TCVN11147:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11147:2015 (ISO 7723:1984) về Quặng và tinh quặng mangan - Xác định hàm lượng titan - Phương pháp đo phổ 4,4’- diantipyrylmetan TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11147:2015 ISO 7723:1984 QUẶNG VÀ TINH QUẶNG MANGAN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TITAN - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ 4,4'-D I ANTIPYRYLMETAN Manganese ores and concentrates - Determ i nation o f titan i um content - 4,4'-Dian ti pyrylmethane spectrometr i c method Lời nói đầu TCVN 11147:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 7723:1984. TCVN 11147:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC102 Quặng sắt biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Ch ấ t lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. QUẶNG VÀ TINH QUẶNG MANGAN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TITAN - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ 4,4'-D I ANTIPYRYLMETAN Manganese ores and concentrates - Determ i nation o f titan i um content - 4,4'-Dian ti pyrylmethane spectrometr i c method 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo ph ổ sử dụng 4,4’-diantipyrylmetan để xác định hàm lượng titan trong quặng và tinh quặng m angan. Phương pháp này áp dụng cho các s ả n ph ẩ m có hàm lượng titan từ 0,01% (khối lượng) đến 0,5 % (khối lượng); Tiêu chuẩn này được sử dụng cùng với TCVN 11142 (ISO 4297). 2 Tài liệu viện dẫn Các t à i liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này, Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện d ẫn không ghi năm công bố th ì áp dụng bản m ớ i nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu c ó ). TCVN 10548-1 (ISO 4296-1), Quặng mangan - Lấy mẫu - Ph ầ n 1: Lấy mẫu đơn. TCVN 10548-2 (ISO 4296-2), Quặng mangan - Lấy m ẫ u - Phần 2: Chuẩn bị m ẫ u. TCVN 11142 (ISO 4297), Quặng và tinh quặng mangan - Phương pháp ph â n tích hóa học - Hư ớ ng dẫn chung. 3 Nguyên tắc Phân hủy phần mẫu thử bằng axit clohydric, axit nitric và axit sul f uric. Tách cặn không tan, giữ lại d ịch lọc làm d ung dịch chính. Đốt giấy lọc chứa cặn và xử lý bằng axit sulfuric và axit f lohydric. Nung chảy cặn đ ã đốt với kali disulfat. Hòa tan khối chảy trong axit sul f uric và gộp d ung dịch nhận được vào dung d ị ch chính. Khử sắt bằng axit ascobic. Tạo màu với 4,4’-diantipyrylmetan và đo độ hấp thụ ở bước sóng 385 nm. 4 Thuốc thử 4.1 Kali disulfat (K 2 S 2 O 7 ). 4.2 Ax i t c l ohydric, ρ 1,19 g/ml. 4.3 Axit clohydric, pha lo ã ng 1 + 1. 4.4 Axit c l ohy d ric, pha loãng 1 + 50. 4.5 Axlt nitric, ρ 1 , 42 g/ml. 4.6 Axit sulfuric, ρ 1,84 g/ml, pha loãng 1 + 1. 4.7 Axit sulfuric, ρ 1,84 g/ml, pha loãng 1 + 9. 4.8 Axlt f lohydric, ρ 1,14 g/ml, dung dịch 40 % (khối lượng). 4.9 Ax i t ascobic (C 6 H 8 O 6 ), dung dịch 100 g.l. Dung dịch n à y cần được chuẩn bị m ớ i 4.10 4,4’-diantipyrylmetan (C 2 3 H 24 O 2 N 4 .H 2 O ), dung dịch 50 g/l. Hòa tan 5 g 4,4'-diantipyrylmetan monohydrat trong 70 ml axit clohydric pha loãng 1 + 10. Lọc dung dịch, nếu cần. Chuyển dung dịch v à o bình định mức dung tích 100 ml, định mức bằng chính axit trên và lắc đều. Dung dịch này cần được chuẩn b ị mới. 4.11 T i tan, dung dịch chuẩn tương ứng 100 g Ti/I. Chuẩn bị dung dịch theo một trong hai cách sau: a) Cân 0,1670 g titan dioxit đã nung ở 900 °C trong 40 min cho vào ch é n platin có nắp. Nung chảy v ớ i 3 đến 4 g kali disulfat (4.1) ở 650 °C đến 700 °C cho đến khi nhận được kh ố i chảy trong suốt. Đ ể nguội chén và đưa chén chứa khối chảy vào c ố c dung tích 200 ml, thêm 50 ml axit sulfuric (4.7) và hòa tan khối chảy trong khi đun nhẹ. sau khi tia rửa bằng axit sulfuric (4.7), l ấ y chén platin ra khỏi c ố c. Chuyển dung dịch vào bình định mức dung tích 1000 ml, định mức bằng axit sulfuric (4.7) và lắc đ ề u. b) Cân 0,100 g titan kim loại (độ tinh khiết 99,95%) và hòa tan trong 20 ml axit su lf uric (4.6). Sau Khi hòa tan thêm 2 đến 3 giọt axit n i tric (4.5) vào dung dịch v à l à m bay hơi đến khi xuất hiện k hói axit sulfuric. Để nguội và h ò a tan cặn trong 50 ml axit sulfuric (4.7) nóng. Chuyển dung dịch vào bình định mức dung tích 1000 ml, định mức bằng axit sulfuric (4.7) và lắc đều. 1 ml của mỗi dung dịch này chửa 100 μg Ti. 4.12 Titan, dung dịch chuẩn tương ứng 20 mg Ti/I. Dùng pipet lấy 50 ml dung dịch chuẩn titan (4.11) cho vào bình định mức dung tích 250 m l , định mức bằng axit s ulf uric (4.7) và lắc đều. 1 ml của mỗi dung dịch này chứa 20 μg Ti. 5 Thiết bị, dụng cụ Thi ế t bị, dụng cụ thông thường trong ph ò ng thử nghiệm và 5.1 Chén pla ti n. 5.2 Máy đo phổ, có hệ thống chọn bước sóng biến đổi liên tục hoặc gián đoạn, thích hợp cho việc sử dụng ở bước sóng 385 nm. 6 M ẫ u và l ấy mẫu Lấy mẫu đơn quặng mangan theo TCVN 10548-1 (ISO 4296-1). Chuẩn bị mẫu quặng mangan theo TCVN 10548-2 (ISO 4296-2). Sử dụng mẫu thử đã được nghiền đến kích c ỡ không lớn hơn 100 μm (ki ể m tra bằng sàng có c ỡ lỗ thích hợp) và để khô trong không khí ở điều Kiện phòng th í nghiệm. 7 Cách tiến hành 7.1 Ph ầ n mẫu thử Cân 1g mẫu thử, 7.2 Phép thử trắng Tiến hành phép thử trắng qua tất cả các bước phân tích. 7.3 Ph â n hủy ph ầ n mẫu thử Cho phần mẫu thử (7.1) vào cốc dung tích 200 ml, làm ẩm bằng vài giọt nước, thêm 30 ml axit clohydric (4.2), đậy bằng n ắ p kính đồng hồ và đun để phân hủy hoàn toàn phần mẫu thử. Thêm 5 ml axit nitric (4.5). Đun đến khi bốc hết kh ó i nitơ oxit. Để nguội, thêm 20 ml axit sulfuric (4.6) và làm bay hơi đến khi b ố c khói trắng đậm đặc. Để nguội, thêm 20 ml axit clohydric (4.3), 50 m l nước nóng và đun để hòa tan muối. L ọ c cặn không tan qua giấy lọc trung bình có chứa một lượng nhỏ bột giấy lọc. Dùng đũa thủy tinh có đầu bọc cao su gạt những hạt kết tủa bám trên thành cốc và chuy ể n chúng lên giấy lọc. Tia rửa cốc và phễu lọc ch ứ a kết tủa 2 hoặc 3 l ần bằng axit clohydric (4.4) n ó ng và sau đó 8 đến 10 lần bằng nước nóng. Giữ lại dịch lọc làm dung dịch ch í nh. 7.4 Xử lý cặn Chuyển giấy lọc ch ứ a kết tủa vào chén platin (5.1). S ấ y khô và nung ở 500 °C đ ế n 600 °C. Để nguội chén, t ẩ m ướt cặn bằng 2 hoặc 3 giọt nước, thêm 5 hoặc 6 giọt axit sulfuric (4.6), 5ml đến 7 ml axit f lohydric (4.8) và đun từ từ cho đến khi bốc hết khói axit sulfuric. Để nguội chén, thêm 1 g kali disulfat (4.1), đậy chén bằng nắp platin và nung chảy ở 650 °C đến 700 °C. Đưa chén và nắp đã nguội vào cốc 200 ml, thêm 30 ml axit sulfuric (4.7) và đun để hòa tan khối chảy. L ấ y chén v à n ắ p ra, tia rửa bằng axit sulfuric (4.7) vào cốc. Gộp dung dịch vào d ung dịch chính (7.3) và nếu thấy cần, làm bay hơi đến khoảng 150 ml. Chuyển dung dịch nhận được vào bình định mức 200 ml, pha loãng bằng nước đến vạch mức và lắc đều. 7.5 Chuẩn bị dung dịch cho phép đo phổ Trước khi lấy dung dịch, nếu thấy cần (nghĩa là khi xuất hiện kết tủa bari và ch ì sul lf at), lọc dung dịch thử qua giấy lọc mịn khô vào một bình khô, bỏ đi phần dịch lọc ban đầu. Lấy phần dung dịch thích hợp của dung dịch thử (xem bảng 1) cho vào bình định mức dung tích 100 ml. Thêm 10 ml dung dịch axit ascobic (4.9) và lắc đều. Để yên trong 5 min. Thêm 15 ml axit clohydric (4.3) và 10 ml dung dịch 4,4'-diantipyry l metan (4.10). Pha loãng bằng nước đến vạch mức và lắc đều. Để yên dung dịch trong 20 min để c ó được màu ổn định. Bảng 1 - Dung d ị ch đo phổ Hàm lượng titan dự đoán Ph ầ n dung d ị ch Hàm lượng titan trong ph ầ n dung dịch % (khối lượng) ml μ g > 0,01 đến 0,10 20 > 10 đến 100 > 0,10 đến 0,30 10 > 50 đến 150 > 0,30 đến 0,50 5 > 75 đến 125 7.6 Phép đo phổ Đo độ hấp thụ của dung dịch trong cuvet 10 đến 30 mm (tùy theo hàm lượng titan), trên máy đo phổ (5.2) với bộ lọc có độ truyền qua cực đại trong phạm vi bước sóng 380 nm đến 400 nm hoặc máy đo phổ trang bị bộ chọn bước sóng biến đổi liên tục ở bước sóng 385 n m , nước làm dung dịch so sánh. 7.7 Lập đ ườ ng chuẩn Dùng buret lấy 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 và 10,0 ml dung dịch titan chuẩn (4.12), tương ứng 0,0; 10; 20; 40; 80; 120; 160 và 200 μg Ti vào d ã y 8 bình định mức dung tích 100 ml. Bình th ứ nhất dùng để chuẩn bị dung dịch bổ ch í nh đường chuẩn. Thêm 10 ml dung dịch axit ascobic (4.9) và lắc đề u . Để yên 5 min, thêm 15 ml dung dịch axit clohydric (4.3) và 10 ml dung dịch 4,4 ' - diantipyrylmetan (4.10), pha lo ã ng b ằ ng nước đến vạch mức và l ắ c đều, sau 20 min đo độ hấp thụ theo 7.6, sử dụng cuvet như đã dùng cho phép đo độ hấp thụ các dung dịch thử. Dựng đường chuẩn theo giá trị độ h ấ p thụ (đã trừ giá trị độ hấp thụ của dung dịch bổ chính đường chuẩn) và h à m lượng titan danh định của các dung dịch đường chuẩn. 8 Biểu thị kết quả 8.1 Tính kết quả Dùng đường chuẩn (7.7) chuyển độ hấp thụ thực của dung dịch thử (nhận được bằng cách lấy độ hấp thụ đọc được của dung dịch thử trừ đi độ hấp thụ đọc được của dung dịch thử trắng) ra hàm lượng titan. Hàm lượng titan (Ti), biểu thị bằng phần trăm khối lượng, tính theo công thức: trong đó m 0 là khối lượng phần mẫu thử tương ứng phần dung dịch thử, tính bằng gam; m 1 l à khối tượng titan trong phần dung dịch thử xác định theo đường chuẩn, tính bằng miligam; K là hệ số chuyển đ ổ i hàm lượng titan trên m ẫ u khô. 8.2 Sai s ố cho phép của k ế t quả các lần xác đ ị nh hai lần Bảng 2 - Sa i s ố cho phép đ ố i với hàm lượng titan Hàm lượng titan Sai số cho phép Ba l ầ n xác định hai l ầ n Hai lần xác định ha i l ầ n % (khối lượng) % (khối lượng) % (khối lượng) > 0,01 đến 0,02 0,010 0,009 > 0,02 đến 0,04 0,015 0,014 > 0,04 đến 0,08 0,020 0,019 > 0,08 đến 0,15 0,030 0,025 > 0,15 đến 0,25 0,040 0,035 > 0,25 đ ế n 0,50 0,050 0.045