МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
И< К( научно-исследовательский
МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ( Н II М С I
Научный совет по аналитическим методам
Химико-аналитические методы
ЦИРКОНИИ
Выписка из приказа ГГК СССР te 229 от 18 мая I964 года
7. Министерству геологии и охраны нодр Казахской ССР, главный управлениям и управлениям геологии и охраны недр при Советах Министров союзных республик, научно-исследовательским институтам, организациям и учреждениям Госгеолкоыа СССР:
а) обязать лаборатории при выполнении количественных анализов геологических проб применят* методы, рекомендованные ГОСТами, а также Научным советом, по мере утверждения последних ВИМСом.
При отсутствии ГОСТов и методов, утвержденных ВИМСом, разрешить временно применение методик, утвержденных в порядке, предусмотренном приказом от I нояоря I9b<f г. 1е 998;
в) выделить лиц, ответственных за выполнение лабораториями установленных настоящим приказом требований к применению наиболее прогрессивных методов анализа.
Приложение * 3, § 3. Размножение инструкций на местах во избежание возможных искажений разрешается только фотографическим или электрографическим путем.
КЛАССИФИКАЦИЯ
лабораторных методов анализа минерального сырья по их назначение и достигаемой точности
Кате— j ropHfli аналиу
за j
; Точность по сравно-; Коэффи-нию с допусками вну! циент к трилабораторного jдопускам контроля
Арбитражный анализ, Средняя ошибка в 3 0,33
анализ эталонов оаза меньше допусков
II, Полный анализ Полные анализы гор- Точность анализа
ных пород и минера- должна обеспечивать лов. получение суммы
элементов в пределах 99,5-100,
III. Анализ рядо- Массовый анализ гео- Ошибки анализа дол- I
вых пооб логических проб при жны укладываться
разведочных работах в допуски и подсчето запасов, а также при контрольных анализах.
Анализ техноло- Текущий контроль тех- Ошибки анализа могут 1-2 гических продук- нологических процес- укладываться в рас-тов сов ширенные допуски по
особой договоренности с заказчиком.
Особо точный анализ геохимических проб
Определение редких и рассеянных элементов и "элементов-спутников" при близких к кларковым содержаниях.
Анализ рядовых геохимических* проб
Поду количественный анализ
Анализ проб при геохимических и других исследованиях с повышенной чувствительностью и высокой производительностью.
Качественная характеристика минерального сырья с ориентировочным указанием содержания элементов, применяемая при ме талломе тр иче ской съемке и дг. поисковых геологических работах
Ошибка определения не 0,5 должна превышать половины допуска; для низких содержаний, для которых допуски отсутствуют , - по договоренности с заказчиком.
Ошибка определения долж- 2 на укладываться в удвоенный допуск; для низких содержаний, для которых допуски отсутствуют, -по договоренности с заказчиком.
При определен и содержания элемента допускаются отклонения на 0,5-1 порядок.
Качественное опоеде- точность опредетюния ленио поисутствии не нормируется элемента в минеральном сырье.
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
Научный Совет по аналитическим методам при ВИМСе
Химико-аналитические методы Инструкция № 112-Х
КОМПЛЕКСО.МЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛEIIIIE ДВУОКИСИ ЦИРКОНИИ В ЦИРКОНИЕВЫХ МИНЕРАЛАХ И КОНЦЕНТРАТАХ
Всесоюзный научно исследовательский институт минерального сырья
(ВИМС)
Москва , 1972
У) соотретствии с приказом Госгеолкома СССР № 229 от 18. кая 1964г. инструкция & I12—X рассмотрена и рекомен-догана Научным советом по аналитическим методам к применению для анализа рядовых проб - Ш категория.
(Протокол № 18 от 22 октября 1970г.)
Председатель НСЛМ - В.Г. Сочеванов
Пределпатель секции химических методов НСЛМ - К.С. Пахомова
Р.С. Фридман
Инструкция J&'Iifc-X оасс'готрепа в соответств и с приказом Государственного геологического коглте-тэ СССР Jv’ от IP мая V '««г. Научны:/ совето:: по аналитическим методам (прото, ол .* IP от сг?лб-ря 19?0г.) и утрерндена Б&'Сом с введением в действие с 1 октября 1971г.
КОИЫЕКСОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДВУОКИСИ БРИОНИЯ В ШРКОИИЕВЫХ МИНЕРАЛАХ И К01Шг.1Л'РАТЛХх)
Сущность метода
Метод основан на способности циркония образовывать весьма прочное комплексное соединение с комплексоном !Л в сильно-кислых растворах*’Цирконий титруют в нагрето:/, до кипения 1н.растворе соляной кислоты 0,05 М растворов комплексе-на Ш с индикатором ксиленоловым оранжевым* Ч1тр раствора xov-плексона III устанавливают эмпирически по раствору с известным содержанием циркония.
В поиродных соединениях циркония ему сопутствует гафний, близкий по споим свойствам к цирконию. Обычно содержание гафния по отношению к цирконию не превышает 'iav
как разделение этих элементов представляет сложную аналитическую задачу, их определ.яют совместно и полученные результаты, предо та вляющие сумму ZzOz и Hf02 , принимают за содержание ZzOz
Определению циркония мешает вольфрам, соединения которого гидролизуются в кислой среде с выделением вольфрамовой
х) Внесена в ИСАК химнко-аналитической лабооатосиеЯ ВИМСа, 1970г.
хх)Если требуется определить именно 2г02 , то спектральным методом определяют Hf02 и вводят поправку.
3 * 112-х.
кислоты: образующаяся при этом муть затрудняет титрование циркония.
‘1 присутствии соединений ниобия и тантала конец титрования растянут, по-видимому, вследствие образования полимерных соединений этих элементов g цирконием*.
Ионы пелеза Ш мешают определению циркония собственной окраской.
Пси титровании в растворе должны отсутствовать фториды, оксалаты и осфатн, образующие с цирконием малодиссоции-роганнне соединения.
Мешают также большие количества сульфатов, с которыми ионы циркония лают комплексы средней прочности4*^.
Рпобу разлагают сплавлением со смесью соди и буры.
Пои выщелачивании сплава водой вольерам (в отсутствие тантала и ниобия) переходит в годную вытяжку и отделяется от ципкония: таким образом устраняется его мешающее действие.
Вели в пробе поисутствуют тантал или ниобий, то они также частично переходят в водную вытяжку. Решающее влияние тантала и ниобия не проявляется при содержании в титруемом растворе до 2 мг пятиокиси тантала или до 5 мг пятиокиси ниобия. При совместном же их присутствии допустимо только содержание до 0,1 мг пятиокиси тантала и до I мг пятиокиси ниобия. При таком их содержании не мешает одновременное присутствие трехокиси вольфрама при ее содержании до iu мг в титруемом растворе.
Влияние железа Ш устраняется восстановлением его до двухвалентного состояния двуххлористым олоьок 2’5, присутстюе которого в растворе не мешает титрованию циркония с ксилено-ловым оранжевым.
При сплавлении навески с содой и бурой и последующем выщелачивании сплава водой мешающие определению фторид-, ЛооФат- и сульфатионы отделяются от циркония.
Нитрованию циркония не мешает присутствие в титруемом растворе тория, редкоземельных элементов, алюминия, урана, висмута, гюлибдена и ванадия при их содержании по 30-40 мг каждого, а также 90-1 'О мг титана (в пересчете на окиси)?^
х) .'влияние больших количеств этих элементов не проверялось.
к
. I12-Х
Метод применим для определения циркония в минералах и концентратах при содержании двуокиси циркония от и выше. Метод обладает повышенной точностью: расхождения между повторными определениями в 2-3 раза меньше указанных р таблице допустимых расхождений (см. табд.1).
Таблица I
допустимее расхожденияJ
Содержание двуокиси циркония! |
Допустимые оасхождения отн.Ь |
2-4,99 |
?,9 |
5-9,99 |
7,0 |
10-19,99 |
5,7 |
20-29,90 |
3,4 |
Реактивы и материалы
1. Кислота соляная, разбавленная Is±1 (1я.растрор).
2. Натрий хлористый, 2Л»-ный раствор.
3. Олово двухлористое, 15^-ный растьор в соляной кислоте, разбавленной 1:5.
4. Смесь безводного углекислого натрия и прокаленной буры в отношении 3:2.
5. Стандартный растиор циркония. Навеску 13-14 г хлоо-окиси циркония я.д.а. ( ZzOCfc2 -3н20 ) растворяют в соляной кислоте, разбавленной 1:5. Растиор переносят е мерною колбу на I л и доливают этой же кислотой до метки. I мл раствора содержит ~ 5 мг двуокиси циркония.
Точное содержание двуокиси циркония е полученном, растворе устанавливают весовым путем. Ь стакан емкостью ссО-300 мл помешают 2U мл раствора, долиеэют водой ло 1о0 мд, добавляют 2 г хлористого аммония, наггеЕают до 5i-">C°C и осаждают цирконий избытком аммиака, дают осадку сксаг'дивоваться и фильтруют. Осадок промывают 2Ъ-ным раствором, азотнокислого аммония, переносят во взвешенный тигель, озоляют и прокаливают до постоянного Беса. Содержание двуокиси цкркокия в I мл раствора находят делением веса осадка на 20.
5
J* 112-х
6. Комплексон Ш, х.ч.,0,05 К раствор, НаЕеску 16,6 г комплексона растворяют яри слабом нагревании е 300-400 глл воды, раствор Фильтруют и доливают еодой до 1л, Для установки титра раствора комплексона Ш в коническую колбу емкостью 250-300 мл помешают 5 мл стандартного растьора циркония и доливают до 100 мл 1н.раствором соляной кислоты. Раствор нагревают до кипения, добавляют 6 капель 0,1%-ного раствора ксиленолового оранжевого и титруют раствором комплексона Ш до переходе г^линоеой окраски в желтую (перед концом титрования необходимо снова нагреть раствор до кипения или титровать на плитке). Чтобы уменьшить ошибку титзования, на бюретку надевают капиллярный кончик, который позволяет получить каплю объемом 0,01-0,02 мл.
Титр раствора комплексон^ Ш рассчитывают по Лормуле:
т-т-’
где: А- содержание двуокиси циркония в I мл стандартного растЕора, г;
5- объем стандартного раствора циркония, взятого для титрования, мл;
В- объем раствора комплексона .U, пошедшего на титрование, мл.
7. Индикатор ксиленоловый оранжевый, 0,1%-нни водит; раствор.
/.од анализа
Навеску материала 0,1 г сплавляют в платиновой чашке с 3 г смеси соды и буры при 900-1000°С. Сплав распределяют тонким слоем по стенкам чашки и вышелачинают водой мри нагревании в стакан емкостью 100 мл. Раствор с осадком нагревают и оставляют до коагуляции осадка, затгм фильтруют и осадок на фильтре прогнивают три-четмре раза 2%-ным раствором хлористого натрия.
Осадок смыеэют с фильтра обратно в стакан горячей Jh.соляной кислотой и три-четыре раза промывают фильтр этой же кислотой, наполняя его доверху.
6
J* II2-X
Содержимое стакана нагревают до растворения осадка и далее, в зависимости от предполагаемого содержания циркония, поступают следующим образом:
а) при предполагаемом содержании двуокиси циркония
< 50$ раствор из стакана переносят е коническую колбу емко4
стью 250-300 мл и разбавляют I н. соляной кислотой до ICO-150 мл. Раствор нагревают до кипения и восстанавливают железо Ш раствором двухлористого олоеэ, приливая его по каплям до обесцвечивания раствора. Добавляют 8-10 капель 0,1$-ного раствора ксиленолового оранжевого и титруют нагретый до кипения раствор до перехода окраски от малиноьой к желтой (можно титровать, пользуясь магнитной мешалкой с подогреванием). На бюретку надевают капиллярный кончик.
б) при предполагаемом содержания двуокиси циркония
> 50$ раствор из стакана после охлаждения переносят в мер
ную колбу на 100 мл и доливают до метки 1н.соляной кислотой. Аликвотную часть раствора 50 мл помещают в коническую колбу емкостью 250-300 мл. Далее продолжают как указано выше (а).
Содержание двуокиси циркония в %% (сумма2гОг и H-f02) вычисляют по формуле: ^
2г02ж 1Г '10° •
где Т- титр раствора комплексона Ш, выраженный р граммах двуокиси циркония;
А- объем раствора комплексона Ш, пошедшего на титрование, мл;
Н- навеска, г.
Если цирконий определялся из аликвотной части раствора (I /2), результат удваивают.
Литература
1. Гйбало И.М.,Алимарин И.П.Современные методы химического и спектрального анализа материалов.Метзллургаздат, 1967г.
2. Горюшина В.Г., Романова Е.В. Эриохром черный Т и карминовая кислота как индикатор при комплсксометрическом определении циркония. Зав. лаб. 23, 7, 781, 1957.
3. Инструкция по внтурилабораторному контролю точности"
» I12-Х
(воспроизводимости) результатов количественных анализов рядо^ вых проб полезных ископа ?мых, выполняемых в лабораториях Ми-нистепства геологии СССР, М.,1968г.
•U Полуэктов Н.С., Кононенко Л.И., Суричаг Г.А. Комплекс сометрическое титрование циркония и гафния, Ззе. лаб. 23, 6, 660, 1957.
5. £ртога 3.L., Горшинэ В.Г. Методы химического ана-лиза ?/л нс-рольного сырья. Вып. 6, стр. 264, "Недра", 1965г.
Сдано в печать 16.У1Е.71г. Подписано к печати 36.XI.71г. ____Л-33301 Заказ Е 76 Тираж 1000_
Ротапринт ОЭП ВИМСа