В соответствии с приказом Госгеолкома СССР It 229 от 18 иая 1964 г. инструкция Itr 6 — X рассмотрена и рекомендована Научным Советом по аналитическим методам к применение) для анализа рядовых проб.

(Протокол It I от 25.ХЛ.64 г.)

Председатель ИСАК

Председатель секции химико-аналитических методов

Ученый секретарь    Р.С.Фридкан

Инструкция )fr 6 — X рассмотрена в соответствии с приказом Государственного геологического комитета СССР ъ 2^9 от 18 мая 1964 г.

Научным Советом по аналитическим методам (протокол к I от 25.ХЛ.ь4 г.) и утверждена шШСом с введением в действие с 1/УП.о5г.

ФОТОКОЛОРИкЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИТАНА С ПЕРЕКИСЬЮ ЕОДОРОДА^Х/ Сущность метода

Метод основан на возникновении желтой окраски в сернокислом растворе титана при добавлении к нему перекисж водорода (1*4). С повышением температуры интенсивность окраски возрастает; определение следует производить при 20-25°С. Оптимальная кислотность лежит в пределах 5-10%.

Максимум светопоглощения окрашенного комплекса находится в ближней ультрафиолетовой области (5). При работе на фотоко-лориметре ФЗКН-5? пользуются фиолетовым светофильтром Й? 2» на фотоколориметре ФЭК-Ы - синим светофильтром. При применении фиолетового светофильтра увеличивается соответствие окраски раствора закону Вера (5).

Определению титана в различной степени мешают:

1) железо, никель, кобальт, медь, хром, растворы солей которых окрашены; 2) ванадий, молибден, ниобий, уран и некоторые другие элементы, образующие окрашенные соединения с перекисью водорода; S) фтористо-водородная кислота (даже незначительные количества), болыие количества содей мелочных металлов к фосфаты, ослабляющие окраску растворов титана с перекисью водорода (2).

На практике чаще всего приходится считаться с прмсутст-виеы в растворе железа. Для устранения меиающего действия железа его обычно связывают фосфорной кислотой в бесцветный комплекс; но в присутствии фосфатов снижается интенсивность окраски раствора титана при добавлении перекиси водорода.

Розтоиу при наличии в пробе железг, а также никеля, кобальта,

х/ Внесена в ИСАЙ химико-аналитической лабораторией ч ВИЫСа, 1964 г.

*6 - X

меди и хрома, соли которых дают окрашенные растворы, в данной методике предлагается использовать в качестве раствора сравнения испытуемый раствор без добавления перекиси водорода.

Влияние ванадия, молибдена, хрома, урана устраняется сплавлением навески с содой. При выщелачивании сплава водой ати элементы переходят в щелочную вытяжку, тогда как титан остается в виде метатитаната натрия. Ванадий и молибден можно также отделить, осаждая титан раствором едкого натра (2).

Ниобий с перекисью водорода дает очень слабое окрашивание: 10 мг пятиокиси ниобия вызывают менее интенсивную зкиэску, чем 0,04 мг двуокиси титана.

Так как определение титана обычно производят в растворе, содержащем большое количество сульфатов щелочных металлов, соответствующее количество их следует вводить также в растворы вквды при построении калибровочного графика.

Щавелевая кислота в количестве I г в 50 мл раствора несколько снижает окраску титана с перекисью водорода. Винная кислота в тех же количествах влияния не оказывает.

При полных анализах титан обычно определяют из прокаленного осадка гидроокисей трехвалентных металлов после сплавления его с лиросульфатом калия (4). При определении титана из отдельной навески исследуемый материал разлагается фтористоводородной и серной кислотами с последующим сплавлением остатка с пиросульфатом калия.

Если для отделения от ванадия, молибдена, хрома и урана применяется сплавление с содой, то остаток от выщелачивания плава также сплавляют с пиросульфатом калия.

Метод применим для определения титана в рудах и горных породах при содержанки от 0,04 до 5% двуокиси титана.

2-15 0,1 - 2 0,05 - 0,1

Реактивы

1.    Кислота серная* d 1*84 * разбавленная 1:1 и 7:93.

2.    Кислота фтористоводородная, 40%-ный раствор.

3.    Калий пиросернокислый (пиросульфат калия).

4.    Натрий углекислый (сода), беаводный.

5.    Натрий углекислый* 1%-ный раствор.

6.    Перекись водороде, 30%-ный раствор /пергидроль/.

Реактив допои быть свободен от фтористоводородной кислоты. Тек как пергидроль разлагается при хреновин, содержание в нем перекиси водороде время от времени доикно проверяться /2/.

7.    Калий сернокислый, 10%-ный раствор в разбавленной 7:93 серной кислоте.

8.    Стандартный раствор сернокислого титана £раствор_А2«*

В платиновую чайку отвешивают 2 г титанофтористого калия (который предварительно перекристаллизовываю? из горячего раствора, высушивают и хранят в склянке с притертой пробкой), прибавляют 70-80 мл разбавленной 1:1 серной кислоты и выпаривают до обильного выделения паров серной кислоты . Чайку с раствором охлаждают, смывают стенки водой к вновь упаривают при обильном выделении паров серкой кислоты в течение 5-10 минут. Обработку водой и упаривание при выделении густых паров повторяют 3-4 раза. По охлаждении содержимое чашки разбавляют серной кислотой 1:19, раствор переводят в мерную колбу емкостью 500 мд, доливают той же кислотой до метки и перемешивают. Содержание двуокиси титана в I мл раствора составляет'^ч/1,2 -1,3 мг.

Для установления титра раствора отбирают пипеткой две аликвотные части по 50 мл и дважды осаждают в них гидроокись титана аммиаком (повторное осаждение ведут с прибавлением фильтробумажной массы). Осадок отфильтровывают и промывают 2%-ным нейтральным раствором азотнокислого аммония. Фильтр с осадком помешают во взвешенный платиновый тигель, озоляют и прокаливают до постоянного веса. Средний вес осадка, деленный на 50, составляет содержание двуокиси титана в I мл раствора.

Раство£ В. В мерную колбу емкостью 100 мл отбирают такой объем раствора А, чтобы содержание двуокиси титана в нем

х/ d - относительная плотность

* 6 - X

составляло 100 ил, доливают до метки серной кислотой 1:11) и перемешивают.

1 мл равтвора В содержит I мг двуокиси титана.

Ход анализа

Навеску 0*1-0,5 г (в зависимости от содержания титана) помещают в платиновый тигель или чашку, приливают 10 мл фтористоводородной кислоты, 5 мл серной кислоты 1:1 и тщательно перемеаиьают (серную кислоту прибавляют с болваны избытком для того, чтобы избежать образования летучего фторида титана). Чайку умеренно нагревают на плитке до полного разложения исследуемого материале. Затем нагревание усиливают и упаривают содержимое тигля (чашки) до выделения густых паров серной кжелоты. Охлаждают, смывают стенки тигля (чьаки^ *одой и снова упаривают до выделения паров серной кислоты- Эту операцию повторяют 2-3 раза, причем последний раз упаривают до полного удаления избытка серной кислоты. Сухой остаток сплевляют с 9-7 г пиросульфата калия. Если к концу сплавления жидквя масса преждевременно затвердеет (что указывает на преврещенмс пиросульфата калия ь сульфат), то прибавляют несколько капель серной кислоты d 1,8** и продолжал сплавление до получения прозрачного плева.

В присутствии ввнадия, молибдена, хрома, урана навеску в платиновом тигле сплавляют с 8-кратным количеством соды.

Плав переносят в стакан с горячей водой и нагревают до полного разрушения, нерастворимый остаток отфильтровывают и промывают не фильтре горячим I^-ным раствором соды, *ильтр с осадком снова помешают в тигель, озоляют при невысокой температуре и затем сплавляют с 3-7 г пиросульфата калия.

Плав, полученный одним из указанных выше способов, растворяют в разбавленной 7:93 серной кислоте при слабом нагревании, раствор переводят в мерную колбу емкостью 200 мл. Полученный раствор содержит приблизительно 2,9 г сульфата калия в 100 мл.

Отбирают 50 мл раствора в стакан еикостью 100 мл и прибавляют <*-5 капель пергидроля до постоянной (не усиливающемся) окраски. Если интенсивность окраски мала, сравнивают оптическую плотность окрашенного раствора и испытуемого раствора 6.

- v “ Л

(без дабеьдсник пергидроля) »,а |итокалори icrpc «ГК-Н-л? со сьптофидьтрои t 2 ь кювете с гадакнои слоя JO мы. Бели раст-ьор окрашен интенсивно, то его переносит в мерную колбу, нрибэв-/.яют 10£-ний раствор сернокислого калия в серной кислоте /:93 с таким расчетом, чтобы донести содержание его в IUO иг раствора до 2,’> г, прибавляют, если нудно, пергидроль, доводят объем в колбе до метки серной кислотой 7:93 и сравнивают оптическую плотность ок{>аьсниого раствора и соответственно разбавленного испытуемого ргствора без пергидроля в кюветах с теддинои слоя 10 или 30 ем.

Содержание двуокиси гитана в растворе находят по калибровочному графику.

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью SO мл наливают о,* 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 мл стандартного раствора, содержащего 1,0 мг двуокиси титана в I ил (0; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; <*,0; <»,5; 5,0 иг двуокиси титана); прибавляют по 12,5 ил Южного раствора сульфита калия в разбавленной 7:93 серной кислоте, пергидроль по каплям до постоянной окраски, доводят объем серной кислотой 7:93 до метки и перемесивают. Оптическую плотность испытуемых растворов измеряют на фотоколориметре ФЭК-Н-57 со светофильтром К? 2 в кювете с толщиной слоя 30 мм при содержании от 0,1 до 2 мг двуокиси титане и в кювете с толщиной слоя 10 ми при содержании от 0,5 до 5,0 иг двуокиси титана, по отнесению к нулевому раствору.

Вычисление результатов анализа

Содержание двуокиси титана в исследуемом материале вы-чиилнют по формуле:

* по- * —А | 20° , Б _{# 1UJ<}

В. 50 , II . I0³

где: А - количество двуокиси титана, найденное по калибровочному графику, мг;

200 - общий объем испытуемого раствора, мл;

Б - объем аликвотной части раствора, взятой дли определения, мл;

7.

В - объем раствора, подготовленного для измерения оптической плотности, мл;

50 - объем стандартного раствора, мл;

Н - навеска, г.

Литература

1.    Бабко А.К., Пилипенко А.Т. Колориметрический анализ М.-Л., Госхимиздат, 1951.

2.    Гкллебранд В.Ф., Лендель Г.Э., Брайт Г.А., Гофман Д.И. Практическое руководство по неорганическому анализу. У», Гос-химиздат, 1957.

3.    Изменения и дополнения к "Временной инструкции по внутржлабораторному контролю УГ и ОН СССР", 1562.

4.    Пономарев А.И. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород. У., изд.АН СССР, 1961.

5.    Финкелытейн Д.Н., Борецкая Б.А. Методы анализа минерального сырья. М., Госгеолтехмздат, 1958.

Подписано к печати ?5/1Х-65г.

3!5S2JBa.-IsJUxliJ!^-liJaS42-J!!£»i.§QQ

Ротапринт ВИУСа

Выписка из приказа ГГК СССР И? 229 от 18 мая 1964 года

?. Министерству геологии и охраны недр Казахской ССР.главным управлениям и управлениям геологии и охраны недр при Советах Министров сопзяых республик, научно-исследовательским институтам, организациям и учреждениям Госгеолкома СССР:

а) обязать лаборатория при выполнении количественных анализов геологических проб применять 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 ноября 1954 г. * 998;

в) выделить лиц, ответственных за выполнение лабораториями установленных настоящим приказом требований к применению наиболее прогрессивных методов анализа.