Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4426:1987 về Quặng sa khoáng - Phương pháp xác định hàm lượng tổng đất hiếm oxit và thori oxit

• Số hiệu: TCVN4426:1987
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 1987

Tổng hàm lượng X	Độ lệch cho phép
Nhỏ hơn hoặc bằng 20 Lớn hơn 20 đến 40 Lớn hơn 40 đến 60 Lớn hơn 60 đến 70	0,5 0,7 1 1,5

2. Phương pháp khối lượng xác định hàm lượng thori oxit

2.1. Nội dung của phương pháp

Sau khi hòa tan tổng các đất hiếm oxit và thori oxit vừa thu nhận ở phần trên trong dung dịch axit nitric, thori được kết tủa dưới dạng iodat và cân dưới dạng oxit.

2.2 Thiết bị dụng cụ và hóa chất

2.2.1 Thiết bị và dụng cụ

Lò nung 1000^oC;

Cân phân tích;

Cân kỹ thuật;

Cốc 250 ml và 100 ml;

...

...

...

Bình tam giác 250 ml;

Bình định mức 1000 ml;

Bình hút ẩm;

Pipet 10 ml;

Ống đong 10 ml, 50 ml;

Giấy lọc băng vàng;

Phễu Æ 7 cm và Æ 5 cm.

2.2.2. Hóa chất

Kali iodat; Thori nitrat;

...

...

...

Axit nitric, dung dịch (d = 1,40) và (1 + 1);

Axit oxalic, dung dịch bão hòa và 1 % trong nước;

Hidro peoxit dung dịch 30 %.

2.3. Chuẩn bị hóa chất

2.3.1. Kali iodat, dung dịch A

Cân 15 gam kali iodat, hòa tan trong 50 ml axit nitric (d = 1,40) và 1000 ml nước.

2.3.2. Kali iodat, dung dịch B

Cân 8 gam kali iodat, hòa tan trong 50 ml axit nitric (d = 1,40 và 800 ml nước).

2.3.3. Thori oxit, dung dịch chuẩn 1 µg/ml

...

...

...

2.4. Cách tiến hành

Đặt chén sứ có chứa tổng các đất hiếm oxit và thori oxit vừa cân ở 2.3 chuyển vào cốc 100 ml rồi hòa tan chúng bằng 15 ml đến 20 ml axit nitric (d = 1,40) có thêm vài giọt hidropeoxit và đun chừng 15 phút ở nhiệt độ 70^oC đến 80^oC. Chén được gấp lên và tráng bằng vài ml axit nitric vào cốc. Sau đó cho vào cốc 10 ml dung dịch kali iodat A, đun tiếp khoảng 20 phút nữa. Để nguội, lọc kết tủa bằng giấy lọc băng vàng. Rửa kết tủa 6 lần bằng dung dịch kali iodat B mỗi lần chừng 8 ml đến 10 ml. Chuyển giấy lọc chứa kết tủa vào một chén sứ (đã nung đến khối lượng không đổi), sấy khô và đốt cháy cẩn thận giấy lọc và nung ở nhiệt độ 700^oC trong 30 phút. Lấy chén ra, để nguội trong một bình hút ẩm và cân chính xác để xác định khối lượng thori oxit.

2.5. Xử lý kết tủa

2.5.1. Hàm lượng phần trăm thori oxit Y, được tính theo công thức:

trong đó:

G₂ là lượng cân kết tủa của Tho₂ sau khi nung, tính bằng gam;

G là lượng mẫu cân đầu, tính bằng gam.

2.5.2. Hàm lượng phần trăm tổng các đất hiếm oxit S, được tính theo công thức:

...

...

...

2.5.3. Độ lệch cho phép

Độ lệch cho phép giữa các kết quả xác định đồng thời không được vượt quá các giá trị cho trong bảng dưới đây:

Tổng hàm lượng Tho₂, %

Độ lệch cho phép tuyệt đối, %

Từ 2 đến 5

Lớn hơn 5 đến 10

0,20

0,35

3. Phương pháp trắc quang xác định hàm lượng thori oxit

...

...

...

Sau khi hòa tan tổng các đất hiếm oxit và thori oxit thu nhận được ở 1.3 trong dung dịch axit clohidric, thori được xác định bằng cách trắc quang với thuốc thử thoron ở bước sóng l = 545 nm.

Nên sử dụng phương pháp này đối với mẫu có hàm lượng thori nhỏ hơn 1 %.

3.2. Thiết bị dụng cụ và hóa chất

3.2.1. Thiết bị và dụng cụ

Máy trắc quang có bước sóng l từ 300 nm đến 800 nm.

Giấy lọc băng xanh;

Ống đong 10 ml, 50 ml;

Pipet 10 ml, 20 ml;

Cốc 100 ml;

...

...

...

3.2.2. Hóa chất

Axit clohidric, dung dịch (d = 1,19), (1 + 1) và 0,4 N;

Axit Ascorbic, dung dịch 1 % trong axit clohidric 0,04 N;

Axit sunfuric, dung dịch (1 + 1);

Axit oxalic, dung dịch bão hòa;

Hidropeoxit, dung dịch 30 %;

Amoni hidroxit, dung dịch bão hòa;

Thori oxit, dung dịch chuẩn 1 mg/ml: xem 2.3.2;

Thoron, dung dịch 0,1 %.

...

...

...

Đặt chén sứ có chứa tổng các đất hiếm oxit và thori oxit vừa cân ở 2.3 vào một cốc 100 ml rồi hòa tan chúng bằng 20 ml dung dịch axit clohidric (1 + 1) có thêm vài giọt hidropeoxit và đun nóng đến 70^oC đến 80^oC cho kết tủa tan hoàn toàn. Chén được gắp ra và tráng bằng vài ml dung dịch axit clohidric (1 + 1) vào cốc. Cô cốc đến gần khô. Sau đó lại cho thêm vào cốc 30 ml dung dịch axit clohidric 0,04 N, đun sôi, để nguội, rồi lọc bằng giấy lọc băng xanh, cho dung dịch vào một bình định mức 50 ml ký hiệu là bình A, rửa kỹ giấy lọc bằng dung dịch axit clohidric 0,04 N rồi rót tiếp dung dịch axit trên vào bình cho tới vạch định mức. Từ bình A này, sau khi đã lắc kỹ, dùng pipet hút vào một bình định mức 50 ml khác (ký hiệu là bình B) một lượng dung dịch đủ để hàm lượng oxit thori nằm trong khoảng từ 0,1 µg đến 1 µg. Cho thêm vào bình này 1 ml dung dịch axit ascorbic và 0,8 ml dung dịch thoron rồi cho thêm dung dịch axit clohidric 0,04 N đến vạch định mức và lắc kỹ. Sau khoảng 15 phút đến 30 phút tiến hành đo mật độ quang trên máy trắc quang ở bước sóng l = 545 mm và tính kết quả theo đồ thị chuẩn.

3.4. Cách lập đồ thị chuẩn

Cho vào 10 bình định mức 50 ml theo thứ tự những thể tích dung dịch chuẩn thori oxit 0,1 µg/ ml từ 1 ml, 2 ml, 3 ml… đến 10 ml.

Sau đó cho thêm vào mỗi bình 1 ml dung dịch axit ascorbic, 0,8 ml dung dịch thoron và rót dung dịch axit clohydric 0,04 N tới vạch định mức. Tiến hành đo mật độ quang theo chỉ dẫn ở 4.3 và lập đồ thị mật độ quang - khối lượng oxit thori µg/ ml.

3.5. Xử lý kết quả

3.5.1. Hàm lượng phần trăm thori oxit Z, được tính theo công thức:

trong đó

G₃ là lượng thori oxit có trong bình B được tính theo đồ thị chuẩn, tính bằng µg/ ml;

...

...

...

V là thể tích dung dịch thori oxit ở bình A, tính bằng ml;

ở đây V = 50 ml;

3.5.2. Hàm lượng phần trăm tổng các đất hiếm oxit S, được tính theo công thức:

S = X - Z

3.5.3. Độ lệch cho phép

Độ lệch giữa các kết quả xác định đồng thời không được vượt quá các giá trị cho trong bảng sau đây:

Hàm lượng Tho₂

Độ lệch cho phép tuyệt đối

Nhỏ hơn 5.10^-2

...

...

...

Lớn hơn 1.10^-2 đến 2,5.10^-2

Lớn hơn 2,5.10^-2 đến 5.10^-2

Lớn hơn 5.10^-2 đến 1.10^-1

Lớn hơn 1.10^-1 đến 0,5

Lớn hơn 0,5 đến 1

2.10^-3

3.10^-3

5.10^-3

7.10^-3

...

...

...

7.10^-3

0,15