МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (ВИМС)
Научный совет по аналитическим методам
Спектральные методы
СТРОНЦИЙ
Выписка кз приказа ГГК СССР te 229 от 18 мая 1964 года.
7, Министерству геологии и охраны недр Казахской ССР, главным управлениям и управлениям геологии и охраны недр при Советах Министров союзных республик, научно-исследовательским институтам, организациям и учреждениям Госгеодкома СССР:
а) обязать лаборатории при выполнении количественных анализов геологических проб применять методы, рекомендованные ГОСТами, а также Научным советом, по мере утверждения последних ВИЫСои.
При отсутствии ГОСТов и методов, утвержденных ШСом, разрешить временно применение мотодик, утвержденных в порядке, предусмотренном приказом от I ноября 1954 г. )й 998;
в) выделить лиц, ответственных за выполнение лабораториями установленных настоящим приказом требований к применению наиболее прогрессивных методов анализа.
Приложение К? 3,$ 8. Размножение инструкций на местах во избежание возможных искажений разрешатся только фотографическим или злоктрогрвфическим путем.
50-С
горячей води и растворяют его в солнно.". к/.слоте d 1,19 при нагревании. Частицы осадка, оставшиеся на Зяльтрс, рпстиор:квт в нескольких каплях соляной кислоты 1:1 и проникают ыкльтр горячей водой, собирая жидкость в тот же стакан. Раствор часто получается мутный от выделяющегося геля кремневоГ. кислоты, ксли в растиоре поиимо аморфной крскнекислоти имеется тяжелей осадок неразложивгк.-гося материала, его отфильтровывают и плошают исболь;з:ши поргсзд-ии горячей воды. Фильтр с осадком по:.:ещаит в п.-етипсзыН тигель, подсушивает, озолпют, остаток сиеливают с достаточна:: количеством соды и повторяют сплавление и переведение строигпя :: раствор, который при соединяют к основному раствору.
Объединенный раствор упаривают досуха на ио.чаиой боне. Сухой остаток смачивают 2 ил соляной кислоты d 1,19, прибавляют нешо-го горячей води и иа.-ревают до pacTuoi/енкя солей. Крсонсвую кислоту отфильтровывают и промывают осадок на фильтре горячей зодо«. Солянокислый фильтрат упаривают до йа:ого объема на водя ь or. бане, переносят в мерную колбу на 23-50 ::л, доливают водок до иоткк и перемошквают.
Анализируемый раствор фотоиетрнруют на линии стронция и на 20° выше линии стронция и вычитают значение )оиа из полученного для стронция отсчетахЛ Находят приблизительное содер ание стронция в пробе, сравнивая полученные отсчета с отсчетами для стандартных растворов /без учета фона/. Ввиду того, что в растворе почти
х'Фон не учитывают при определении больших содст.»ашк. стронция, при котором используется сильное разведение /0,1-О,Ъ г в 50 ил/.
и
Й 60-С
всегда присутствуй соли алииикия и железа, сильно ослабляющие излучение стронция, полученное приблизительное содержание стронция следует уд:зоитьхЛ
Если содержание стронция в растворе составляет более 10 мкг в I мл, раствор разбавляют водой до содержания стронция 5-10 мкг в 1 мл и снопа определяют приблизительное содержание стронция.
Делее,в три пробирки помещают по 5 мл осноиного /или разбавленного/ раствора и добавляют: в первую пробирку - 5 мл воды; во вторую - 5 мл стандартного раствора, содержащего примерно такое се количество стронция, как анализируемый раствор; в третью - 5 мл стандартного раствора в два роза большей концентрации.
Растворы переменииаэт и последовательно ротонетрируют на линии стронция. Затем раствори готометрируют в обратной порядке и берут среднее из полученных отсчетов. Измеряют интенсивность (рона по обе стороны от линии стронция /на 20-30°/, при этом распыляют любой из трех растворов, находят среднее значение и вычитают его величину из полученных отсчетов.
В системе координат / J ; С/, где J - отсчет по шкале гальванометра, 0 - ко .гентрация стронция в стандартном растворе, находят точки А, Б и Д /см.рис. 2/, соответствующие интенсивности стронция в измеряемых растворах. Через три точки проводят прямую и находят отрезок X, который соответствует концентрации стронция в растворе /в масштабе координаты/.
Содержание стронция в анализируемом материале вычисляют по Формуле:
% srO = —£-* Y- . 100 = --J-Y • q—,
И . IOOOOOO Н . 10000
х7при анализе бокситов, а также при малом разведении /I г на 25 млf влияние солей алюминия настолько велико, что даже ориентировочное содержание стронция необходимо определять по методу добавок /си.низе/ с использованием только одной добавки.
10
Рис. 2. ^адуиро точный график для определения стронция
fe 60-С
где: С - концентрация стронция в растворе (мкг/мл SrO );
v - объем растворо, мл;
q - дополнительное розбзимение;
И - насека, г;
1000000 - переход от г к икг.
Литература
1. Временная инструкция по внутрилабораторному контролю качества выполнения химических и количественных спектральных анализов полезных ископаемых б лабораториях системы МГ и ОН СССР,19о0г.
2. Полуэктов И.С. Методы анализа по фотометрии пламени.
"Химия". М., 1967.
3. Пономарев А.И. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород. Из-во АН СССР, М., 1961 г.
Технический редактор Л.Н.Хорошева Корректоры : Л.А.Папина Н.т.Осипенко
Сдано в печать 12.УШ.Ь7г. Подписано к печати 9.1.68 г. ЛЬ3072 Заказ ь Ы Уч.-И8д.л.0,6 Тираж ЬЬО
Москва, Старомонетньй пер.,29. СОП ЬИМСа
КЛАССИФИКАЦИЯ
лабораторных методов анализа минерального сырья по их назначению и достигаемой точности
Kare-j Наименование гсрия; анализа аналиу за ;
I Точность по срав-;Коэффи-i нению с допусками[циснт к ; внутрилабораторно^допускам j го контроля
I.
Особо точный анализ
Полный анализ
Арбитражный анализ» анализ эталонов
Полные анализы горных пород и минералов.
Ш.
Анализ технологических продуктов
Массовый анализ геологических проб при разведочных работах и подсчете запасов, а также при контрольных анализах.
Текущий контроль технологических процессов
Средняя опибка в 3 0,33
раза меньве допусков
Точность анализа должна обеспечивать получение суммы элементов в пределах 99,5-100, ЬЗ?
Опибки анализа дол- I жкы укладываться в допуски
Особо точный анализ геохимических проб
Определение редких и оассоя.нных элементов а "элементов-спутников" при близких к кларковым содержаниях.
Анализ рядовых
геохимических
проб
Анализ проб при геохимических и других исследованиях с повышенной чувствительностью и высокой производительностью.
Полуколичествен-ыый анализ
Качественная характеристика минерального сырья с ориентировочным указанием содержания элементов, применяемая при металлометрической съемке и др. поисковых геологических работах Качественное определение присутствия элемента в минеоаль-ном сырье.
Сшибки анализа могут 1-2 укладываться в рас-яиренные допуски по особой договоренности с заказчиком.
Ошибка определения не 0,5 должна превышать половины допуска; для низких содержаний, для которых допуски отсутствуют, - по договоренности с заказчиком.
Ошибка определения 2 должка укладываться в удвоенный допусками низких содержаний, для которых допуски отсутствуют, - по договоренности с заказчиком.
При определении содержания элемента допускаются отклонения на 0,5-1 порядок.
Точность определения не нормируется
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР Научный Сонет по аналитическим методам при ВИНСе
Спектральные методы Инструкция № 60-С
ПЛАМЕННОЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ И МИНЕРАЛАХ
Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья /БИМС/
Москва, I960 г.
В соответствии с приказом Госгеолкома СССР Мг 229 от 18 мая 1964 г* инструкция И? 60-С рассмотрена и рекомендована Научным Советом по аналитическим методам к применению для анализа рядовых проб - Ш категория.
/Протокол 9 от 29.ХП.66 г./
Председатель секции спектральных методов
В.Г.Сочеванов
А.К.Русанов
Инструкция № 60-С рассмотрена в соответствии с приказом Государственного геологического комитета СССР \ч 229 от 18 мая 1964 г. Научным Советом по аналитическим методам /протокол К? 9 от 29.ХЛ.66 г./ и утверждена ВИЙСом с введением в действие с I августа 1967 г.
ПЛАМЕННОЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОНЦИИ В горних ПОРОДАХ И МИНЕРАЛАХ*/
Сущность метода
Определение стронция основано на измерении интенсивности излучения его атомов в ацетиленово-воздушном пламени. При этом используется синяя резонансная линия стронция с длиной волны 4607,3 А.
Интенсивность излучении измеряют на пламенной спектрофотометре, собранной на основе монохроматора УЙ-2 •
Присутствие в растворе больших количеств фосфатов, а также алюминия и некоторых других металлов /особенно многовалентных -железо, хром и т.п./ в значительной степени гасит излучение стронция, что объясняется в первую очередь образованном в пламени труднолотучих соединений стронция с этими элементами^.
Чтобы устранить влияние состава раствора на результаты анализа, стронций определяют методом добавок**/. При этом присутствие в растворе указанных выше элементов вызывает лишь небольшое снижение чувствительности определения.
внесена в ИСАЙ спектральной лабораторией ВйЫСа, 1967 г. ^Предварительно находят приблизительное содержание стронция. 1
№ 60-С
Навеску исследуемого материала разлвгают1 сплавлением с содой в платиновом тигле. Сплав выщелачивают водой, нерастворимый остаток, содержащий карбонат стронция, отфильтровывают, отмывают от сухь^ат-ьона и растворяют в соляной кислоте. При таком способе шдготоикк раствора фосфор и частично алюминий отделяются от строн* ещя. Большая часть кремневой кислоты также удаляется. Для удаления остатков кремнекислоты ее переводят в нерастворимое состояние упа-розашвем солянокислого раствора досуха и растворением сухого остатка.
Уетодика предназначена для определения стронция в силикатных гооаых породах, кзвостняке, доломите, магнезите, гипсе, барите, боксите и в других аналогичных породах и минералах.
Анализируемый материал не должен содержать веществ, разрушающих платину /сульфиды, соединения свинца, олова, висмута и пр./.
Таблица I
Допустимые расхождения*
!
2тедлее содержание стронция, #(SrO)j Допустимые расхождения, отн.%
Реактивы и материалы
1. Кислота соляная d 1,19х/; разбавленная Isl; 0,1 н. раствор /5 ил кислота 1:1 доливают ьодой до литра/.
2. Кислота фтористоводородная, 40.^ная.
3. Барий хлористый, 10£-ный раствор.
4. Нат./Ий углекислый, безводный, ч.д.а,; 1-2£-ны.м. раствор.
5. Стронций углекислый ч.д.а.
6. Стандартный раствор стронция. Навеску 0,2850 г карбоната стронция помечают в мерную колбу на 200 ил, до о а и.у: 20-50 мл воды и но каплям соляную кислоту 1:1 до растворении навески. Затем добавляют 3-4 мл избытка кислоты, доливают водой до »летки к перемешивают. Полученный раствор содержит X ыг SrO в I цл.
Приготовление серии стандартных иастворор. Ь мерную колбу на 500 мл полегают 25 мл стандартного раствора строшшя, содержащего I мг SrO в I мл, доливают 0,1 н. раствором соляной кислоты до метки и переметила: >т. Полученный раствор содержит 50 мкг SrO в I ыл /первый раствор серии/. Отмеривают 200 мл этого раствора и смеиинапт в сухой колбе или склянке с рапным объемом 0,1 н. раствора соляной кислоты. Продолжая такое разведение, получают всю серию стандартных растворов, содсркаща 50,0; 25,0; 12,5;
6,25; 3,125; 1,56; 0,78 мкг SrO в I мл.
Аппаратура
Стронций определяют при помощи пламенного спектрофотометра, собранного на основе монохроматора УМ-22. Принципиальная схема установки дана на рис. 1.
d - относительная плотность
х7
I. Принципиальная схема плаиеннофотометрической установки
I - универсальный монохроматор УМ-2, 2 - фотоумножитель ФЭУ-19,
3 - стабилизированный источник высокого напряжения для литания Фотоумножителей типа "Орех".(а - стабилизатор, б - выпрямитель),
4 - защитное сопротивление /а/ и потенциометр /б/ для плавкого регулирования чувствительности,
5 - зеркальный гальванометр /например, М-21/, б - баллон с ацетиленом, 7 - редуктор /а - мембранный вентиль, б - игольчатый вентиль/,
8 - Промывные склянки с серной кислотой,
9 - Маномотр водяной, 10 - предохранительное устройство,
(а - сетка, б - капилляр), II - компрессор /например, КВМ-8/
12 - ресиверы по 15-20 л каждый, 13 - регулятор давления воздуха,
14 - манометр стрелочный, 15 - распылитель, 16 - тигель с раствором, 17 - смесительная камера, 18 - сливная склянка с водным затвором,
19 - горелка из плавленного кварца. 2
Ki 60-с
В схеме применена плавная регулировка чувствительности с помощью потенциометра /46 на рис. I/, сопротивление которого подбирается в зависимости от критического сопротивления гальванометра.
Порядок работы на установке
Включение ^станома.
1. Установить фотоумножитель ФЭУ-19 и подключить его к выпрямителю.
2. Проверить заземление высоковольтного зыпрпм теля, кожуха фотоумножителя и корпуса монохроматора.
3. Проверить плотность соединения резиновых шлангов со стеклянными трубками.
4. Проверить наличие воды в водяных затворах.
5. Проверить крепление распылителя в горловине распылительной камеры.
6. Убедиться, что шунт установлен на минимальную чувствительность.
7. Включить высоковольтный выпрямитель типа "Орех” согласно прилагаемой к нему инструкции /не прогревание прибора требуется около получаса/ и установить необходимое напряжение /максимально допустимое напряжение указано в паспорте фотоумножителя/.
8. Включить коыпроссср и отрегулировать давление по манометру /оптимальное давление подбирают заранее/.
9. Открыть баллон с ацетиленом и с помощью вентиля /7-а/ отрегулировать давление по водяному манометру. При атом надо так отрегулировать положение игольчатого веитлля /7-6/, чтобы второй манометр на редукторе показывал давление 0,2-0,6 отм.
10. Поджечь горючую смесь над горелкой: необходимо предварительно поднести к распылителю тигель с водой.
fe 60-С
II. ькявчкть освежитель впали гальванометра.
i/.ш Установить аирпну входной цели 0,10 мм, выходной -0,12 ИМ.
13. Установить барабан монохроматора на аналитическую линию определяемого ар-чо.-тв.
14. Открыть зятгор коиохро^атораг и приступить к иэмеренини.
включениеустало
I. У его ловить потенциометр на минимальную чувствительность голь*ьно::етро.
Ьакрыть затвор монохроматора.
3. Ьсхтп:гь ключом баллон с ацетиленом.
4. Ьыключпть компропсор поело того, как пламя погаснет.
5. Ьчклачэть высоковольтным выпрямитель /согласно инструкции/.
6. Ьцключкть осветитель школы гальванометра.
Ход анализа
Ноы/:ку образца от 0,1 до 1 г /в зависимости от предполагаемого Со^грхсккя в нем стронция/ сплавляют в платиновом тигле с аост::::рат1ша количеством безводной соды. Сплав выщелачивают аоди^ но: нагревании до полного его распадения. Остаток, содержаний карбонаты стронция, кальцин и бария вместе с гидроокисями титана, железа и части алюминия, и остаточную кремнскислоту отфильтровывают и тщательно промыоают горячим 1-2%-ныа раствором соды лр отсутствия в н ромы иных водах сульг; ат-иона /проба с раствором хлористого барии пря подкислении соляной кислотой/.
Развернув фильтр на стенке стакана, смывают остаток струей
8
1
1,0 - 10,0 10-5
0,1 - 1,0 30 - 10
Во достигаемой точности методика соответствует допустимым расхождениям /см.табл.I/ для содержаний от 0,1 до 10# SrO.
Ддн содержаний 0,1 - 0,01# SrO расхождения между параллельными оц^сделенияаи не превышают 30-45# соответственно , по опыту работы ххзхко-аналитической и спектральной лабораторий ВИМСа /.
2
