждают и титруют раствором соли Мора с массовой
концентрацией 2 г/дм3 до скачка потенциала (в случае потенцио-
метрического варианта) или до перехода вишневой окраски раст-
вора, получающейся при добавлении 6 капель фенилантраннловой
кислоты, в зеленую — в случае визуального варианта.

При потенциометрическом варианте фосфорную кислоту мож-
но не приливать.

^ C-V-K-100

Ав — 1 1 j

2 т 1

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

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

т — масса навески, г;

К— коэффициент пересчета массовой доли пятиокиси ванадия
на массовую долю ее в сухом материале, вычисленный
по формуле

К 100

А 100—wr *

где Wr — массовая доля гигроскопической влаги в анализируемой
пробе, определяемая по ГОСТ 23581.1—79, %.

5. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД

Метод основан на измерении поглощения излучения спектраль-
ных ламп с полым катодом атомами ванадия при длине волны
318,4 нм.

Для атомизации растворов используют пламя закись азота —
ацетилен.

печь муфельную с терморегулятором, обеспечивающую темпе-
ратуру нагрева не менее 1050°С;

спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излуче-
ния для ванадия;

тигли платиновые по ГОСТ 6563—75;

Op. ie гост 23sai.2i—Ef

ацетилен растворенный и газообразный технический по ГОСТ
5457—75;

закись азота газообразную;

натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199—76, обез-
воженный следующим образом: кристаллический тетраборнокнс-
лый натрий нагревают постепенно до температуры 350—400°С и
прокаливают при указанной температуре в течение 1,5 ч;
натрий углекислый безводный по ГОСТ 83—79;
смесь для сплавления; готовят следующим образом: переме-
шивают обезвоженный тетраборнокислый натрий с безводным уг-
лекислым натрием в массовом соотношении 2:1;
калий пиросернокислый по ГОСТ 7172—76;

кислоту соляную по ГОСТ 3118—77 и разбавленную 1:1,1: 50;
кислоту азотную по ГОСТ 4461—77 и разбавленную 1 :85;
кислоту фтористоводородную (плавиковую) по ГОСТ

10484—78;

калий хлористый по ГОСТ 4234—77, раствор 20 г/дм3;
алюминий хлористый 6-водный по ГОСТ 3759—75, раствор
220 г/дм3;

ванадий металлический;
ванадия пятиокись ос. ч;
стандартные растворы ванадия:

раствор А: 1,0000 г пятиокиси ванадия, предварительно про-
каленной при температуре 500°С (или 0,5041 г ванадия) растворя-
ют в 10 ем3 азотной кислоты, переливают в мерную колбу вмести-
мостью 1 дм3, доливают до метки азотной кислотой, разбавленной
1 : 85, и перемешивают. 1 см3 раствора А соответствует 1 мг пяти-
окиси ванадия;

раствор Б: 10 см3 раствора А переливают в мерную колбу вме-
стимостью 100 см3 доливают до метки водой и перемешивают.

1 см3 раствора Б соответствует 0,1 мг пятиокиси ванадия. Раствор
Б применяют свежеприготовленный.

Таблица 4

5.2.2. При разложении сплавлением в платиновый тигель поме-
щают навеску, смешивают ее с соответствующим количеством сме-

си для сплавления (см. табл. 4), накрывают тигель платиновой
крышкой н сплавляют при 950—1О50°С в течение 15—20 мин. Пос-
ле ©хлаждения переносят тигель с плавом в стакан вместимостью
250—300 см3, добавляют соляную кислоту, разбавленную 1 : 1 (см.
табл. 4), и нагревают до полного растворения плава. Раствор пе-
реливают в мерную кол)бу вместимостью 100 см3, добавляют 4 см3
раствора хлористого алюминия, доливают раствор водой до метки
и перемешивают.

К полученному остатку приливают 20 см3 соляной кислоты»
разбавленной 1:1, нагревают до растворения и фильтруют черев
фильтр средней плотности, содержащий небольшое количество
фильтробумажной массы. Осадок на фильтре промывают 5—6
раз горячей соляной кислотой, разбавленной 1 ; 50, и 3—4 раза го-
рячей водой. Фильтрат сохраняют (основной раствор).

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и
прокаливают при 500—600°С.

Тигель охлаждают, остаток смачивают водой, прибавляют че-
тыре-пять капель серной* кислоты, разбавленной 1:1, 5—10 см3
фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. Остаток про-
каливают при 400—500°С, охлаждают, прибавляют 1 г пиросерно-
кислого калия и сплавляют при 600—650°С.

После охлаждения тигель с плавом помещают в стакан с ос-
новным раствором и выщелачивают плав при нагревании. Тигель
извлекают из стакана и обмывают водой. Раствор выпаривают и
переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, добавляют 4 см3
раствора хлористого ^алюминия, доливают водой до метки и пере-
мешивают.

Каждый раствор фотометрируют дважды и для расчета берут
среднее из двух значений абсорбции.

При смене растворов систему распыления промывают водой до
получения нулевого показания прибора.

Для внесения в результат анализа поправки на массу ванадия
в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.

По найденным значениям абсорбции исследуемого раствора за
вычетом абсорбции раствора контрольного опыта, полученного па-
раллельно с пробами, находят массу пятиокиси ванадия по гра-
дуировочному графику.

бы вместимостью 100 см3 отбирают пипеткой 1; 2,5; 5; 10 см3 стан-
дартного раствора пятиокиси ванадия Б и 2; 4 см3 стандартного
раствора пятиокиси ванадия А, что соответствует 0,1; 0,25; 0,5;

1; 2; 4 мг пятиокиси ванадия. В колбы приливают 20 см3 соляной
кислоты, разбавленной 1:1, 10 см3 раствора хлористого калия,
4 см3 раствора хлористого алюминия, доливают до метки водой,
перемешивают и измеряют абсорбцию растворов, как указано в
п. 5.2.4.

По найденным значениям абсорбции растворов для градуиро-
вочного графика за вычетом значения абсорбции раствора конт-
рольного опыта и соответствующим им массам пятиокиси ванадия
строят градуировочный график.

Примечание. Поскольку диапазон линейности градуировочных графиков
зависит от чувствительности применяемых приборов, то предлагаемые содержа-
ния элементов для определения в пробах (см. табл. 4) и для построения гра-
дуировочных графиков (см. п. 5.2.5) необходимо считать рекомендуемыми.

Изменение № I ГОСТ 23581.21—8{ Руды железные, концентраты, агломераты ш
окатыши. Методы определения пятиокиси ванадия

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.12.85
№ 3721 срок введения установлен

с 01.05.87

Под наименованием стандарта проставить код: ОКСТУ 0709

Пункт 2.1.1. Двенадцатый абзац Заменить ссылку: «по ГОСТ 20490—-79»
та «по ГОСТ 20490—75»;

тринадцатый абзац после слов «раствор 1 г/дм3» дополнить словами: «в хло-
фоформе».

Пункт 2-2.2, Первый абзац после слов «приливают 20 см3 соляной кислоты»
дополнить словами: «разбавленной 2:Ъ>.

Пункт 2.2.3. Первый абзац. Заменить значения: «0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 10 см3»
<на «I, 2, 4. 6, 8 см3»; «0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2 мг» на «0,2; 0,4; 0,8; 1,2;

1,6 мг».

Пункт З.М дополнить абзацем (после третьего) «тигли железные, никелевые
или стеклоуглеродиые»;

шестой абзац исключить;

одиннадцатый абзац. Заменить ссылку: ГОСТ 20490—79 на ГОСТ 20190—75;

четырнадцатый абзац после слова «Вольфрамовокислый» дополнить словами:
2~водный»;

восемнадцатый абзац. Исключить ссылку: «по ГОСТ 10816—79».

Пункт 3.2.2. Заменить слова: «Навеску помещают в железный тигель, в ко-
торый затем насыпают 6—8 г смеси для сплавления, тщательно перемешивают*
закрывают железной крышкой и сплавляют в муфельной печи при 650—700 °С
в течение 3—5 мин» на «Навеску помещают в железный, никелевый или стекло-
углеродный тигель, смешивают с 4—5 г перекиси натрия или навеску помещают
к железный, никелевый или стеклоуглеродный тигель, в который предваритель-
но помещают 2—2,5 г углекислого натрия, перемешивают, прибавляют 2—2,5 г
перекиси натрия, снова перемешивают и сплавляют при температуре 600—700 *С
в течение 2—3 мин, считая с момента расплавления смеси».

Пункт 3,2.6. Первый абзац. Заменить слова: «Для построения градуировоч-
ного графика в железные тигли насыпают 6—8 г щлеси для сплавления, закры-
вают железными крышками и сплавляют в муфельной печи при 650—700 °С в
течение 3—5 мин» на «Для построения градуировочного графика в шести желез-
ных, никелевых или стеклоуглеродных тиглях сплавляют при ООО—700 °С по 4—5 в
перекиси натрия или смеси (1:1) углекислого натрия и перекиси натрия».

Пункт 4.1.1. Третий абзац. Заменить слова: «платиново-вольфрамовый или-
платиново-насыщенный каломельный» на «платина-вольфрамовый или платннд-
насыщенный каломельный»;

дополнить абзацем (после третьего): «тигли железные, никелевые или стек-
доуглеродные»;

шестой абзац исключить;

десятый абзац Заменить ссылку: ГОСТ 20490—79 на ГОСТ 20490—75*

Пункт 4 2 1 Заменить слова: «Навеску руды, концентрата, агломерата иля
окатыша массой 1—0,5 г помещают в железный или никелевый тигель, переме-
шивают с 4—5 г перекиси натрия и сплавляют при 650—700 °С в течение 5 мин»
на «Навеску руды, концентрата, агломерата или окатыша массой 1—0,5 г поме*
щают в железный, никелевый иЛи стеклоуглеродный тигель, перемешивают с
4-^5 г перекиси натрия и сплавляют при 600—700 °С в течение 2—3 мин, считая
с момента расплавления смеси»

Раздел 5. Вводная часть Первый абзац изложить в новой редакции «Метод
основан на измерении атомного поглощения ванадия при длине волны 318,4 нм».

Пункт 5.2.5. Заменить слова и значения* «1, 2,5, 5, 10 см3 стандартного раст-
вора пятиокиси ванадия Б и 2, 4 см3 стандартного раствора пятиокиси ванадия
А, что соответствует 0,1; 0,25, 0,5, 1, 2; 4 мг пятиокиси ванадия» на «1, 2,5, 5,0;
10; 25 см3 стандартного раствора пятиокиси ванадия Б, что соответствует 0,1;
0,25; 0,5; 1; 2,5 мг пятиокиси ванадия».

Раздел 5 дополнить пунктом — 5.2,7: «5 2*7* Допускается проведение опре-
деления по методу сравнения Для приготовления раствора сравнения в три мер-
ные колбы вместимостью 100 см3 приливают стандартный раствор пятиокиси ва-
надия А или Б в количестве, соответствующем предполагаемому содержанию
чютвокиси ванадия в пробе, приливают по 20 см3 соляной кислоты, разбавленной

1:1, по 10 см3 раствора хлористого калия, по 4 см3 раствора хлористого алюми-
ния, доливают водой до метки, перемешнвзют н измеряют абсорбцию растворов*
как указано в п. 5.2.4».

Пункт 5.3.1 после слов «в процентах» дополнить «при использовании градуи-
ровочного графика».

Раздел 5 дополнить пунктом — 5.3.1а (после п. 5.3.1): «5.3 la. Массовую до-
лю пятиокиси ванадия (ЛУ в процентах при использовании метода сравнения
вычисляют по формуле

тх -А ■ 100
1000

где тп\ — масса пятиокиси ванадия в растворе сравнения, мг;

А — значение абсорбции анализируемого раствора за вычетом значения а*>~
сорбции раствора контрольного опыта;

m — масса навески, соответствующая аликвоте анализируемого раствора, г;
А\ — значение абсорбции раствора сравнения за вычетом значения абсорб-
ции раствора контрольного опыта;

К — коэффициент пересчета массовой доли пятиокиси ванадия на массовую-
долю ее в сухом материале, вычисленный по п. 2.3.1».

(ИУС № 2 1987 г.)