МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (ВИМС)
Научный совет по аналитическим метолам
Спектральные метоаы
Инструкция №57-с
БОР
М О С К В А - 1966 г.
Выписка из приказа ГГК СССР N 229 от 18 мая 196** года
7.Министерству геологии и охраны кедр Казахской ССР* главным 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 применять методы, рекомендованные ГОСТами, а также Научным советом, по мере утверждения последних ВйМСом.
При отсутствии ГОСТов и методов, утвержденных ЗИМСом» разрешить временно применение методик, утвержденных в порядке, предусмотренном приказом от I ноября 1954 г. К? 958;
в) выделить лиц, ответственных за выполнение лабораториями установленных настоящим приказом требований к применению наиболее прогрессивных методов анализа.
Приложение № 3, § 8. Размножение инструкций на местах во избежание возможных искажений разрешается только фотографическим или электрографическим путем.
<►) Сода кальцинированная Ь) Калий бромистый 6) Вода
Фотопластинки обрабатывает обычным способом.
Остаток порошка из воронки высыпают, воронку очищают, помещают вторую половину пороихе и экопоЕируют при тех же ус-ловжях. Для каждой следующей пробы электроды заменяют очи-
Все анализируемые и стандартные образцы экспонируют аналогично.
После обработки фотопластинки фотоыетрируют аналитические линии, указанные в таблице 2, находят разности почернения (д$ ) линии бора в креынкя и с помощью стандартных образцов строят градуировочный график в координатах [д S ; fy С ] , где С - концентрация бора. Примерный вид градуировочного графика показан на рисунке. Так как и стандартные и анализируемые образцы разбавлялись полевым шагом (или "силикатной смесью") в одном и том же соотнопении 1:9, то никакие расчеты не нужны,и содержание бора в образце определяют непосредственно по градуировочному графику.
б) Определение 0,001-0,i% BgOg (П вариант)
Навеску 500 мг истертого до -20С меа анализируемого об' разца тщательно смешивают в агатовой ступке с равным количеством' силикатной смеси"(содержащей 1,5£ окиси висмута). Смесь делят на две равные чао» (на аптекарских весах). Одну часть помещают на ленту транспортера и распределяют по возможное» равномерно по всей длине ленты. Далее ход анализа
х) для очистки медные электроды помещают на несколько ммнут в стакан с разбавленной 1:1 соляной кислотой; затем промывают водой ■ высушивают.
9
* 5? - С
не отличается от описанного выяе, начиная с экспонирования и фотографирования спектра.
Аналитические линии даны в таблице 2.
Аналитические линии
Таблица 2 |
Вариант |
1 |
Аналитическая |
1 Интервал определи- |
методики |
j |
линия |
| емьпс концентраций, |
|
В I |
2497,73 |
0,03 - 1,0 |
|
В I |
2496,78 |
0,1 - 1,0 |
I |
Sil |
2532,38 |
линяя сравнения |
|
Si I |
2568,64 |
|
|
Bil |
2*97,?3X) |
0,001 - 0,03 |
II |
Bil |
2780,52й 5 |
линия сравнения |
|
Bil |
2627,91 |
_п_ |
|
х) при'работе со спектрдграфом средней дисперсия мешает линяя Ре П 2497,82 А (503» Ре-Од); контрольная линяя Ре I 2508,75 А. хх) Оря работе со спектрографом оредней дисперсии ыеяает ляния CrI 2780,70 я Ре I 2780,70 2 ( 20* Ре20^); контрольная линия Ре I 2778,07 А.
10
Рис. Градуировочное графики для определения бора.
I - I вариант методики* 2-11 вариант методики.
» 57 - С
Литература
1. Временная инструкция по внутрилабораторному контрол*!) в лабораториях системы МГ и Ой СССР, I960 г.
2. Русанов А.К., Алексеева В.И., Хитров В.Г. Количественное спектральное определение редких и рассеянных элементов в рудах и минералах. Госгеолтехиэдат, II., I960.
3. Русанов А.К., Хитров В.Г. Спектральный анализ руд о введением порошков воздухом в дуговой разряд. Зав. лаб., 1957, 23 *2, 157.
Технический редактор Л.Н*Хорсаеоа Корректор Я.Т.Осипенко
Сдано в печать 12/1Х-бЬг. Подписано к печати 20/Х1-6ьг. J18177b Заказ * 138 Уч.иад.л.0,Ь8 Тира* 550
Москва , Староионетный пер. *29 . СВП B/iMCa
КЛАССИФИКАЦИЯ
лабораторных методов анализа минерального сырья пс юс назначения и достигаемой точности
{Точность г.о сравнению ;Коэффи-с допусками внутрила- {циент к бораторного контроля допускам
I.
Особо точный Арбитражной анализ* Средняя ошибка в 3 раза 0,33 анализ анализ зтвтонов меньше допусков
Полные анализы горных пород и минералов.
Точность «нализа должна обеспечивать получение суммы элементов в пределах 99,5-100,5/5
Щ. Анализ рядо— Кассовый анализ гео- Ошибки анализа должны I
вых проб логических проб при укладываться в допуски
разведочных работах и подсчете запасов, а также при контрольных анализах.
IJ. Анализ техноло- Текущий контроль тех-Овибки анализа могут ук- 1-2 гическкх продук-нологических пронес- ладывагься в расширенные тов соь допуски по особой дого-
вбреаности с заказчиком.
У. Особо точный анализ геохимических проб
Л. Анализ рядовых геохимических проб.
Определение редких ж Ошибка определения не 0,5 рассеянных элементов должна преЕыоеть половв-и ’’элементов-спутни- ны допуска;длн низких со-ков"при близких к держаний,для которых до-клврковьт содержсни- пуски отсутствуют, - по ях. договоренности с заказ
чиком .
Анализ проб при гео- Ошибка определения додж- 2 химических и других на укладываться в удво-исследованиях с по- енный дояуск;для низких вишенной чувствитель-содержаний, для которых ностью и высокой про-допуски отсутствуют,-по изводительностью. договоренности с заказчиком.
УП. Полуколичестьен-Качественная харак-ный анализ теристяка минерального сырья с ориентировочным указанием содержания элементов, применяемая при металлометрической съемке и др. поисковых геологических работах
При определении содержания элемента допускаются отклонения на 0,5-1 порядок.
УШ. Качественный Качественное опрело- Точность определения не
анализ ление присутствия нормируется
элемента в минеральном сырье.
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
Научный Совет по аналитический методам при ВИМС
Спектральные методы Инструкция It 57 - С
СПЕКТРОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОРА В ГОРНЫЕ ПОРОДАХ С ВВЕДЕНИЕМ ОБРАЗЦОВ В ДУГОВОЙ РАЗРЯД МЕТОДОМ ВОЗДУШНОГО ДУТЬЯ
Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья (ВИМС)
Москва, 1966 г
В соответствии с приказом Госгеолкома СССР * 22Э от 18 мая 1964 г. инструкция It 58 - С рассмотрена и рекомендована Научным Советом по аналитическим методам к применений для анализа рядовых проб - Ш категория - при содержаниях 0,003 £ и вше; для анализа рядовых геохимических проб - УХ категория - при содержаниях ниже 0,003 %.
В.Г.Сочеванов
А.К.Русанов Р.С. Фридман
(Протокол It 5 от 25.1.66 г.;
Председатель НСАЫ
Председатель секции спектральных методов
Ученый секретарь
* 57-С
Инструкция IP 57 - С рассмотрена в соответствии с приказом '-'Государственного геологического комитета СССР И» 229 от 18 мая 1964г. Научным Советом по аналитическим методам (протокол it 5 от 25.1.66 г.) и утверждена бИКСом с введением в действие
с 1 октября 1966г.,-
СПЕКТРОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА В ГОРНЫХ НОР ОДАХ С ВВЕДЕНИЕ!! ОБРАЗЦОВ В ДУГОВОЙ РАЗРЯД МЕТОДОМ ВОЗДУШНОГО ДУТЬЯХ)
Сущность метода
Метод спектрографического определения бора в горных породах предложен А.К. Русановым, В.Г.Хитровым и Н.Т.Батовой^.
Метод основан на испарении анализируемого образца в дуге переменного тока и измерении интенсивности излучения фотографическим методом. Анализируемую пробу вводят в электрический разряд методом воздушного дутья с помощью аппарата о
АВР-2 , что значительно повышает воспроизводимость и производительность анализа.
Для возбуждения спектра используют генератор ДГ-2, работающий в режиме активизированной дуги переменного тока. Дуга горит между двумя медными электродами1*^, которые устанавливают в аппарате АВР-2.
Концы электродов не затачивают. После анализа каждой пробы электроды заменяют очищенными.
Для улучшения воспроизводимое» анализа щель спектрографа освещают от достаточного больного участка факела дуги; для этого вторую линзу трехлинзовой осветительной системы не диафрагмируют, а для уменьшения количества света вместо
х) Внесена в НСАМ спектральной лабораторией ВИМСа, 1966 г.
хх) Спектрально-чистые угольные электроды обычно содержат бор и поэтому применяться не могут.
а
диафрагмы устанавливав? металлические сетки.
Анализ проводят по методу трех аталонои.
Стандартными образцами (эталонами) служат смеси реактивов, имитирующие приблизительно средня! состав изверженных горных пород, в которые вводят бор в виде соответствующего минерала.
Так как при работе по методу прооышка интенсивность линий л-пе стра ааэисит от крупности чаотиц и от мииералопчес-кой формы нахождения определяемого элемента, необходимо по возможности стандартизировать условий измельчения анализируемых поронков (-200 мен) и пользоваться при анализе стандартными образцами (эталонами), содержащими бор в виде того же минерала, что ж в пробах.
В зависимости от определяемых содержаний бора применяют один из двух вариантов методики.
При определении 0.03 - I % В20з (I вариант) пробы разбавляют в 10 раз полевым шпатом, не содержащим бора,или смесью реактивов (окислов или углекислых солей), имитирующей приблизительно средним состав изверженных горных пород. Такое разбавление нивелирует состав и сыпучесть анализируемых и стандартных образцов, устраняет помехи (перекрытия) со стороны линий других элементов и позволяет использовать в качестве внутреннего стандарта линии кремния, характер поступления которого в дугу достаточно близок к характеру доступле*-ния бора из частиц минералов.
При определении 0.001 - 0.1 % В20д (П вариаит) анализируемые образцы разбавляют в отноиешш 1:1 "силикатной смесью",содержащей висцут,который играет роль элемента сравнения, что снижает систематические опмбкк при изменении состава образцов. Для устранения влияния различия в сыпучести эталонных и анализируемых образцов аппарат АВР-2 дополняют
3
транспортером . Для уменьшения вероятности перекрытия аналитических линий линиями других элементов обязательно применяют спектрограф высокой дисперсии, например, KCA-I.
Существенней систематическая ошибка в определении бора огоу?С1вует, если состав анализируемых проб лежит в следующих пределах:
$tC>2 от 30 до 80 %; А12°3 от 5 до Са0 07 ** до
MqO от I до 101; Рег0з от 0,5 до 508»; Ча20 от 3 до 15 8».
Методика рекомендуется для определения бора при его содержании от 0,о03 «о 1,08» В203 в силикатных горных породах. При этом минеральная форма вхождения бора должна быть извест
на.
Погрешность определения при содержании от 0,05 до 1,0 * укладывается в допустимые расхождении (см. табл. I). Для содержаний от 0,003 до 0,05 *, для которых допустимые расхождения не предусмотренм. расхождение между параллельными определениями составляет 40-35* от содержажнл В2Од (по опыту спектральной лаборатории ВММСа).
Таблица I
Допуотииме расхождения*
*
Допустимые расхождения,отн.
*
0,2 - J,0 30 - 20
0,05- 0,2 45 - 30
Реактивы и материалы
1. Кислота кремнеьая водная ч.д.а.
2. Кислота соляная, разбавленная 1:1.
3. Кальций углекислый ч.д.а.
4. Котики углекислый или экмоь ч.д.а.
5. Натрий углекислый безводный ч.д.а.
6. Окись алюминия ч.д.а.
7. Окись висмута ч.д.а. (только для П варианта методики).
8. Окись железа х.ч.
?. Турмалин, даталит и др. минералы бора для изготовления стандартных образцов. Содержание бора устанавливается многократный его определением объемным методом.
10. Обычные реактивы и принадлежности для обработки фотопластинок.
11. Стержни из проводной электролит«ческой цеди диаметром 0,5 см и длиной 20 см.
12. Фотопластинки "микро" чувствительностью 16 или 22 ед. ГОСТа, размером 9 х 12 см.
13. Стандартные образцы (эталоны),
а) Приготовляют "силикатную смесь": кварц - 12 чаотей
окись алюминия - 3 части
натрий углекиолый безводный- 2 чаоти
кальций углекислый - 2 части
окись магния - I чаоть
окись железа - I часть
Все исходные вещества должны быть проверены спектральным методом аа отсутствие бора и растерты до крупности 200 меш.
Хорошо истертую смесь прокаливают в течение 4-5 часов в ыуфоло при 900-1000°С для удаления влаги, углекислоты и для частичного спекания ее компонентов. Спек снова истирают до крупности - 200 меи и тщательно перемешивают.
бу В "силикатную смесь" вводят 1,5 t окиои висмута и с тщательно перемешивают.
# 57 - С
в) Для получения первого стандартного образца тщательно сманивают турмалин (или другой минерал бора) и "силикатную смесь" с таким расчетом, чтобы содержание в нем В20д составляло 1% (смешивают в несколько стадий, чтобы за один прием смесь разбавлялась нс более, чем в 3 - 4 раза).
Третью часть полученного образца, содержащего 1%В20^, разбавляют в три раза силикатной смесью. Получается образец, содержащий 0,ЗЭ% В^. Третью часть этого образца разбавляют в три раза силикатной смесью к получают образец, содержащий 0,11% В^Од и т.д. Таким образом получают образцы, содержащие: 1,0; 0,33; 0,11; 0,037; 0,0123; 0,0041; 0,0014% В20д. Каждое разбавление сопровождается тщательным истиранием смеси в ступке.
г) Приготовляют рабочие стандартные образцы для определения 0,03-1% В20з (I вариант). Каждый из стандартных образцов (эталонов), содержащих 1,00; 0,33; 0,11; 0,037 и 0,012% В^Од, смешивают в отношении 1:9 обязательно с тем же полевым опатом или той же "силикатной смесью", которыми пользуются для разбавления анализируемых образцов.
д) Приготовляют рабочие стандартные образцы для определения 0,001-0,1% 320^ (11 вариант).
Каждый из стандартных образцов, содержащих О,II;0,037; 0,012; 0,0041 и 0,0014% В^О^.смешивают с равным количеством той же "оиликатной смеси”, которой разбавляют анализируемые образцы.
Аппаратура и принадлежности
I. Спектрограф KCA-I о трехдинзовой осветительной системой . При аналиае по I варианту пользуются также спектрографом ИСЛ-28 (ИСП-ЗО).
7
2. Генератор ДГ-2
3. Аппарат АВР-2
4. Транспортер - приставка (только для анализа no i) варианту). Устройство транспортера подробно опиоано^.
5. Иикрофогометр МФ-2
6. Весы торзнонные с ценой деления 0,5 или I иг
7. Весы аптекарские
8. Ступка агатовая или яшмовая.
Ход анализа а) Определенно 0,03 - I.Ofc (I вариант)
Навеску 150 иг истертого до -200 иев анализируемого образца смешивают ь ступке с 1,35 г полевого мпага или "силикатной смеси" и тщательно истирают в течение 3-5 иинут. Приблизительно половину полученной смеси поиска:? в воронку аппарата АВР-2 и включвют аппарат на 4С сек. Спектр экспонируют и фотографируют при следующих условиях:
Сила тока дуги - 9 а
Дуговой промежуток - 3 им
Время экспонирования -40 сек
Оовсцекие щели спектрографа - трехлмнзовал осветительная система. Устанавливают максимальную диафрагму (круглую), а для уменьшения количества овета (если требуется) в плоскости диафрагмы помещает металлические сетки с отверстиями различной величины.
Лирино щели спектрографа - 0,015 мм
Проявитель имеет следующий состав:
1) Метол - I г
2) Гидрохинон - 9 г
3.) Су.ьфн? натрия безводный -45 г