Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 15848.1-90 (ИСО 6331-83) "Руды хромовые и концентраты. Метод определения оксида хрома (III)" (утв. постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29 декабря 1990 г. N 3671)

Chromium ores and concentrates. Method for determination of chromium oxide (III)

Срок действия - с 1 января 1992 г.
до 1 января 2002 г.

Взамен ГОСТ 15848.1-70

ГАРАНТ:

Ограничение срока действия снято протоколом от 1 марта 1995 г. N 7-95 МГС (ИУС N 11-95)

Информационные данные

1. Разработан Министерством металлургии СССР

Разработчики

Н.И. Стенина (руководитель темы), Г.В. Шибалко, Н.И. Забугорная

2. Утвержден и введен в действие постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 N 3671

Приложение "Руды хромовые и концентраты. Определение содержания хрома. Титриметрический метод" настоящего стандарта подготовлено на основе прямого применения международного стандарта ИСО 6331-81

3. Взамен ГОСТ 15848.1-70

4. Ссылочные нормативно-технические документы

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер раздела приложения
ГОСТ 83-79	2
ГОСТ 435-77	2
ГОСТ 1277-75	2
ГОСТ 4204-77	2
ГОСТ 4208-72	2
ГОСТ 4220-75	2
ГОСТ 4233-77	2
ГОСТ 4461-77	2
ГОСТ 4462-78	2
ГОСТ 4465-74	2
ГОСТ 5839-77	2
ГОСТ 6552-80	2
ГОСТ 11125-84	2
ГОСТ 14262-78	2
ГОСТ 15848.0-90	2 приложение
ГОСТ 20478-75	2
ГОСТ 20490-75	2
ИСО 6629-81	Приложение

Настоящий стандарт распространяется на хромовые руды и концентраты и устанавливает титриметрический серебряно-персульфатный метод определения массовой доли оксида хрома (III) (от 10 до 65%).

Метод определения оксида хрома по международному стандарту ИСО 6331-84 указан в приложении.

Метод основан на окислении трехвалентного хрома в сернокислой среде надсернокислым аммонием в присутствии катализатора азотнокислого серебра или смеси сернокислого кобальта и сернокислого никеля.

Шестивалентный хром восстанавливают раствором соли Мора и избыток его оттитровывают раствором марганцовокислого калия. При массовой доле ванадия в анализируемом образце до 0,05% допускается шестивалентный хром титровать непосредственно раствором соли Мора в присутствии индикатора фенилантраниловой кислоты. Конечную точку титрования можно устанавливать потенциометрически.

Навеску руды или концентрата сплавляют с пероксидом натрия или разлагают в смеси серной и фосфорной кислот.

1. Общие требования

Общие требования к методу определения оксида хрома - по ГОСТ 15848.0.

2. Аппаратура, реактивы и растворы

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева не ниже 800°С.

Установка потенциометрическая с парами электродов: платина-хлорид-серебряный, платина-вольфрам или другими электродами, обеспечивающими четкое фиксирование конечной точки титрования (к.т.т.).

Тигли железные.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 или ГОСТ 11125.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Кислота серная по ГОСТ 4204 или ГОСТ 14262 и разбавленная 1 : 1. 1 : 4, 1 : 100.

Марганец (II) сернокислый 5-водный по ГОСТ 435 (сульфат марганца (II), раствор с массовой концентрацией 1 .

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277 (нитрат серебра (I), раствор с массовой концентрацией 1 . Для большей устойчивости раствора азотнокислого серебра приливают 0,5  азотной кислоты на каждый 1 раствора. Раствор хранят в склянке из темного стекла.

Кобальт (II) сернокислый 7-водный по ГОСТ 4462 (сульфат кобальта (II).

Никель (II) сернокислый 7-водный по ГОСТ 4465 (сульфат никеля (II)).

Кобальто-никелевый катализатор, раствор: 15 г сернокислого кобальта и 15 г сернокислого никеля помещают в стакан вместимостью 700 - 800 , приливают 500  воды и перемешивают до растворения солей.

Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478 (пероксодисульфат аммония), раствор с массовой концентрацией 250 . Раствор годен к применению в течение 7 - 10 сут.

Натрий углекислый по ГОСТ 83 (карбонат натрия), раствор с массовой концентрацией 2 .

Натрий хлористый по ГОСТ 4233 (хлорид натрия), раствор с массовой концентрацией 50 .

Кислота фенилантраниловая, раствор, содержащий 2 г кислоты в 100  раствора углекислого натрия.

Натрия перекись (натрия пероксид).

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220 (дихромат калия), раствор с молярной концентрацией эквивалента с (1/6 ) = 0,1 ; 4,9032 г двухромокислого калия, дважды перекристаллизованного и высушенного в течение 2 - 3 ч при 150 - 170°С растворяют в 500 - 600  воды в мерной колбе вместимостью 1000 , доливают водой до метки и перемешивают, 1  раствора соответствует 0,002533 г оксида хрома (III).

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208, раствор с молярной концентрацией эквивалента c 39,5 г соли Мора растворяют в 250  серной кислоты (1 : 4), раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 1000 , доливают водой до метки и перемешивают.

Для установления массовой концентрации раствора соли Мора 25  раствора двухромовокислого калия с молярной концентрацией эквивалента с (1/6 ) = 0,1 помещают в коническую колбу вместимостью 500 , приливают 200  воды, 40  серной кислоты (1 : 1), раствор перемешивают и охлаждают. Затем приливают 5 - 6 капель раствора фенилантраниловой кислоты, снова перемешивают и медленно титруют раствором соли Мора до перехода вишневой окраски раствора в зеленую.

Массовую концентрацию раствора соли Мора (С) по оксиду хрома (III) в граммах на кубический сантиметр вычисляют по формуле

,

где 0,002533 - масса оксида хрома (III), соответствующая 1  раствора двухромовокислого калия, г;

25 - объем раствора двухромовокислого калия, взятый для титрования, ;

- объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование с учетом значения контрольного опыта, .

Массовую концентрацию раствора соли Мора допускается устанавливать по стандартному образцу, близкому по составу к анализируемым пробам. Стандартный образец проводят через ход анализа, как указано в пп. 3.1 и 3.2.

Массовую концентрацию (С) раствора соли Мора по оксиду хрома (III) в граммах на кубический сантиметр вычисляют по формуле

,

где A - аттестованное значение массовой доли оксида хрома (III) в стандартном образце, %;

- масса навески высушенного стандартного образца, г;

- объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, с учетом значения контрольного опыта, .

Натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839, перекристаллизованный и высушенный при 105 - 110°С до постоянной массы

Калий марганцовокислый, по ГОСТ 20490, раствор с молярной концентрацией эквивалента c (1/5 ) = 0,1 : 32 г марганцовокислого калия растворяют в 1000  воды, переливают в бутыль из темного стекла вместимостью 10 , приливают 9 воды, перемешивают и оставляют на 7 - 10 сут. Раствор переливают, пользуясь сифоном, не доходящим до дна бутыли на 15 мм, в другую бутыль из темного стекла. Вместо сифонирования можно применять фильтрование через прокаленный асбест.

Для установления массовой концентрации марганцовокислого калия 0,2 г щавелевокислого натрия помещают в коническую колбу вместимостью 250  и растворяют при слабом нагревании в 75  воды, затем приливают 15  серной кислоты (1 : 1), нагревают до 70 - 80°С и титруют раствором марганцовокислого калия до появления розовой окраски, устойчивой в течение 1 - 2 мин.

Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия (С) по оксиду хрома (III) в граммах на кубический сантиметр вычисляют по формуле

,

где - масса навески щавелевокислого натрия, г;

0,3781 - коэффициент пересчета щавелевокислого натрия на оксид хрома (III);

- объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, с учетом значения контрольного опыта, .

Для установления соотношения между растворами марганцовокислого калия и соли Мора в коническую колбу вместимостью 250  приливают 20  раствора соли Мора с молярной концентрацией эквивалента 0,1 , 50 - 60  воды и титруют раствором марганцовокислого калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 до появления слабо-розовой окраски, устойчивой в течение 1 - 2 мин.

Коэффициент, определяющий соотношение между объемом раствора марганцовокислого калия, израсходованного на титрование, и объемом раствора соли Мора, взятого на титрование (K), вычисляют по формуле

,

где - объем раствора марганцовокислого калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 израсходованный на титрование, с учетом значения контрольного опыта, ;

- объем раствора соли Мора, взятый для титрования, .

3. Проведение анализа

3.1 Обратное титрование избытка соли Мора раствором марганцовокислого калия

3.1.1 Разложение навески в смеси серной и фосфорной кислот

0,2 г хромовой руды или концентрата помещают в колбу вместимостью 500 , смачивают водой, приливают 10 фосфорной кислоты, перемешивают, приливают 20  серной кислоты, вновь перемешивают и нагревают до разложения навески, периодически перемешивая содержимое колбы. Затем раствор охлаждают, приливают 300 - 500  воды и перемешивают. К полученному раствору приливают 5 см раствора сернокислого марганца, 10  раствора азотнокислого серебра или 10  раствора кобальто-никелевого катализатора, 50  раствора надсернокислого аммония и нагревают до появления малиновой окраски, что указывает на полное окисление хрома. Раствор кипятят до прекращения выделения пузырьков кислорода, приливают 10  раствора хлористого натрия и снова кипятят до исчезновения малиновой окраски.

Раствор охлаждают, приливают раствор соли Мора до перехода окраски из желтой в зеленую и в избыток 5 - 6 . Избыток соли Мора оттитровывают раствором марганцовокислого калия до появления розовой окраски устойчивой в течение 1 - 2 мин.

3.1.2. Разложение навески сплавлением с пероксидом натрия

0,2 г хромовой руды или концентрата помещают в железный тигель и насыпают 3 - 4 г пероксида натрия. Содержимое тигля перемешивают, насыпают еще 1 - 2 г пероксида натрия и сплавляют при 700 - 750°С до получения однородного плава. Тигель охлаждают, помещают в стакан вместимостью 600  и выщелачивают плав 100 - 150  воды; тигель вынимают и обмывают водой. К содержимому стакана приливают серную кислоту (1 : 1) до растворения осадка гидроксидов. При наличии на дне стакана окалины раствор фильтруют через вату в колбу вместимостью 500 . Вату промывают 5 - 6 раз серной кислотой (). К раствору приливают 30  серной кислоты (1 : 1), 5  фосфорной кислоты и кипятят 20 - 25 мин для разрушения основной массы пероксида водорода. Раствор охлаждают, приливают 5  раствора сернокислого марганца и анализ ведут, как указано в п. 3.1.1.

3.2 Прямое титрование шестивалентного хрома раствором соли Мора (для руд и концентратов, содержащих менее 0,05% ванадия)

3.2.1. При разложении навески пробы в смеси серной и фосфорной кислот анализ проводят, как указано в п. 3.1.1. После этого раствор охлаждают, приливают 25  серной кислоты (1 : 1), перемешивают и вновь охлаждают, приливают 5 - 6 капель фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора до перехода вишневой окраски раствора в зеленую.

При потенциометрической индикации конечной точки титрования (к.т.т.) после приливания 25  серной кислоты (1 : 1) раствор перемешивают и охлаждают. В колбу опускают соответствующую пару электродов и титруют раствором соли Мора до максимального скачка потенциалов при перемешивании анализируемого раствора на магнитной мешалке.

3.2.2. При сплавлении навески с пероксидом натрия анализ проводят, как указано в п. 3.1.2. После чего раствор охлаждают, приливают 25  серной кислоты (1 : 1), перемешивают и вновь охлаждают, приливают 5 - 6 капель фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора до перехода вишневой окраски раствора в зеленую.

Допускается потенциометрическая индикация конечной точки титрования (к.т.т.), как указано в п. 3.2.1.

4. Обработка результатов

4.1. Массовую долю оксида хрома (III) () в процентах в рудах и концентратах вычисляют по формуле

,

где V - объем раствора соли Мора, взятый для анализа, ;

K - соотношение между объемами растворов марганцовокислого калия и соли Мора;

- объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование избытка раствора соли Мора, ;

С - массовая концентрация раствора марганцовокислого калия по оксиду хрома (III), ;

m - масса навески высушенной руды или концентрата, г.

4.2. Массовую долю оксида хрома (III) () в процентах в рудах и концентратах, содержащих до 0,05% ванадия, вычисляют по формуле

,

где - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование, с учетом величины контрольного опыта, ;

- массовая концентрация раствора соли Мора по оксиду хрома (III), .

4.3 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли оксида хрома (III) в процентах приведены в табл 1.

Таблица 1

Массовая доля оксида хрома (lll) %
От 10 до 20 Св 20 " 50 " 50 " 65	0,3 0,4 0,5	0,3 0,5 0,6	0,3 0,4 0,5	0,4 0,5 0,6	0,2 0,3 0,3