Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2825:1999 về Quặng nhôm − Xác định tổng hàm lượng silic − Kết hợp phương pháp khối lượng và phương pháp quang phổ quy định phương pháp kết hợp khối lượng và quang phổ để xác định tổng hàm lượng silic trong quặng nhôm. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TCVN 2825:1999 ISO 6607:1985 QUẶNG NHÔM − XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG SILIC − KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ Aluminium ores − Determination of total silicon content − Combined gravimetric and spectrophotometric method Lời nói đầu TCVN 2825:1999 thay TCVN 2825:1979; TCVN 2825:1999 hoàn toàn tương đương với ISO 6607:1985 TCVN 2825:1999 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 129 “Quặng nhôm” biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trường (nay Bộ Khoa học Công nghệ) ban hành Tiêu chuẩn chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định khoản Điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a khoản1 Điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật QUẶNG NHÔM − XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG SILIC − KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ Aluminium ores − Determination of total silicon content − Combined gravimetric and spectrophotometric method Phạm vi lĩnh vực áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp kết hợp khối lượng quang phổ để xác định tổng hàm lượng silic quặng nhôm Phương pháp áp dụng cho quặng có hàm lượng silic oxit từ 1% đến 25% (m/m) Tiêu chuẩn trích dẫn ISO 5725 -1986 Độ xác phương pháp thử − Xác định độ lặp lại độ tái lập thí nghiệm phân tích phòng thí nghiệm TCVN 2826:1999 (ISO 6995:1985) Quặng nhôm − Xác định hàm lượng titan − Phương pháp quang phổ 4,4’ - diantipyrylmetan Nguyên tắc Phân hủy mẫu thử cách sau: a) Xử lý hỗn hợp axit clohidric, axit nitric axit sunfuric CHÚ THÍCH − Phương pháp dùng cho quặng chứa gibxit bômit có bơmit hòa tan mẫu sau đuổi silic oxit, cặn thu 1% khối lượng mẫu thử b) Nung phân hủy mẫu natri peroxit sau nung chảy nhanh Hòa tan khối nóng chảy axit sunfuric CHÚ THÍCH − Phương pháp dùng cho quặng chứa diaspor phân hủy mẫu axit sau đuổi silic oxit cặn lớn 1% khối lượng mẫu thử hoặc c) Phương pháp nung chảy nêu 3c 7.5.1.3 ISO 6995 Khử nước silic oxit, hòa tan muối, lọc nung silic oxit có tạp chất, xử lý axit flohydric axit sunfuric Nung chảy cặn với hỗn hợp nung chảy natri cacbonat natri tetraborat, hòa tan khối nóng chảy axit sunfuric nhập vào dung dịch Xử lý phần dung dịch lượng dư natri hydroxyt đun nóng để khử polyme silic oxit dung dịch Axit hóa axit sunfuric điều chỉnh đến độ pH 1,4 sau cho thêm amoni molybdat Phá hủy axit photphomolipdic axit arsenomolipdic cách cho thêm axit sunfuric, khử axit silicomolipdic đến phức màu xanh đo độ hấp thụ khoảng 810 nm Hóa chất Trong q trình phân tích sử dụng hóa chất có độ tinh khiết phân tích dùng nước cất nước có độ tương đương 4.1 Natri peroxit CHÚ THÍCH: Natri peroxit phải bảo vệ khỏi bị hút ẩm khơng dùng bắt đầu vón cục 4.2 Hỗn hợp nung chảy natri cacbonat natri tetraborat Trộn phần khối lượng natri cacbonat khan với phần khối lượng natri tetraborat khan 4.3 Axit flohidric, 40 % (m/m) 20 = 1,13 g/ml 4.4 Axit sunfuric, 20 = 1,84 g/ml, pha loãng + 4.5 Axit sunfuric, 20 = 1,84 g/ml, pha loãng + 4.6 Axit sunfuric, 20 = 1,84 g/ml, pha loãng + 4.7 Axit sunfuric, 20 = 1,84 g/ml, pha loãng + 39 4.8 Hỗn hợp axit Đong 225 ml nước vào cốc lít, cẩn thận vừa khuấy vừa thêm 175 ml axit sunfuric ( 20 1,84 g/ml) vào Để nguội đến nhiệt độ phòng thêm 150 ml axit clohidric ( 20 1,17 g/ml) 50 ml axit nitric ( 20 1,42 g/ml) Khuấy Chuẩn bị dung dịch cho loạt phân tích loại bỏ dung dịch khơng sử dụng đến 4.9 Axit ascobic, dung dịch 150 g/l Hòa tan g axit ascobic 100 ml nước Chuẩn bị dung dịch hàng ngày 4.10 Amoni molibdat, dung dịch 100 g/l Hòa tan 100 g amoni molibdat ngậm bốn nước [(NH4)6 Mo7O24.4H2O] lít nước Hủy bỏ dung dịch bắt đầu xuất kết tủa 4.11 Natri hidroxit, dung dịch 160 g/l Hòa tan 160 g natri hidroxit lít nước cốc nhựa Lưu giữ dung dịch chai nhựa 4.12 Silic oxit, dung dịch chuẩn tương ứng với 400 mg SiO2 lít Nung silic oxit 000oC làm nguội bình hút ẩm Cân 0,400 g silic oxit nung chén platin với độ xác đến 0,001 g Cho 4,0 g natri cacbonat khan vào, dùng thìa kim loại trộn cẩn thận nung chảy 000 oC 10 phút Làm nguội chuyển sang cốc nhựa dung tích 400 ml Thêm 200 ml nước nóng vào, khuấy để hòa tan hồn tồn khối nóng chảy Làm nguội chuyển hồn tồn dung dịch sang bình định mức 1000 ml Pha loãng đến vạch lắc Chuyển dung dịch vào chai nhựa 4.13 Silic oxit, dung dịch chuẩn tương ứng mg SiO2 lít Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch chuẩn (4.12) đưa vào bình định mức 1000 ml, pha lỗng đến vạch lắc Chuẩn bị dung dịch trước dùng 4.14 Dung dịch hiệu chuẩn trắng Chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn trắng theo bước nêu 4.12 4.13 khơng có silic oxit 4.15 Phenolphtalein, dung dịch thị Hòa tan 0,05 g phenolphtalein 50 ml ethanol pha loãng đến 100 ml Thiết bị, dụng cụ Các dụng cụ phòng thí nghiệm thông thường đồ thủy tinh không bị xây xước, 5.1 Chén platin, dung tích khoảng 30 ml, có nắp đậy 5.2 Pipet có vạch mức, 5, 10, 15, 20 25 ml, cấp xác A 5.3 Cốc nhựa, dung tích khoảng 150 ml 5.4 Lò múp thí nghiệm, có khả điều chỉnh nhiệt độ từ 480 oC đến 100oC thổi dòng khí qua khoang nung nóng 5.5 Chén zirconi, dung tích khoảng 40 ml 5.6 pH mét 5.7 Quang phổ kế, để đo hấp thụ khoảng 810 nm 5.8 Bình hút ẩm, chứa photpho (V) oxit làm chất hút ẩm Lấy mẫu chuẩn bị mẫu Mẫu phòng thí nghiệm lấy nghiền đến cỡ hạt lọt qua rây 150 m phù hợp với phương pháp quy định tiêu chuẩn liên quan *) Tiến hành thử 7.1 Số lần thử Tiến hành phân tích mẫu đúp cách độc lập mẫu thử CHÚ THÍCH - Ở thuật ngữ “độc lập” có nghĩa thay đổi người phân tích Nếu người phân tích phải tiến hành phân tích vào thời điểm khác 7.2 Mẫu thử Cân khoảng g mẫu thử với độ xác 0,001 g ghi lại khối lượng (m1) 7.3 Phân tích mẫu trắng Song song với q trình phân hủy mẫu thử, tiến hành chuẩn bị dung dịch trắng theo phương pháp phân hủy mẫu khơng có mẫu thử Khi tiến hành phân tích số mẫu lúc *) Các tiêu chuẩn liên quan ISO 6137 Quặng nhôm - Phương pháp lấy mẫu TCVN 2823:1999 (ISO 6140) Quặng nhơm - Chuẩn bị mẫu thì giá trị mẫu trắng lần phân tích mẫu trắng làm đại diện với điều kiện trình tự tiến hành mẫu thử 7.4 Phân tích kiểm tra Mỗi lần tiến hành phân tích kiểm tra, việc phân tích mẫu chuẩn quy định loại quặng tiến hành song song điều kiện với việc phân tích mẫu quặng CHÚ THÍCH: Mẫu chuẩn quy định phải mẫu loại với mẫu thử Tuy nhiên, mẫu khơng xem loại tính chất mẫu thử khác với tính chất mẫu chuẩn quy định đến mức mà trình tự tiến hành phân tích phải thay đổi đáng kể 7.5 Xác định silic phương pháp khối lượng 7.5.1 Phân hủy mẫu Nếu phân hủy mẫu dựa vào việc hòa tan axit tiến hành quy định 7.5.1.1 Nếu phân hủy mẫu dựa vào nung với kiềm tiến hành quy định 7.5.1.2 7.5.1.1 Phân hủy mẫu axit Cho mẫu thử (7.2) vào cốc đốt 400 ml Dùng nước làm ướt mẫu cho 60 ml hỗn hợp axit vừa chuẩn bị (4.8) vào Đậy cốc lại đun 80oC để phân hủy mẫu CHÚ THÍCH: Với mẫu có hàm lượng sắt cao [> 15% (m/m) Fe 2O3] phải đun lâu Khi khói nâu hết bay ra, cẩn thận rửa nắp thành cốc Không đậy cốc, đun bay dung dịch đến lúc khói axit sunfuric dày đặc Đậy nắp cốc lại đun mạnh 60 phút bếp để tạo nhiệt độ dung dịch (210 ± 10)oC CHÚ THÍCH: Xác định nhiệt độ cách sử dụng riêng cốc thí nghiệm có nhiệt kế nhúng độ sâu 10 mm axit sunfuric 7.5.1.2 Phân hủy mẫu nung với kiềm Cho mẫu thử (7.2) vào chén zirconi khô (5.5), cho 10 g natri peroxit (4.1) Dùng thìa kim loại khơ trộn Đặt chén có chứa mẫu vào lò múp (5.4), trì nhiệt độ từ 480 oC đến 500oC 45 phút Lấy chén có mẫu khỏi lò dùng lửa đèn khò để nung chảy hỗn hợp (khoảng 30 giây) Tiếp tục vừa nung hỗn hợp nóng chảy vừa khuấy đảo thời gian tổng cộng phút Để chén nguội đến nhiệt độ phòng (có thể sử dụng kim loại dày để làm nguội nhanh) tia rửa đáy chén đặt chén vào cốc đốt 400 ml Đậy nắp lại cẩn thận cho vào phía ngồi chén 140 ml dung dịch axit sunfuric (4.6) Cho thêm 20 ml dung dịch axit sunfuric (4.4), để tách mẫu chén Khi hỗn hợp nung chảy tách hết, lấy chén lên rửa chén vào dung dịch cốc Cẩn thận tia rửa nắp thành cốc Mở nắp, đun cho bay dung dịch đến có khói axit sunfuric dày đặc Đậy nắp lại đun mạnh 60 phút bếp để tạo nhiệt độ dung dịch ( 210 ± 10)oC 7.5.2 Hòa tan lọc Làm nguội dung dịch nhận 7.5.1.1 7.5.1.2 đến nhiệt độ phòng, cẩn thận cho thêm 130 ml nước đun 80oC đến 90oC vòng 40 phút, khuấy liên tục để muối hòa tan hồn tồn Lọc dung dịch nóng qua giấy lọc trung bình, hứng dung dịch lọc vào bình định mức 250 ml Dùng nước để rửa cốc, dùng đũa thủy tinh có đầu bọc cao su làm cốc chuyển toàn cặn lên giấy lọc Rửa giấy lọc cặn năm lần nước nóng, lần từ ml đến 10 ml Cất giữ dung dịch lọc nước rửa để sử dụng theo 7.5.4 Giữ lại giấy lọc cặn để tiếp tục công việc 7.5.3 CHÚ THÍCH: Đối với hàm lượng silic oxit cao, cần phải tăng lượng nước rửa 7.5.3 Xử lý silic oxit có tạp chất Chuyển giấy lọc silíc oxit có tạp chất vào chén platin cân nung trước (5.1) Sấy khô đốt từ từ tro hóa hồn tồn giấy lọc cách nâng nhiệt độ lên 600 oC đến 700oC Đậy chén lại, nung lò múp (5.4), trì (1075 ± 25) oC 30 phút làm nguội khơng khí vòng phút đến phút Đặt chén vào bình hút ẩm (5.8) Để nguội đến nhiệt độ phòng cân CHÚ THÍCH: Thời gian để làm nguội cần khoảng 10 phút Lặp lại việc nung, làm nguội cân khối lượng không đổi với sai số vòng 0,0005 g Ghi khối lượng chén cặn (m 2) Cho nước giọt làm cho cặn chén hoàn toàn bị ướt Cho thêm giọt dung dịch axit sunfuric (4.4) cho ml axit flohidric (4.3) Cẩn thận đun nóng làm bay đến hết khói trắng dày đặc Hơ nhẹ lửa nhỏ, sau đậy chén lại nung lò múp (5.4), trì (1075 ± 25)oC (15 ± 2) phút Để nguội khơng khí vòng từ đến phút Đặt chén vào bình hút ẩm Để nguội đến nhiệt độ phòng cân Lặp lại việc xử lý axit, bốc khói, nung khối lượng khơng đổi với sai số 0,000 g Ghi lại khối lượng chén cặn (m3) CHÚ THÍCH: Nếu phân hủy mẫu axit, khối lượng chén cặn không đổi có giá trị lớn khối lượng chén platin 0,01 g nên dùng phương pháp phân hủy mẫu nung chảy với kiềm 7.5.4 Xử lý cặn Đối với cặn lại 7.5.3 xử lý cách cho 0,7 g ± 0,1 g hỗn hợp nung chảy (4.2) Nung nhiệt độ 000oC khoảng từ phút đến phút lò múp (5.4) Lấy chén đảo nhanh khối nóng chảy đưa vào lò nung tiếp từ đến phút Để chén nguội, thêm 10 ml dung dịch axit sunfuric (4.6) đun nóng để hòa tan khối nóng chảy Chuyển nhập vào dung dịch cất giữ (7.5.2) bình định mức 250 ml, rửa chén nước, để nước rửa vào dung dịch bình Làm nguội đến nhiệt độ phòng, pha lỗng nước đến vạch lắc Đây dung dịch thử 7.6 Xác định silic oxit cặn quang phổ kế Nếu khơng có quy định khác bước sau phải tiến hành với hai dung dịch kiểm tra dung dịch trắng Dùng pipet (5.2) lấy 10 ml dung dịch cho vào cốc nhựa (5.3) Thêm giọt dung dịch phenol - phtalein (4.15), trung hòa dung dịch natri hidroxit (4.11) cho dư ml Pha lỗng đến 25 ml Đun nóng bếp cách thủy nhiệt độ 70oC 15 phút làm nguội Trung hòa dung dịch axit sunfuric (4.6) Cho ml dung dịch axít sunfuric (4.7) vào pha loãng đến 50 ml Kiểm tra độ pH 1,4 ± 0,1 Nếu cần, điều chỉnh dung dịch axít sunfuric dung dịch natri hidroxit Từ bước đến xuất màu, trì nhiệt độ dung dịch khoảng từ 15 oC đến 25oC Cho 2,0 ml dung dịch amoni molibdat (4.10) vào dung dịch, khuấy để yên 10 phút Cho 20 ml dung dịch axít sunfuric (4.5) vào dung dịch, khuấy để yên 10 phút Cho ml dung dịch axít ascobic (4.9) vào dung dịch, chuyển sang bình định mức 100 ml Rửa cốc vài lần nước, cho nước rửa vào bình định mức Pha loãng đến vạch lắc Để cho màu xuất Đo độ hấp thụ dung dịch bước sóng 810nm, sử dụng nước làm dung dịch so sánh ghi lại kết quả: T độ hấp thụ dung dịch thử; B độ hấp thụ dung dịch trắng Tính ghi độ hấp thụ tương ứng với hàm lượng silic oxit dung dịch sau A=T-B 7.7 Hiệu chuẩn Dùng pipet lấy phần 0, 5, 10, 15, 20 25 ml dung dịch chuẩn silic oxit (4.13) nêu bảng cho vào sáu cốc nhựa dung tích 150 ml (5.13) Cho vào sáu cốc phần tương ứng 25, 20, 15, 10, ml dung dịch hiệu chuẩn trắng (4.14) tương ứng theo Bảng Bảng - Dung dịch hiệu chuẩn trắng Thể tích dung dịch chuẩn silic oxit (4.13), ml Thể tích dung dịch hiệu chuẩn trắng (4.14), ml Khối lượng silic oxit 100 ml, g 25 20 20 10 15 40 15 10 60 20 80 25 100 Xử lý dung dịch chuẩn theo quy trình quy định điều 7.6 cho phần dung dịch thử Đo độ hấp thụ dung dịch, sử dụng nước làm dung dịch so sánh ghi kết sau: A0, A5, A10, A15, A20, A25 Vẽ đồ thị chuẩn cách dựng hai trục tung trục hoành thể độ hấp thụ tương ứng với khối lượng silic oxit sau: Độ hấp thụ Silic oxit, g A0 - A0 A5 – A0 20 A10 - A0 40 A15 – A0 60 A20 – A0 80 A25 - A0 100 Biểu thị kết 8.1 Tính tổng hàm lượng silic oxit Hàm lượng silic oxit tính phần trăm khối lượng mẫu thử, theo công thức: Tổng % silic oxit (m/m) = % (m/m) silic oxit xác định + % (m/m) silic oxit cặn phương pháp khối lượng (m2 m3 ) ( m b m1 m3b ) 100 m SiO 0,0025 m1 m1 khối lượng mẫu thử, tính gam; m2 khối lượng chén cặn sau nung (7.5.3) tính gam; m3 khối lượng chén cặn sau xử lý axit flohidric (7.5.3), tính gam; m2b khối lượng chén cặn sau nung để xác định mẫu trắng, tính gam; m3b khối lượng chén cặn sau xử lý axit flohidric để xác định mẫu trắng, tính gam; msio2 khối lượng silic oxit nhận từ đồ thị chuẩn, tính microgam 8.2 Xử lý chung kết 8.2.1 Độ xác Độ xác phương pháp xác định chương trình phân tích quốc tế, biểu thị độ lặp lại, độ tái lập số độ tái lập Bảng Bảng - Các số liệu độ xác xác định silic Mẫu Hàm lượng trung Các thành phần độ lệch chuẩn Chỉ số độ tái lập bình SiO2 % (m/m) r R 2s MT/12/2 4,53 0,035 0,072 0,16 MT/12/1 2,67 0,034 0,025 0,085 MT/12/4 5,04 0,045 0,070 0,17 MT/12/6 21,59 0,059 0,19 0,39 r độ lặp lại; R độ tái lập 8.2.2 Sự chấp nhận giá trị kết phân tích (xem ISO 5725) Giá trị kết phân tích mẫu thử chấp nhận kết phân tích mẫu chuẩn quy định tương ứng khớp với kết nằm giới hạn số độ tái lập ghi Bảng chênh lệch hai giá trị mẫu thử khơng vượt q 2,77 r số liệu tính từ giá trị thích hợp r ghi Bảng Khi giá trị kết phân tích mẫu chuẩn quy định vượt số độ tái lập thực phân tích đồng thời mẫu thử, mẫu chuẩn quy định mẫu trắng Giá trị kết phân tích mẫu chuẩn quy định kiểm tra để chấp nhận giá trị mẫu thử nêu Nếu nhận giá trị mẫu chuẩn quy định lần vượt giới hạn trình tự tiến hành phân tích làm lại mẫu chuẩn khác loại quặng hai giá trị chấp nhận Khi khoảng (chênh lệch tuyệt đối) hai giá trị mẫu thử lớn 2,77 r phải tiến hành phân tích bổ sung mẫu thử mẫu trắng đồng thời phân tích mẫu chuẩn quy định loại quặng Việc chấp nhận giá trị bổ sung mẫu thử, trường hợp phụ thuộc vào khả chấp nhận kết phân tích mẫu chuẩn quy định 8.2.3 Tính kết cuối Kết cuối trung bình số học giá trị phân tích chấp nhận được tính tới bốn chữ số sau dấu phẩy làm tròn đến hai số sau dấy phẩy, cụ thể sau: a) Khi chữ số thứ ba sau dấu phẩy nhỏ bị loại bỏ chữ số thứ hai sau dấu phẩy giữ nguyên không đổi; b) Khi chữ số thứ ba sau dấu phẩy số số thứ tư sau dấu phẩy khác số 0, số thứ ba sau dấu phẩy lớn số thứ hai sau dấu phẩy tăng lên một; c) Khi chữ số thứ ba sau dấu phẩy số thứ tư sau dấu phẩy 0, số bỏ số thứ hai sau dấu phẩy giữ nguyên không đổi 0, 2, 4, tăng thêm 1, 3, 5, 9 Báo cáo kết Báo cáo kết gồm thông tin sau: a) Các chi tiết cần thiết để nhận biết mẫu; b) Số hiệu tiêu chuẩn; c) Kết phân tích; d) Số lượng tham khảo kết quả; e) Các đặc trưng ghi nhận trình thử, thao tác khơng quy định tiêu chuẩn có ảnh hưởng đến kết ... tiến hành chuẩn bị dung dịch trắng theo phương pháp phân hủy mẫu khơng có mẫu thử Khi tiến hành phân tích số mẫu lúc *) Các tiêu chuẩn liên quan ISO 6137 Quặng nhôm - Phương pháp lấy mẫu TCVN 2823:1999... dịch chuẩn tương ứng mg SiO2 lít Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch chuẩn (4.12) đưa vào bình định mức 1000 ml, pha lỗng đến vạch lắc Chuẩn bị dung dịch trước dùng 4.14 Dung dịch hiệu chuẩn trắng Chuẩn. .. 15, 10, ml dung dịch hiệu chuẩn trắng (4.14) tương ứng theo Bảng Bảng - Dung dịch hiệu chuẩn trắng Thể tích dung dịch chuẩn silic oxit (4.13), ml Thể tích dung dịch hiệu chuẩn trắng (4.14), ml Khối