TCVN9916:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9916:2013 về Đất, đá, quặng nhóm silicat - Xác định hàm lượng magie oxit - Phương pháp chuẩn độ complexon TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9916:2013 Đ Ấ T, ĐÁ, QU Ặ NG NHÓM SILICAT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG MAGIE OXIT - PHƯƠNG PHÁP CHUẨN Đ Ộ COMPLEXON Soils, rocks and ores of silicate group - Determination of magnesia content - Titrimetric method Lời nói đầu TCVN 9916: 2013 do T ổ ng Cục Đ ị a chất và Khoáng s ả n bi ê n soạn, Bộ Tài nguyên và Môi trường đề nghị Tổng Cục Tiêu chu ẩ n Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Đ Ấ T, ĐÁ, QU Ặ NG NHÓM SILICAT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG MAGIE OXIT - PHƯƠNG PHÁP CHUẨN Đ Ộ COMPLEXON Soils, rocks and ores of silicate group - Determination of magnesia content - Titrimetric method 1. Phạm v i áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn độ complexon xác định hàm lượng magie oxit (MgO) lớn hơn hoặc bằng 0,5 % trong các đá silicat, phục vụ cho điều tra cơ bản địa chất về khoáng sản, thăm dò khoáng s ả n. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu ghi năm công bố thì áp dụng phiên b ả n được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các s ử a đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp th ử TCVN 7151 (ISO 648), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh - Pipet một mức TCVN 7153 (ISO 1042), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh - Bình định mức TCVN 9924:2013, Đ ấ t, đá, quặng - Quy trình gia công mẫu sử dụng cho các phương pháp phân tích hóa học, hóa lý, rơnghen, nhiệt. 3. Nguyên tắc Mẫu đem phân tích phải có cỡ hạt không lớn hơn 0.075 mm và được sấy khô trước đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 105 ° C đến 110 ° C . M ẫ u sau khi ph â n hủy th à nh dung dịch b ằ ng cách nung ch ả y với natri cacbonat hoặc kali hidroxit, tách silic nhôm, sắt, titan...dưới dạng kết tủa hidroxit b ằ ng urotropin. Xác định hàm lượng magie bằng phương pháp chu ẩ n độ complexon khi chuẩn độ tổng lượng canxi và magie ở pH 9,6 ÷ 10,5 với chỉ thị eriocrom T đen rồi trừ đi hàm lượng canxi được xác định riêng theo TCVN 9912:2013 , Đất, đá, quặng nhóm silicat - Xác định hàm lượng caxi oxit - Phương pháp chu ẩ n độ complexon. 4. Hóa chất, thuốc thử Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử loại tinh khiết phân tích và nước phù hợp với loại 2 của TCVN 4851 (ISO 3696). 4.1 Axit clohidric , d=1,19, các dung dịch (1+1) và 2 %. 4.2 Axil sunfuric , d = 1,84 . dung dịch (1+1). 4.3 Axit flohidric 40 %. 4.4 Gelatin , dung dịch 1 % mới pha. Hòa tan 1 gam gelatin trong 100 ml nước khi đun nóng đến 70° C . 4.5 Natri cacbonat khan. 4.6 Kali hidroxit 4.7 Kali pyrosunfat. 4.8 Kali x i anua, dung dịch 5 %. 4.9 Chỉ thị hỗn h ợ p eriocrom T đen. Trộn 1 gam eriocrom T đen với 100 gam kali clorua và nghi ề n trong c ố i sứ đến cỡ hạt 0,1 ÷ 0,2 mm. B ả o quản chỉ thị trong lọ có nút nhám ở nơi khô mát . 4.10 Dung d ị ch đệm pH=10, chuẩn b ị như sau: Hòa tan 70 gam amoni clorua trong 200 ml nước. Thêm 570 ml amoni hidroxit 25 %, pha nước đến 1 lít, lắc đều. 4.11 Dung dịch chuẩn trilon B 0.02 M (hoặc 0.05 M). Pha từ ống chuẩn (fixanan) hoặc từ thuốc thử thương phẩm. 4.12 Hòa tan 8 gam (hoặc 20 gam) trilon B trong 100 ml nước, pha thêm nước đến 1 lít trong bình định mức. 1 ml dung dịch trilon B 0.05 M tương ứng với 0.00202 gam magie oxit. 6.1 Độ chuẩn của dung d ị ch trilon B theo magie oxit được xác đ ị nh bằng cách thiết lập đồ th ị chuẩn của dung d ị ch theo canxi oxit (mục III.1.10, T.C.N. 01-VII PTH/94, TCVN...2013) rồi nhân với hệ số chuyển đổi 0.7182. 5. Thiết bị - Dụng cụ Các thiết bị, dụng cụ phòng thử nghiệm thông thường, bao gồm pipet một mức, b ì nh định mức phù hợp với các quy định trong TCVN 7151 (ISO 648) v à TCVN 7153 (ISO 1042), (tr ừ khi có quy định khác), và các thiết bị, dụng cụ sau. 5.1 Cân phân tích, độ chính xác 2. 10 -4 g. 5.2 Lò nung, có điều khiển nhiệt độ 1000 ° C 5.3 Chén bạch kim , có dung tích 30 ml. 5.4 Chén niken, có dung tích 30-50 ml. 5.5 Cốc thủy t i nh ch ị u nhiệt, có dung tích 250 ml. 5.6 B ì nh hút ẩm, Φ 25 cm. 5.7 B ì nh định mức, có dung tích 250 ml. 5.8 Bình nón, có dung tích 250 ml. 5.9 Pipet, có dung tích 25 ml. 5. Chuẩn bị mẫu th ử Chuẩn bị và gia công mẫu thử theo TCVN 9924:2013, Đất, đá, quặng - Quy tr ì nh gia công mẫu sử dụng cho các phương pháp phân tích hóa học, hóa lý, rơnghen, nhiệt 7. Cách tiến hành 7.1. Phân hủy mẫu và tách silic, nhôm, sắt, titan: 7.1.1. Phân hủy bằng cách nung ch ả y với natri cacbonat C â n 0,5000 gam mẫu, trộn đều với 3 gam natri cacbonat trong chén bạch kim, phủ lên trên mẫu một lớp natri cacbonat nữa. Tiến hành nung chảy trong lò từ nhiệt độ thấp đến khoảng 900 ÷ 980°C v à gi ữ ở nhiệt độ này trong 20 ÷ 25 phút. Khi mẫu ch ả y thành một khối linh động đồng nhất, lấy chén ra khỏi l ò . Rửa thành ngoài và đáy chén bằng nước. Đặt chén vào cốc chịu nhiệt 250 ml, c ẩ n thận rót vào cốc 30 ÷ 35 ml dung dịch axit clohidric (1+1) để lấy khối chảy ra khỏi chén. R ử a sạch chén bằng axit clohidrlc (1+1), sau đ ó bằng nước. 7.1.2. Phân hủy bằng cách nung ch ả y với kal i hidroxit Cân 0,5000 gam mẫu cho vào chén niken đã có sẵn 4 ÷ 5 gam kali hidroxit đã làm mất nước trên bếp điện hoặc trong lò nung ở nhiệt độ 200 + 300°C. Ti ế n hành nung chảy trong lò t ừ nhiệt độ thấp đến khoảng 600 ÷ 650° C và giữ ở nhiệt độ này trong 10 ÷ 15 phút. Khi mẫu chảy th à nh một khối linh động đồng nhất, lấy chén ra khỏi lò. R ử a th à nh ngoài và đáy chén bằng dung dịch axit clohidric 2 %. Đặt chén vào cốc chịu nhiệt 250 ml, cẩn thận r ó t vào cốc 30 ÷ 50 ml nước nóng đổ l ấ y khối ch ả y ra khỏi chén. Rửa sạch chén bằng axit clohidric (1+1), sau đó bằng nước nóng. Hòa tan khối ch ả y bằng 20 ÷ 25 ml axit clohidric d=1,19. 7.1.3 Tách axit silicic và xác định silic dioxit Dung dịch thu được b ằ ng một trong hai cách phân hủy mẫu ở trên đem đun nóng và làm bay hơi trên bếp cách thủy hoặc cách cát. Thỉnh thoảng dùng đũa thủy tinh khuấy dung d ị ch và làm tơi kết tủa. Cô cho d ung dịch đến dạng muối ẩm. Sau đó thêm 10 ml dung dịch axit clohldric d=1,19. Tia nước rửa thành cốc rồi đun nóng để hòa tan muối. Cho 10 ml dung dịch gelatin 1 %, khuấy kỹ dung dịch 2 ÷ 3 phút. Thêm 30 ml nước nóng. Đ ể yên trên bếp cách thủy 10 phút. Lọc dung dịch vào b ì nh định mức 250 ml qua giấy lọc b ă ng xanh (Φ 11 cm). R ử a kết t ủ a 3 ÷ 4 lần bằng axit clohidric 2 % và sau đ ó rửa 8 ÷ 10 lần bằng nước nóng đến sạch ion Cl - (th ử bằng dung dịch bạc nitrat). Chuyển kết tủa vào chén bạch kim đã được nung trước ở 900 ° C đến khối lượng không đổi. Tro hóa giấy lọc v à nung k ế t t ủ a ở 950 ° C trong 1,5 ÷ 2 giờ. Lấy chén ra để nguội trong bình hút ẩ m đến nhiệt độ phòng và đ e m cân. N ế u cần, tiếp tục nung đến khi khối lượng cân được không thay đ ổi. Cho vào kết tủa vài giọt axit sunfuric (1+1), 5 ÷ 6 ml axit flohidric 40 %. Đun nóng đến thoát khí anhidrit sun f urơ và bốc khô. Ph ầ n bã còn lại trong chén sau khi xử lí với axit flohidric ở trên đem nung ở 950 ° C trong 10 phút. Lấy ra, để nguội trong bình hút ẩm rồi cân lại khối lượng. Hiệu số khối lượng trước v à sau khi xử lí bằng axit là lượng silic dioxit. Bã trong chén sau khi cân đem nung ch ả y với 1 gam kali pyrosuntat ở nhiệt độ 400 ÷ 450 ° C trong 10 phút. Hòa tan khối chảy bằng nước nóng để axit hóa bằng vài giọt axit clohidric. Dung d ị ch thu được đem nhập với phần nước lọc tách silic trong b ì nh định mức 250 ml ở trên. Định mức đến vạch bằng nước. Lắc đều dung dịch (dung dịch I) Dung dịch này dùng để xác định các nguyên tố tiếp theo (nhôm, sắt, titan, canxi, magie v . v .). 7.2. Chuẩn bị dung dịch II Lấy chính xác 100 ml dung dịch I cho vào cốc thủy tinh chịu nhiệt dung tích 250 ml, thêm vài giọt axit nitric d=1,40 hoặc hidro peoxit 30 %. Đun sôi dung dịch trong 3 ÷ 5 phút. Trung hòa dung dịch bằng amoniac (1+1) đến chuyển màu giấy chỉ thị công-gô sang màu nâu và xu ấ t hiện kết tủa v ẩn đục. Hòa tan kết tủa bằng vài giọt axit dohidric (1 + 1). Thêm 15 ÷ 20 ml dung dịch urotropin 15 %, đun dung dịch đến bắt đầu sôi. Đ ể yên trên bếp ấ m 15 ÷ 20 phút cho đông tụ kết tủa. Lọc nóng dung d ị ch qua giấy lọc b ă ng đỏ (Φ11 cm) vào b ì nh đ ị nh mức dung t í ch 250 ml. Rửa kết tủa bằng dung dịch urotropin 0,5 %. Pha thêm nước đến vạch, lắc đều dung dịch. Dung dịch này (dung d ị ch II) dùng để xác định canxi và magie. 7.3. Xác định tổng lượng canx i và magie: Lấy chính x á c 50 ml dung dịch II cho vào b ì nh nón dung tích 250 ml. Thêm 20 ml dung dịch đệm amoni pH=10, 10 giọt dung dịch kali xyanua 5 %, 30 ÷ 50 mg chỉ thị eriocrom T đen. Chuẩn bằng dung dịch tr i lon B đến chuyển m à u dung d ị ch từ đỏ nho sang xanh lam. Ghi thể tích dung d ị ch trilon B tiêu tốn. 8. Biểu thị kết quả 8.1. T í nh hàm lượng canxi oxit và mag i e oxit Hàm lượng magie oxit được tính theo công thức: trong đó: T: Độ chu ẩ n của dung dịch trilon B theo magie oxit (g/ml); V 2 : Thể tích dung dịch chuẩn trilon B tiêu tốn cho chuẩn độ tổng lượng canxi và magie (đ ã trừ thể tích tiêu tốn cho chuẩn độ mẫu trắng), ml; V 1 : Thể tích dung dịch chuẩn trilon B tiêu t ố n cho chu ẩ n độ riêng canxi, ml; V dm1 : Thể tích dung dịch mẫu định mức sau khi loại silic (dung dịch I), ml; V h1 : Thể tích dung dịch mẫu lấy ra để loại nhôm, sắt, titan, ml; V đm2 : Thể tích dung dịch mẫu định mức sau khi loại nhôm, sắt, titan (dung dịch II), ml; V h2 : Thể tích dung dịch mẫu lấy để xác định tổng canxi và magie, ml; G: Khối lượng phần mẫu th ử (g). 8.2 Sai số phân tích Sai lệch l ớ n nhất giữa hai kết quả xác định song song hoặc đối song không vượt quá giá trị A trong bảng sau; S ố TT Cấp hàm lượng (% MgO) Sai lệch tuyệt đ ố i (∆ %) 1 0,50 ÷ <1,00 0,20 2 1,0 ÷ <2,0 0,25 3 2,0 ÷ <5,0. 0,30 4 5,0 ÷ <10,0 0,35 5 ≥10,0 0,40 9. Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm bao gồm các thông tin sau: a) Viện dẫn tiêu chuẩn này; b) Nhận dạng mẫu th ử ; c) Tên và địa ch ỉ phòng thử nghiệm; d) Ngày tiến hành th ử nghiệm; e) Ngày báo cáo kết qu ả th ử ; f) Bất kỳ các đặc điểm đã ghi nhận trong quá trình xác định, các thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này có thể ảnh hưởng đến kết quả của mẫu th ử . Thư mục tài liệu tham khảo (T.C.N.01-VIII PTH/94) - Phư ơ ng pháp (chuẩn độ complexon) xác định hàm lượng magie.