TCVN11151:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11151:2015 (ISO 9292:1988) về Quặng và tinh quặng mangan - Xác định hàm lượng sắt tổng - Phương pháp đo phổ 1,10-phenantrolin TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11151:2015 ISO 9292:1988 QUẶNG VÀ TINH QUẶNG MANGAN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT TỔNG - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ 1,10-PHENANTROLIN Manganese ores and co n cen tr ates - Determination of total iron content - 1,10-Phena n throline spectrometric method Lời nói đầu TCVN 11151:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 9292:1988. TCVN 11151:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC102 Quặng sắt biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. QUẶNG VÀ TINH QUẶNG MANGAN - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT TỔNG - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ 1,10-PHENANTROLIN Manganese ores and co n cen tr ates - Determination of total iron content - 1,10-Phena n throline spectrometric method 1 . Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo phổ 1 , 10-phenantrolin để xác đ ị nh hàm lượng s ắ t t ổ ng có trong quặng và tinh quặng mangan. Phương ph á p này áp dụng cho các loạ i quặng có hàm lượng sắt tổng từ 0,1 % (kh ố i lượng) đ ế n 15 % (khối lượng); Ti ê u chu ẩ n này được sử dụng cùng v ớ i TCVN 11142 (ISO 4297). 2 . Tài liệu v iệ n dẫn Các tài li ệ u viện dẫn sau là cần thi ế t cho v iệ c á p dụng ti ê u chuẩn này. Đ ố i v ới các t ài liệ u viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công b ố th ì áp dụng bản mới nh ấ t, bao gồm cả c á c sửa đổi (n ế u có). TCVN 10548-1 (ISO 4296-1), Quặng mangan - L ấ y m ẫ u - Phần 1: L ấ y m ẫ u đơn. TCVN 10548-2 (ISO 4296-2), Quặng mangan - L ấ y m ẫ u - Ph ầ n 2: Chuẩn bị m ẫ u. TCVN 11142 (ISO 4297), Quặng và tinh quặng mangan - Phương pháp ph â n tích hóa học - Hướng dẫn chung. 3 . Nguyên tắc Phân hủy phần mẫu thử b ằ ng cách x ử lý với axit clohydr i c. Lọc cặn không tan v à g i ữ lại d ị ch lọc làm dung dịch ch í nh. Đốt g iấ y lọc có ch ứ a cặn và xử lý bằng ax i t sul f ur i c và axit f lohydr i c. Nung chảy ph ầ n cặn đ ã đốt v ớ i kal i pyrosulfat. Hòa tan kh ố i ch ả y trong dung dịch ch í nh. Tạo thành ph ứ c của s ắ t với 1,10-phenantrolin v à đo ph ổ . 4 . Các phản ứng Phương pháp này dựa tr ê n sự tạo thành phức màu của s ắ t( II ) với 1,10-phenanthrolin (pH 4 đ ế n 5) sau khi khử s ắ t( III ) th à nh s ắ t( II ) bằng hydroxylamoni clorua. 5 . Thu ố c thử 5.1 . Axit clohydr i c , r 1,19 g/ml. 5.2 . Axit clohydric , r 1,19 g/ml, pha loãng 1 + 50. 5.3 . Axit sulfuric , r 1,84 g/ml, pha lo ã ng 1+1. 5.4 . Ax i t fl ohydr i c , r 1,14 g/ml, d ung dịch 40 % (kh ối lượng). 5.5 . Kali pyros u lfat (K 2 S 2 O 7 ) hoặc kali hydro sul f at (KHSO 4 ). 5.6 . Hydroxylamon i c l orua , dung dịch 10 % (khối l ư ợng). 5.7 . Dung d ị ch đệm. H ò a tan 450 g natr i acetat trong 500 ml nước, cho th ê m 240 ml axit acetic băng, pha lo ã ng bằng nư ớ c đến 1000 ml và lắc đ ề u. 5.8 . 1,10-phenantro li n , dung dịch c (C 12 H 8 N 2 .H 2 O) = 5 g/l . Hòa t an 5 g 1,10-phenantrolin ( C 12 H 8 N 2 .H 2 O) trong 100 ml etano l , và pha lo ã ng bằng nước đến 1000 ml. Cách khác, hòa tan 6 g 1,10-phenantrolin hydroclorua ( C 12 H 8 N 2 HCI.H 2 O) trong 1000 ml nước. 5.9 . Sắt, dung d ị ch chuẩn Dung dịch A. Cho 0,500 0 g sắt kim loại [độ tinh khi ế t 99,95 % (kh ối lượng) ] vào cốc dung t í ch 300 ml, cho thêm 100 ml axit sul f uric ( r 1,84 g/ml pha loãng 1 + 1), đậy c ố c bằng nắp kính đồng h ồ và gia nhiệt từ từ đ ể hòa tan hoàn toàn. Làm nguộ i dung dịch, cho th ê m 10 ml dung dịch hydro perox i t [30 % (khối l ượng) pha lo ã ng 1 + 9] từng giọ t một và gia nhiệt t ừ t ừ đ ế n sôi và phân h ủ y lượng dư của hydro perox i t. Sau khi làm nguội, chuy ể n d ung dịch vào b ì nh định mức dung tích 1000 ml, pha loãng bằng n ướ c đ ế n vạch mức và lắc đ ề u. 1 m l d ung dịch A chứa 0,5 mg sắt. Dung dịch B. Chuyển 50 ml dung d ị ch A cho vào b ì nh định mức d ung tích 500 ml, cho th ê m 25 ml axit clohydr i c (5.1), l àm nguội, pha loãng bằng nước đ ế n vạch mức v à l ắ c đ ề u. 1 ml dung d ịch B chứa 0,05 mg sắt. 6 . Thiết bị, dụng cụ Các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thử nghiệm, và 6.1 . Chén, bằng platin hoặc h ợ p k i m plat i n. 6.2 . Máy đo phổ h o ặc máy so màu quang điện 7 . Lấy mẫu và các mẫu thử Đ ể phân tích, sử d ụ ng mẫu ph ò ng thử nghiệm có c ỡ hạt nhỏ hơn 100 m m, được lấy theo TCVN 10548-1 ( ISO 4296-1) và chuẩn b ị theo TCVN 10548-2 (ISO 4296-2). 8 . Cách tiến hành 8.1 . Ph ầ n mẫu th ử L ấ y và i m ẫ u, cân khối lượng ph ần m ẫ u thử đ ư ợc chọn từ Bảng 1 t ù y theo hàm lượng s ắ t tổng dự k iế n. Bảng 1 - Khối lư ợ ng ph ầ n mẫu thử Hàm lượng Fe t ổ ng dự k iế n % (khối lượng) Khối lư ợ ng ph ầ n m ẫ u thử. g Từ 1,0 đ ế n 2 1,0 Từ 2 đ ế n 5 0,4 8.2 . Phép thử tr ắ ng Thực hiện phép thử trắng song song với phép ph â n t í ch (các) mẫu quặng ở cùng các đi ề u kiện. 8.3 . Xác định 8.3.1 . Phân hủy phần m ẫ u thử Cho phần mẫu thử (8.1) vào c ố c dung tích 300 ml, l à m ẩ m bằng nước, và cho thêm 30 m l axit clohydric (5.1) . Đậy cốc bằng n ắ p kính đồng h ồ và gia nh iệ t từ từ đ ể phân h ủ y mẫu. R ử a n ắ p k í nh đồng h ồ và pha lo ã ng bằng nư ớ c ấm đ ế n khoảng 50 ml. Lọc cặn không tan tr ê n gi ấ y lọc trung b ì nh có th ê m một lượng nhỏ bột giấy. Rửa gi ấ y và cặn từ bốn đến năm l ầ n bằng ax i t clohydr i c n ó ng (5.2) và bốn đ ế n năm lần bằng nước n ó ng. Gộp phần d ị ch lọc và nước rửa trong b ì nh cốc dung tích 300 ml và gi ữ làm dung d ị ch chính. 8.3.2 . Xử l ý c ặ n Cho gi ấ y lọc c ó chứa cặn vào chén platin (6.1), sấy khô gi ấ y và cặn và đốt tại nhiệt độ từ 500 o C đến 600 o C. Đ ể chén nguội, làm ẩ m cặn bằng vài gi ọ t nước, cho th ê m 3 đ ế n 4 giọt ax i t sul f uric (5.3). sau đ ó cho thêm 5 ml đ ế n 6 ml axit f lohydric (5.4) và l à m bay hơi đến khô. Đ ể chén nguội, cho th ê m 2 g kali pyrosul f at hoặc kal i hydro s ulfat (5.5) vào cặn và nung tại nhiệt độ từ 600 o C đ ế n 650 o C cho đến khi thu được kh ố i chảy trong. Đ ể ch é n nguội, h ò a tan khối chảy trong dung dịch chính (8.3.1) có g i a nhiệt, sau đó l ấ y chén ra và rửa bằng nước. Làm nguội dung d ị ch và chuyển vào b ì nh định mức dung tích 250 ml, pha loãng b ằ ng nước đ ế n vạch mức và l ắ c đ ề u. 8.3.3 . Chuẩn b ị dung d ị ch cho phép đo phổ Đ ố i với các loại quặng c ó hàm lượng sắt đến 0,8 % (kh ố i lượng) lấ y 10 m l t ừ dung d ị ch (8 . 3.2); đối với các loại quặng có hàm lượng s ắt lớn h ơ n 0,8 % (khối lượng) l ấ y 5 ml từ dung dịch (8.3.2). Chuy ể n phần dung dịch đã l ấ y vào bình đ ị nh m ứ c dung tích 100 ml và cho th ê m 50 m l nước. Cho thêm 5 ml d ung dịch hy d roxylamoni clorua (5.6), lắc đ ề u, để yên trong 5 min, sau đ ó cho thêm 10 ml dung dịch đệm (5.7) v à 10 ml dung dịch 1,10-phenantro li n (5.8). Lắc đ ề u và để yên trong 1 h tại nhiệt độ phòng hoặc 15 min tại nhiệt độ 30 o C. Làm nguội dung dịch, pha loãng bằng nước đến vạch mức và lắc đ ề u. 8.3.4 . Phép đo ph ổ Sử dụng máy đo phổ (6.2) được c à i đặt độ h ấ p thụ lớn nh ấ t (tạ i b ướ c sóng từ 508 nm đến 512 nm) hoặc máy so màu quang điện (6.2) được lắ p với bộ lọc ánh sáng (tại bư ớ c s ó ng t ừ 480 nm đến 520 nm) để đo độ hấp thụ của dung dịch thử (8.3.3) nước làm dung d ị ch so sánh. CH Ú TH Í CH: Trong trường hợp của phép đo b ằ ng đèn hơi thủy ngân, th ì đo độ hấp thụ tại bước s ó ng 546 nm. 8.3.5 . X â y dựng đường chuẩn Dùng pipet l ấ y dung d ịch chuẩn s ắ t B (5 . 9) các lượng: 0,0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 và 8,0 ml tương ứ ng với 0,0; 0,05; 0,10; 0,20; 0,30 và 0,40 mg s ắ t cho v à o sáu b ì nh định mức dung tích 100 ml. Cho vào từng b ì nh 50 ml nước và 5 ml dung dịch hydroxylamon i c l or u a (5.6), l ắ c đều, đ ể yên trong 5 min, sau đ ó cho thêm 10 ml dung d ịc h đệm (5.7) và 10 ml dung dịch 1,10-phenantrolin (5.8). Lắc đ ề u và đ ể yên trong 1 h tại nhiệt độ phòng hoặc 15 min tại nhiệt độ 30 o C. L à m nguội dung d ị ch, pha loãng bằng nước đến vạch m ứ c và l ắ c đ ề u. Tiến h à nh phép đo ph ổ như qui đ ị nh tại 8.3.4. Dựng đường chu ẩ n bằng cách v ẽ các độ h ấ p thụ (trừ đi độ hấp thụ của dung d ịch đường chuẩn zero) theo các hàm lượng sắt danh nghĩa của các dung dịch. 9 . Biểu th ị kết quả 9.1 . Tính k ế t quả Chuyển đổi số đọc độ hấp thụ đối với dung dịch thử về hàm lượng sắt tổng theo phương pháp đường chuẩn (8.3.5), sau khi tr ừ đi số đọc độ h ấ p thụ đối với phép thử tr ắ ng, Hàm lượng s ắ t tổng, w F e , biểu th ị bằng ph ầ n trăm khối lượng, t í nh theo công thức s au: trong đó m 0 là khối lượng của ph ầ n mẫu thử tương ứ ng với phần mẫu của dung dịch thử, tính bằng gam; m 2 là khối l ư ợng của sắt c ó trong phần mẫu của dung dịch thử, thu đ ượ c từ đ ư ờ ng chuẩn, tính b ằ ng gam; K là h ệ số chuyển đ ổ i bi ể u thị h à m lượng s ắ t tổng ở trạng thái khô. 9.2 . Sai s ố cho phép của kết quả giữa các phép xác định ha i lần Sai số cho phép của kết quả giữa các phép xác định hai lần được qui đ ị nh trong B ả ng 2. Bảng 2 - Sa i s ố cho phép đ ố i với hàm lư ợ ng sắt tổng Hàm l ư ợng sắt tổng Sai số cho phép Ba phép xác đ ị nh hai lần Hai phép xác đ ị nh hai lần % (khối lượng) % (khối lư ợ ng) % (khối lượng) Từ 0,1 đến 0,2 0,02 0,03 Từ 0,2 đến 0,4 0,03 0,04 Từ 0,4 đến 1,0 0,06 0,07 Từ 1,0 đ ế n 2,5 0,09 0,10 Từ 2,5 đến 5,0 0,12 0,15