Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2826:1999 về Quặng nhôm - Xác định hàm lượng titan - Phương pháp quang phổ 4,4’ - Diantipyrylmetan quy định phương pháp quang phổ để xác định hàm lượng titan trong quặng nhôm với thuốc thử 4,4’-diantipyrylmetan. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TCVN 2826:1999 ISO 6995:1985 QUẶNG NHÔM - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TITAN - PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ 4,4’ DIANTIPYRYLMETAN Aluminium ores - Determination of titanium content - 4,4’- Diantipyrylmethane spectrophotometric method Lời nói đầu TCVN 2826:1999 thay TCVN 2826:1979; TCVN 2826:1999 hoàn toàn tương đương với ISO 6995:1985 TCVN 2826:1999 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 HÀM LƯỢNG TITAN - PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ 4,4’ DIANTIPYRYLMETAN Aluminium ores - Determination of titanium content - 4,4’-Diantipyrylmethane spectrophotometric method Phạm vi lĩnh vực áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp quang phổ để xác định hàm lượng titan quặng nhôm với thuốc thử 4,4’-diantipyrylmetan Phương pháp áp dụng cho quặng chứa từ 0,5 % đến 8% (m/m) titan oxit 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 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 nấu 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 oxít cặn lớn 1% khối lượng mẫu thử c) Nung chảy mẫu với hỗn hợp nung chảy natri tetraborat natri cacbonat, sau xử lý axit sunfuric CHÚ THÍCH - Phương pháp thích hợp cho tất loại quặng Khử nước silic oxit, hòa tan muối, lọc nung cặn Khử silic oxit phương pháp đun bay với axit flohydric axit sunfuric Nung cặn với hỗn hợp nung chảy natri cacbonat natri tetraborat, hòa tan khối nóng chảy axit sunfuric nhập vào dung dịch Dùng axit ascobic để khử sắt Dùng 4,4’-diantipyrylmetan để lên màu đo độ hấp thụ bước sóng 390 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 cần bảo vệ khỏi hút ẩm không dùng bắt đầu kết 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 clohidric, 20 1,17 g/ml, pha loãng + 4.7 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 1,42g/ml) Chuẩn bị dung dịch cho loạt phân tích loại bỏ dung dịch không sử dụng đến 4.8 Axit ascobic, dung dịch 100 g/l Chuẩn bị dung dịch theo yêu cầu 4.9 4,4’ - diantipyrylmetan, dung dịch 15 g/l Hòa tan 15 g 4,4’ - diantipyrylmetan (C23H21N4O2) lít dung dịch axit sunfuric loại ( g/ml, pha loãng + 49) 20 1,84 Chuẩn bị theo yêu cầu 4.10 Dung dịch sắt (III) amoni sunfat Hòa tan g sắt (III) amoni sunfat ngậm 24 nước [Fe2(NH4)2(SO4)4.24H2O] lít nước chứa 10 ml dung dịch axit sunfuric (4.5) 4.11 Titan, dung dịch chuẩn tương ứng với 1,0 g TiO2 lít Có thể sử dụng phương pháp sau: a) Cân 0,300 g kim loại titan có độ cao (99,9 %), với độ xác 0,001 g, cho vào bình nón, cho thêm 50 ml nước 50 ml dung dịch axit sunfuric (4.4), đun nóng để hòa tan kim loại Oxy hóa dung dịch màu đỏ tía cách cho giọt dung dịch axit nitric ( 20 1,42 g/ml, pha loãng + 4) Để nguội đưa tồn dung dịch sang bình định mức 500 ml Pha loãng vạch lắc b) Cân 0,500 g titan oxit có độ cao (99,9 %) với độ xác 0,001 g (Titan oxit sấy nhiệt độ 105 ± 5oC nung chén platin 950oC đến 000oC 30 phút) Cho titan oxit cân vào bình nón dung tích 250 ml Cho thêm g amoni sunfat 25 ml axit sunfuric ( 20 1,84 g/ml) Đặt phễu thủy tinh loại ống phễu ngắn vào miệng bình nón đun cẩn thận, lắc bắt đầu sôi Tiếp tục đun hòa tan hồn tồn khơng chút titan oxit chưa tan nằm thành bình Để nguội đến nhiệt độ phòng cho thêm 200 ml nước nguội, không cần lắc Lắc sau cho nước xong, làm nguội, chuyển tồn vào bình định mức dung tích 500 ml, cho 100 ml dung dịch axit sunfuric (4.5) dùng nước pha loãng vạch CHÚ THÍCH - Khi sử dụng bếp đun phải đảm bảo đạt nhiệt độ tối đa dung dịch bắt đầu sôi thời gian ngắn c) Cân 2,215 g kali titan oxalat ngậm hai nước [K2TiO(C2O4)2.2H2O] với độ xác 0,001 g, cho vào bình nón 250 ml, cho thêm 25 ml axit sunfuric ( 20 1,84 g/ml) đun từ từ bắt đầu sôi Đun sôi 10 phút, làm nguội đổ dung dịch vào khoảng 300 ml đến 400 ml nước có sẵn bình Để nguội chuyển tồn vào bình định mức 500 ml Pha lỗng đến vạch lắc 4.12 Titan, dung dịch chuẩn tương ứng 25 mg TiO2 lít Dùng pipet lấy 5,0 ml dung dịch tiêu chuẩn (4.11) đưa vào bình định mức 200 ml, pha loãng đến vạch dung dịch axit sunfuric (4.5) lắc Chuẩn bị dung dịch trước sử dụng Thiết bị, dụng cụ Các thiết bị dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm thơng thường, 5.1 Lò múp, có khả điều chỉnh nhiệt độ từ 480 oC đến 000oC 5.2 Chén zirconi, dung tích khoảng 40 ml dùng để nung phân hủy mẫu 5.3 Chén hợp kim platin/vàng tỷ lệ 95/5 tương ứng, dung tích khoảng 25 ml dùng để nung chảy phân hủy mẫu 7.5.1.3 5.4 Chén platin, dùng để xử lý cặn 7.5.3 5.5 Quang phổ kế, thích hợp để đo độ hấp thụ khoảng 390 nm 5.6 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 quặng CHÚ THÍCH - 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 0,000 g 7.3 Phân tích mẫu trắng *) Các tiêu chuẩn liên quan ISO 6137 Quặng nhôm - Phương pháp lấy mẫu TCVN 2823:1999 (ISO 6140) Quặng nhôm - Chuẩn bị mẫu Song song với 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 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 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 Nếu phân hủy mẫu dựa vào nung chảy tiến hành quy định 7.5.1.3 7.5.1.1 Phân hủy mẫu axit Cho mẫu thử (7.2) vào cốc đốt 400 ml Dùng nước làm ướt cho 60 ml hỗn hợp axit (4.7) vào Đậy cốc lại đun 80oC để phân hủy mẫu CHÚ THÍCH - Với mẫu có hàm lượng sắt cao [> 15% (m/m) Fe2O3] phải đun lâu Khi khói nâu hết bay ra, cẩn thận rửa nắp thành cốc Không đậy cốc, đun bay cho dung dịch đến lúc khói axit sunfuric dày đặc Đậy nắp cốc 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 (5.2), cho 10 g natri peroxit (4.1), Dùng thìa kim loại khơ trộn Đặt chén mẫu vào lò múp (5.1) trì 480 oC đến 500oC, 45 phút Lấy chén 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 rủa 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 (4.5) Cho thêm 20 ml dung dịch axit sunfuric (4.4), để tách mẫu chén Khi khối 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 thời gian 60 phút bếp để tạo nhiệt độ dung dịch (210 ± 10)oC 7.5.1.3 Phân hủy mẫu nung chảy Cho mẫu thử (7.2) vào chén hợp kim platin/ vàng (5.3) sấy khơ (xem thích), cho g hỗn hợp natri cacbonat natri tetraborat (4.2), trộn thìa trộn kim loại khơ Đậy chén nắp platin đặt vào lò múp (5.1), trì 480 oC đến 500oC, phút, sau chuyển sang lò múp khác trì 900oC đến 950oC, 10 phút CHÚ THÍCH - Có thể sử dụng chén platin phải lưu ý không hỗn hợp nung chảy chảy tràn thành chén Do nên dùng chén platin có dung tích lớn hơn, chẳng hạn 30 ml Để chén nguội, đặt lọt vào cốc đốt 400 ml Cho 40 ml nước 35 ml dung dịch axit sunfuric (4.4), đậy cốc lại, để tách mẫu chén Khi khối nung chảy tách hết, lấy chén rửa chén vào dung dịch Rửa nắp thành cốc cẩn thận Mở nắp cốc, đun cho bay dung dịch đến có khói axit sunfuric dày đặc Đậy cốc 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 7.5.1.3 đến nhiệt độ phòng, cẩn thận cho thêm 130 ml nước đun đến nhiệt độ 80oC đến 90oC vòng 40 phút, lắc liên tục để muối hòa tan hồn tồn Lọc dung dịch lúc nóng qua giấy lọc trung, hứng dung dịch lọc vào bình định mức 250 ml Dùng nước 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 Giữ lại dung dịch nước rửa để sử dụng 7.5.3 Giữ lại giấy lọc cặn để tiếp tục thực 7.5.3 CHÚ THÍCH - Đối với hàm lượng titan cao, cần phải tăng lượng nước rửa 7.5.3 Xử lý cặn Đưa giấy lọc cặn nhận 7.5.2 vào chén platin nung cân trước (5.4) Sấy khô từ từ nâng nhiệt độ lên 600oC đến 700oC 30 phút lò múp (5.1) để tro hóa giấy lọc Để chén nguội làm ẩm cặn chén vài giọt nước Cho giọt dung dịch axit sunfuric (4.4), tùy hàm lượng silic oxit mà cho thêm từ ml đến 15 ml axit flohidric (4.3) Cẩn thận đun bay đến khô tủ hút để loại hết silic oxit axit sunfuric Để chén nguội đem cân Xác định khối lượng cặn đảm bảo điều kiện nêu điều Cho 0,7 g ± 0,1 g hỗn hợp nung chảy (4.2) Nung chảy 000 oC thời gian phút đến phút lò múp (5.1),lắc nhanh khối nóng chảy đưa trở lại lò múp từ phút đến phút Để chén nguội, cho thêm 10 ml dung dịch axit sunfuric (4.5) đun nóng để hòa tan khối nóng chảy Chuyển dung dịch vào dung dịch lọc (7.5.2), dùng nước rửa chén vào dung dịch Để nguội đến nhiệt độ phòng, pha loãng dung dịch nước vạch lắc Chuẩn bị dung dịch phân tích nêu Bảng Bảng - Pha loãng Hàm lượng TiO2 %(m/m) Thể tích cần lấy từ dung dịch, Dung tích bình định mức để ml pha lỗng, ml 0,5 đến 2,0 25,00 50,00 2,0 đến 4,0 25,00 100,00 4,0 đến 8,0 25,00 200,00 7.5.4.Xác định phương pháp quang phổ Dùng pipet lấy ml dung dịch phân tích dung dịch phân tích pha lỗng chuẩn bị 7.5.3 dung dịch trắng chuẩn bị tương tự, cho vào bình định mức 50 ml Cho thêm ml dung dịch sắt III amoni sunphát (4.10) vào bình định mức Thêm ml dung dịch axit ascobic (4.8), lắc để yên 10 phút Thêm 10 ml dung dịch axit clohidric (4.6), lắc đều, sau cho thêm 15 ml dung dịch 4,4’ - diantipyryl metan (4.9) Pha loãng đến vạch lắc Để yên 60 phút đo độ hấp thụ bước sóng 390 nm với cuvét dày 10 mm, dùng nước làm dung dịch so sánh 7.6 Đồ thị chuẩn Dùng pipet lấy phần dung dịch chuẩn titan (4.12) Bảng cho vào bình định mức 50 ml Cho thêm ml dung dịch sắt III amoni sunfat (4.10), ml dung dịch axit ascobic (4.8), lắc để 10 phút Cho 10 ml dung dịch axit clohidric (4.6), lắc đều, sau cho thêm 15 ml dung dịch 4,4’ - diantipyrylmetan (4.9) Pha loãng đến vạch lắc Bảng - Khối lượng TiO2 dung dịch titan Dung tích dung dịch chuẩn titan (4.12), ml Khối lượng TiO2, g 0,0 2,0 50 4,0 100 6,0 150 8,0 200 Để yên dung dịch 60 phút đo độ hấp thụ bước sóng 390 nm với cuvét dày 10 mm, dùng nước làm dung dịch so sánh Ghi độ hấp thụ dung dịch chuẩn tương ứng với khối lượng titan dioxyt tính microgram Trình bầy kết 8.1 Tính hàm lượng titan dioxyt Hàm lượng titan dioxit tính phần trăm khối lượng titan dioxit mẫu, theo công thức: m2 m 2b m1 10 m1 khối lượng mẫu thử, điều chỉnh với pha loãng trung gian, tính gam; m2 khối lượng TiO2 phần thử dung dịch phân tích, tính microgam; m2b khối lượng TiO2 phần thử dung dịch mẫu trắng, 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 titan Mẫu Hàm lượng trung bình TiO2 Thành phần độ sai lệch chuẩn Chỉ số độ tái lập % (m/m) r R 2s MT/12/6 1,29 0,01 0,05 0,10 MT/12/2 2,59 0,03 0,06 0,15 MT/12/1 3,22 0,03 0,13 0,26 MT/12/5 5,27 0,04 0,12 0,25 đó: 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 với kết nằm giới hạn số độ tái lập ghi Bảng chênh lệch giá trị hai giá trị mẫu thử không vượt 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 ngồi số độ tái lặp 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 ngồi giới hạn trình tự tiến hành thử làm lại mẫu chuẩn khác loại quặng hai giá trị mẫu thử 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 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 số thứ hai sau dấu phẩy giũ 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 q trình thử, thao tác khơng quy định tiêu chuẩn có ảnh hưởng đến kết ... trắng *) Các tiêu chuẩn liên quan ISO 6137 Quặng nhôm - Phương pháp lấy mẫu TCVN 2823:1999 (ISO 6140) Quặng nhôm - Chuẩn bị mẫu Song song với trình phân hủy mẫu thử, tiến hành chuẩn bị dung... Titan, dung dịch chuẩn tương ứng 25 mg TiO2 lít Dùng pipet lấy 5,0 ml dung dịch tiêu chuẩn (4.11) đưa vào bình định mức 200 ml, pha loãng đến vạch dung dịch axit sunfuric (4.5) lắc Chuẩn bị dung... 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