Способ определения карбонатного углерода в твердых материалах

,1164584 9) а) б 01 М 1/28 ПИСАН 0 ЕН ЕЛЬСТ Красного Знамени и проектный инханической обрах Уралмеханобр онцентраты и аглоения содержания 79.ва А. А., Якушеенное определение естняках. Методынерального сырья9, с 63 - 65. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ С(71) Ордена Трудовогонаучно-исследовательскийститут обогащения и меботки полезных ископаемь(56) 1. Руды железные, кмераты, Методы определуглерода ГОСТ 23581.9 -2. Шеин А. В., Рогова Л. П, Объемное упрощдвуокиси углерода в извхимического анализа миМ., Недра, 1965, вып.(54) (57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАРБОНАТНОГО УГЛЕРОДА В ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛАХ, включающий разложение анализируемого материала раствором кислоты; поглощение диоксида углерода раствором щелочи и последующее титрование, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения при анализе марганцевых руд и ускорения процесса, используют серную кислоту, разбавленную водой в соотношении 1:3 - 4,2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что разложение проводят при 50 - 70 С.5 10 15 20 55 Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в геологии, горно-добывающей промышленности и при обогащении полезных ископаемых, для изучения химического состава руд и продуктов их обогащения.Известен способ определения карбонатного углерода в железных рудах, включающий разложение навески в концентрированной фосфорной кислоте и последующее поглощение выделившегося при разложении карбонатов диоксида углерода раствором гидроксида калия на газоанализаторе 1).Недостаток данного способа - его сложность из-за необходимости работы с концентрированной кислотой и стеклянной аппаратурой, исключающей возможность его применения в рядовых лабораториях и полевых условиях. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения карбонатного углерода в твердых материалах, включающий разложение анализируемого материала раствором соляной кислоты (1:4) в присутствии 20 ю/ю-ного раствора серно- кислой меди при комнатной температуре в течение четырех часов, поглощение диоксида углерода раствором щелочи и последующее титрование 2.Однако при анализе марганцевых руд находящиеся в них природные минералы пиролюзит, манганит, браунит и др, содержат диоксид марганца, являющийся окислителем, и при взаимодействии которого с соляной кислотой выделяется хлор, а поглощение последнего раствором щелочи приводит к повышению результатов анализа и понижению точности определения (до 20/ю) Кроме того, известный способ длителен. Время, затрачиваемое на одно определение, составляет 6 ч.Целью изобретения является повышение точности определения при анализе марганцевых руд и ускорение процесса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения карбонатного углерода в твердых материалах, включи,сшему разложение анализируемого материала раствором серной кислоты, разбавленной водой в соотношении 1:3 - 4, при 50 - 70 С, поглощение диоксида углерода раствором щелочи и последующее титрование, используют серную кислоту, разбавленную водой в соотношении 1:3 - 4.Кроме того, разложение проводят при 50 в ОС.Разложение анализируемого материала при 50 - 70 С серной кислотой, разбавленной водой в соотношении 1:3 - 4, не вызывает каких-либо осложнений в анализе (выделение хлора. окисление твердого углерода, выпадение солей и т. п.) и позволяет провести анализ в течение 1 - 2 ч. Исполь 25 30 35 40 45 50 зование более концентрированных растворов (НЮ, 1:1) приводит к занижению результатов анализа из-за выпадения в оса. док солей, которые обволакивают частицы материала и затрудняют доступ кислоты к зернам карбонатов. Так, при разложении проб, содержащих минералы, имеющие в своем составе кальций (кальцит, доломит, манганокальцит, кальциевый родохрозит), крепкими растворами серной кислоты выделяется осадок гипса. При использовании более разбавленных растворов (Н,ЬО, 1:5 - 1:8) также не обеспечивает полнота разложения навески:. Проведение разложения анализируемого материала при температуре выше 70 С недопустимо, так как это приводит к нарушению герметичности колб, потерям диоксида углерода и занижению результатов анализа. При температуре ниже 50 С для достижения полноты разложения требуется увеличение продолжительности нагрева, что приводит к увеличению времени анализа. Пример 1, Навеску анализируемого стандартного образца с 0,59 е с массой 0,1 г помещают в тигель небольшого размера. В коническую колбу на 250 см с плотно подогнанной резиновой пробкой наливают 25 см серной кислоты концентрацией 1:3 и при наличии растворимых сульфидов 5 см 20 ю/ю-ного раствора серно-кислой меди. В пробирку вносят точно 15 см раствора 0,2 моль/дмф щелочи, пинцетом быстро помещают пробирку и тигель с навеской в колбу, плотно закрывают резиновой пробкой, осторожно опрокидывают тигель и перемешивают навеску с кислотой. Пробы выдерживают на нагретой водяной бане при 50 С в течение двух часов, затем охлаждают, извлекают пинцетом пробирку из колбы, обмывают ее снаружи водой, просушивают фильтровальной бумагой и переводят шелочь, обмывая внутренние стенки пробирки дистиллированной водой, в коническую колбу на 100 см, в которую приливают 20 см 10 ю/ю-ного раствора хлористого бария. Прибавляют 3 капли фенолз фталеина и титруют раствором 0,1 моль/дм кислоты свободную шелочь,Последовательно титруют все пробы серии, соблюдая меры предосторожности от влияния атмосферного диоксида углерода,Массовую долю карбонатного углерода в процентах (Х) вычисляют по формулесМ-чг) юОХ= --- ,Щ где С - массовая концентрация растворакислоты по карбонатному углероду (1 см0,1 М раствора соляной кислоты соответствует 0,0022 г диоксида углерода);1164584 Ошибка определения карбонатного углерода, отн.7 Материал Содержаниекарбонатного углерода 7 Концентрация серной кислоты 1:3 1:7 1:4 1:5 1:б 1:8 2,40 12,47 11,67 4,99 16,07 МагнезитДоломитРодохрозитРодохрозитОлигонитСидерит 11,71 14 й 18 Зф 55 2 ф 68 2 з 20 986 12 ф 43 Оэ 03 Оэ 44 1 ф 85 9 э 81 15,09 13,015,51 5,95 8,67 4,03 1,10 1,70 8,19 2,60 8,99 4,58 109 Оь 37 Оэ 45 312 5,01 4,51 8,62 0,06 0,62 11,71 24,19 31,62 25,70 7,94 Марганцеваяруда 0,41 1,35 1,35 7,32 14,64 0,60 4,22 4,60 4,98 0 5,67 6,85 12,1518,61 5,10 1,42 и 0,44 3,63 3,49 6,89 1,02 1,07 2,03 9,35 1,28 6,98 11,226,98 0,43 Составитель Т. ЖуковаТехред И. Верес Корректор А. ЗимокосовТираж 897 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор М, БандураЗаказ 4179/39 Ч- объем раствора кислоты, израсходованный на титрование щелочи в контрольном опыте, смф;К - объем раствора кислоты, израсходованный на титрование свобод ной щелочи в пробе, смз;тп - масса навески, г.В стандартном образце определено 11,91% карбонатного углерода (известное содержание - 11,69), Ошибка определения - 1,87 отн.% Пример 2. 0,3 г манганокальцита разлагают как описано в примере 1. Для разложения используют 25 см серной кислоты, разбавленной 1:3,5, Разложение проводят при 60 С в течение 1,5 ч. В образце определено 5,95% карбонатного углерода (известное содержание 5,94%). Ошибка определения составляет 0,00%. Пример 3. 0,4 г марганцевой руды разлагают как описано в примере 1. Для разложения используют серную кислоту, разбавленную 1:4. Разложение проводят при ОС в течение 1 ч.В образце определено 1,23% (известноесодержание составляет 1,21%) . Ошибка определения - 1,80 отн.%.В таблице представлены данные о влиянии концентрации серной кислоты на точ ность определения карбонатного углерода(1 - 70 С, продолжительность нагрева 2 ч).Как видно из таблицы, наибольшаяточность определения наблюдается при разложении серной кислоты, разбавленной 1:3 - 4.Таким образом, предлагаемый способпозволяет повысить точность определения карбонатного углерода в марганцевых рудах до 5% и ускорить определение до 2 ч.