本文是学习GB-T 6730.32-2013 铁矿石 钒含量的测定 硫酸亚铁铵滴定法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本部分规定了硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量。
本部分适用于天然铁矿石、铁精矿、铁块矿、烧结矿和球团矿中钒含量的测定,测定范围(质量分
数):0.100%~1.00%。
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GB/T 6379.1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第1部分:总则与定义
GB/T6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)
第2部分:确定标准测量方法重复
性与再现性的基本方法
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
GB/T 6730.1 铁矿石化学分析方法 分析用预干燥试样的制备
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 10322.1 铁矿石 取样和制样方法
GB/T 12805 实验室玻璃仪器 滴定管
GB/T 12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶
GB/T 12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管
试样用过氧化钠或混合熔剂熔融,用硫酸酸化,先用亚铁将钒、铬及其他氧化态物质还原,然后用高
锰酸钾将钒(IV) 氧化至钒(V),
过量的高锰酸钾在尿素存在下以亚硝酸钠还原,以N-苯代邻氨基苯甲
酸为指示剂,用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定,借此测定钒含量。
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T6682
规定的三级以上蒸馏水或
去离子水或相当纯度的水。
4.2 混合熔剂,2份无水碳酸钠和1份硼酸研细后混匀,烘干,备用。
GB/T 6730.32—2013
4.6 氢氧化钠溶液,260 g/L。
4.10 亚硝酸钠溶液,20 g/L。
4.12 N- 苯代邻氨基苯甲酸溶液,2 g/L。
称取0.2 g N-苯代邻氨基苯甲酸及0.2 g 碳酸钠溶于100 mL 水中,混匀。
4.13 硫酸亚铁铵溶液,50 g/L。
称取5.0 g 硫酸亚铁铵,溶于适量硫酸(5+95)中,加水稀至100 mL。
style="width:4.16854in;height:0.52668in" />
称取0.4903 g 预先经145℃~150℃烘1 h
并置于干燥器中冷却至室温的基准重铬酸钾,用水溶
解,移入1000 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
4.15 硫酸亚铁铵标准滴定溶液,c[(NH₄)₂Fe(SO)₂ · 6H₂O]~0.005 mol/L。
4.15.1 配制
称取2.0 g 硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂ · 6H₂O] 溶于1000 mL
硫酸(5+95)中混匀。
4.15.2 标定及指示剂的校正
分取10.00 mL(V₁) 重铬酸钾标准溶液(4.14)三份,分别置于锥形瓶中,加20 mL
硫酸(4.4),加 5 mL磷酸(4.5),加水70 mL 。 加 3 滴 N-
苯代邻氨基苯甲酸溶液(4.12),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液
滴定至溶液由玫瑰红色变为亮黄绿色为终点,不计消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积。再加
10.00mL
重铬酸钾标准溶液(4.14)后,用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.15)滴定至溶液由玫瑰红色变
为亮黄绿色为终点,消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积V₂。
4.15.3 计算
按式(1)计算硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度:
式中:
style="width:1.3666in;height:0.61922in" />
…………
…………
(1)
c ——重铬酸钾标准溶液(4.14)的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
C₁—— 硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
V₁— 分取重铬酸钾标准溶液的体积,单位为毫升(mL);
V₂——
滴定重铬酸钾标准溶液消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,单位为毫升(mL)。
4.16 五氧化二钒标准溶液,0.5 mg/mL。
称取0 .5000 g 预 先 经 1 1 0 ℃ ± 5 ℃ 烘 2 h
后并于干燥器中冷却至室温的高纯五氧化二钒 (>99.95%),置于500 mL
烧杯中,沿杯壁加约10 mL 水湿润并摇散,加入100 mL 硫酸(4.4)加热溶
解后,取下冷却,混匀,冷却至室温后,移入1000 mL
容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
分析中,仅用通常的实验室仪器,所用的滴定管、容量瓶、吸量管应分别符合
GB/T 12805、
GB/T 12806 和 GB/T 12808 要求。
GB/T 6730.32—2013
分析用实验室样品应按GB/T 10322.1进行取样和制备,粒度应小于100 μm。
若铁矿石化合水或
易氧化物含量较高时,粒度应小于160μm。
注:化合水和易氧化物含量高的规定见GB/T 6730.1。
充分混匀实验室试样,按 GB/T 6730.1
的规定,在105℃±2℃温度下干燥试样,冷却至室温
备用。
称取0.50g 试样,精确至0.0001g。
试样中钒含量不大于0.2%(质量分数)时,称取1.00 g,精确
至0.0001 g。
同一试料,至少独立测定2次。
随同试料进行空白试验的预处理试液(体积保持在120 mL 左右),加入5.00 mL
五氧化二钒标准
溶液(4.16)后,加3滴N-苯代邻氨基苯甲酸溶液(4.12),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.15)缓慢滴定,
接近终点时,逐滴至溶液由玫瑰红色变为亮黄绿色为终点,消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积V。
在滴定完溶液中,再加5.00 mL
五氧化二钒标准溶液(4.16),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.15)缓慢
滴定,接近终点时,逐滴至溶液由玫瑰红色变为亮黄绿色为终点,消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积
V。 试料分析用试剂空白V₀=V₃-V。
随同试料分析同类型标准样品。
7.5.1 过氧化钠熔融酸化法(不含稀土的样品)
7.5.1.1 试料分解
将称取的试料(7.1)置于预先盛有4 g~5g
过氧化钠(4.1)的刚玉坩埚中,混匀,再覆盖1 g 过氧化 钠,在700℃±20℃熔融约10
min,取出冷却。将坩埚放入盛有100 mL 热水的烧杯中,直至熔融物浸
取完毕。
7.5.1.2 试液的预处理
7.5.1.1 洗出坩埚于[7.5.1.1](https://7.5.1.1
min~6 min,含钛高
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试液和空白溶液煮沸时间可适当延长,以赶尽过氧化氢,在煮沸过程中适当补加水以控制试液体积。取
下冷却,加55 mL 硫酸(4.4),煮沸片刻,加10 mL 磷酸(4.5)(试料量为1.000 g
时,加15 mL), 继续煮
沸至体积为120 mL 左右。
7.5.1.3 钒的氧化
7.5.1.2
硫酸亚铁铵溶液(4.13),放置2 min 后,滴加高锰
酸钾溶液(4.8)至稳定紫红色并保持5 min,加10 mL
尿素溶液(4.9),滴加亚硝酸钠溶液(4.10)至红色
消失并过量1~2滴,放置3 min。
注:铬含量大于1%的试样,加5 mL
亚砷酸钠溶液(4.11),再滴加1~2滴亚硝酸钠溶液(4.10)。
7.5.1.4 滴定
加 3 滴
N-苯代邻氨基苯甲酸溶液(4.12),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.15)缓慢滴定,接近终点
时,逐滴至溶液由玫瑰红色变为亮黄绿色为终点。
注:低含量钒用硫酸亚铁铵还原缓慢,因此,应勤摇慢滴,特别接近终点时,要逐滴加入。
7.5.2 过氧化钠熔融酸化-沉淀分离法(含稀土的样品)
7.5.2.1 试料分解
按7.5.1.1进行操作。
7.5.2.2 沉淀分离
用水洗出坩埚于7.5.1.1试液中,用水稀释至150 mL。 加热煮沸5 min~6
min,取下冷却,过滤于
500mL
烧杯中,用氢氧化钠溶液(4.7)洗涤烧杯及沉淀6~7次,浓缩滤液体积作主液保存。
沉淀用热水冲入原烧杯中,用12 mL
硫酸(4.4)洗滤纸及坩埚,再以热水洗滤纸及坩埚数次,加热
溶液至沸使铁等溶解完全(二氧化锰可不考虑),取下冷却。倾入盛有50 mL
氢氧化钠溶液(4.6)的另 一烧杯中,洗净原烧杯,将溶液加热煮沸浓缩体积至130
mL 左右,冷却后过滤于500 mL 烧杯中,并与
主液合并,再用氢氧化钠溶液(4.7)洗涤沉淀及烧杯6~7次,弃去沉淀,滤液加热浓缩体积至180
mL
左右,取下冷却。
以硫酸(4.4)中和至氢氧化铝沉淀恰好溶解,再过量45 mL, 加 5 mL
磷酸(4.5),继续煮沸至体积
为120 mL 左右。
7.5.2.3 钒的氧化及滴定
7.5.1.3 ~[7.5.1.4](https://7.5.1.4
7.5.3 混合熔剂熔融酸化法(不含稀土样品)
7.5.3.1 试料分解-石墨垫底坩埚熔融
7.5.3.1.1 石墨垫底坩埚:将50 mL 瓷坩埚盛满石墨粉(4 .
3),移入高温炉,关闭炉门,再在850℃士 10℃灼烧1
h,用合适尺寸的圆球棒磨或容量瓶边压实边加石墨粉,直至离瓷坩埚上口1 cm
左右,且全
部覆盖瓷坩埚上口内表面,石墨粉表面光滑,无脱落。再次使用时,将上部的杂质除去,重新取2
g 经高
温处理过的石墨粉(4.3)于坩埚中,用合适尺寸的圆球棒磨或容量瓶压实成凹形直至表面光滑。
7.5.3.1.2 混合熔剂袋:将半张滤纸折成锥形袋,放于30 mL
的坩埚中,向每个袋中加入4 g~5g 混
GB/T 6730.32—2013
合熔剂。
7.5.3.1.3
称取的试料(7.1)倒入混合熔剂袋(7.5.3.1.2)中,将试料与熔剂混匀,叠成锥体包紧,放入
石墨垫底坩埚(7.5.3. 1.
1)中。移入高温炉,打开炉门灰化滤纸,灰化完后,关闭炉门,将炉温升至
850℃±10℃熔融15 min,
取出坩埚,稍冷。用镊子将熔块取出,清除熔块表面的石墨粉。
7.5.3.1.4 将熔块置于预先盛有80 mL 水、50 mL 硫酸(4.4)、10 mL
磷酸(4.5)的500 mL 三角瓶中 加热浸取至试料溶解,继续煮沸至体积为120 mL
左右。
7.5.3.2 试料分解-铂金坩埚熔融
7.5.3.2.1 将试料(7. 1)置于预先盛有4.0 g
混合熔剂(4.1)的铂坩埚中,混匀,再覆盖1.0 g 混合熔剂
(4.2),盖上铂盖(留一缝隙)后,置于950℃~1000℃的高温炉中熔15 min~20
min,取出,转动铂坩 埚,冷却。
7.5.3.2.2 将铂坩埚及盖置于预先盛有80 mL 水、50 mL 硫酸(4.4)、10 mL
磷酸(4.5)的500 mL 烧
杯中加热至试料溶解,洗出铂坩埚及盖,继续煮沸至体积为120 mL 左右。
7.5.3.3 钒的氧化及滴定
按7.5. 1.3~7.5. 1.4进行钒的氧化、滴定操作。
按式(2)计算试样中钒含量wy, 以质量分数(%)表示:
style="width:4.19325in;height:0.61996in" /> (2)
式中:
C₁ — 硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
V — 滴定试料溶液所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
Va 滴定空白试验溶液所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL);
m₁ — 试料量,单位为克(g);
50.94——钒的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol)。
本部分的精密度试验是在2011年由8个实验室,对5个水平的钒含量进行测定;每个实验室对每
个水平的钒含量在GB/T 6379.1 规定的重复性条件下测定3次。
各实验室报出的原始数据(测定结果)参见附录 B。
根据GB/T6379.2, 对得到的测定结果进行统计分析,精密度见表1。
GB/T 6730.32—2013
表 1 精密度
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根据附录 A 的程序,按式(2)计算独立重复测量结果,并与重复性限 r
进行比较,来确定分析结果。
实验室间精密度常用于评价两个实验室报告的最终结果间的一致性。两个实验室按8.2.2中的程
序报告结果后,计算:
style="width:1.6199in;height:0.5599in" /> ………………………… (3)
式中:
μ 实验室1报告的最终结果;
μ2 实验室2报告的最终结果;
μ2— 最终结果平均值。
如 果 \| μ - μ₂ \| ≤ R, 最终结果是一致的。
分析值的验收使用认证标准样品(CRM) 或标准样品(RM)
来进行验证,程序与上叙述相同。精密
度确认以后,实验室最终结果用来与参考或认证值Ac
比较,按式(4)将出现两种可能:
a) \| μc-Ac \| ≤0.7R
在这种情况下,报告的结果与参考/认证值之间无显著差异;
b) \| μc-AcI>0.7R
在这种情况下,报告的结果与参考/认证值之间有显著差异。
式中:
μc 认证标样的测量值;
Ac——CRM 认证值或 RM 参考值。
最终结果是试样可接受值的算术平均值,或者是按附录 A
中规定的操作测得的其他值。分析结果
按 GB/T 8170 的规定修约,最终结果保留三位有效数字。
按式(4)计算五氧化二钒的含量,以质量分数(%)表示。
Wv₂o₃=1.7852×wv ………………………… (4)
试验报告应包括下列内容:
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a) 实验室名称和地址;
b) 试验报告发布日期;
c) 标准出版号;
d) 样品识别必要的详细说明;
e) 分析结果;
f) 结果的测定次数;
g)
测定过程中存在的任何异常特性以及标准中未规定而可能对试样或认证标样的分析结果产生
影响的任何操作。
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试验样分析值接受程序流程图
试 验 样 分 析 值 接 受 程 序 流 程 图 见 图 A.1。
从独立的重复结果开始
style="width:8.22014in;height:12.02014in" />
style="width:8.22014in;height:12.02014in" />
=中位值 (X,X,X,X)
图 A.1 试 验 样 分 析 值 接 受 程 序 流 程 图
GB/T 6730.32—2013
(资料性附录)
共同精密度试验附加资料
精密度试验原始数据(见表 B.1)。
表 B.1 精密度试验原始数据
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