Thuộc tính
Nội dung
Tiếng Anh (English)
Văn bản gốc/PDF
Lược đồ
Liên quan hiệu lực
Liên quan nội dung
Thuộc tính
Tải về
Các bản dự thảo

Đang tải văn bản...

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 1668:2007 Quặng sắt - Xác định hàm lượng nước liên kết - Phương pháp chuẩn độ

Số hiệu:	TCVN1668:2007	Loại văn bản:	Tiêu chuẩn Việt Nam
Nơi ban hành:	***	Người ký:	***
Ngày ban hành:	Năm 2007	Ngày hiệu lực:
ICS:	73.060.10	Tình trạng:	Đã biết

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 1668 : 2007

ISO 7335 : 1987

QUẶNG SẮT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC LIÊN KẾT - PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KARL FISCHER

Iron ores - Determination of combined water content – Karl Fischer titrimetric method

Lời nói đầu

TCVN 1668 : 2007 thay thế TCVN 1668 : 1986.

TCVN 1668 : 2007 hoàn toàn tương đương với ISO 7335 : 1987.

TCVN 1668 : 2007 do Tiểu ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC102/SC2 Quặng sắt – Phân tích hóa học biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

...

Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký Thành Viên TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.

Mọi chi tiết xin liên hệ: ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

QUẶNG SẮT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC LIÊN KẾT - PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ KARL FISCHER

Iron ores - Determination of combined water content – Karl Fischer titrimetric method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn độ sử dụng dung dịch Karl Fischer để xác định hàm lượng nước liên kết trong quặng sắt.

Phương pháp này áp dụng cho dải hàm lượng nước liên kết từ 0,05 % đến 10 % khối lượng có trong quặng sắt nguyên khai, tinh quặng sắt và sắt kết khối, kể cả các sản phẩm thiêu kết.

Chú thích Thuật ngữ “nước liên kết” là hàm lượng nước trong quặng sắt chỉ có thể loại bỏ được ở nhiệt độ cao hơn khoảng 105 ^oC ± 5 ^oC.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

TCVN 1664 : 2007 (ISO 7764 : 2006) Quặng sắt – Chuẩn bị mẫu thử đã sấy sơ bộ để phân tích hóa học.

...

ISO 3082[1] Iron ores – Sampling and sample preparation procedures (Quặng sắt – Quy trình lấy mẫu và chuẩn bị mẫu).

3. Nguyên tắc

Giải phóng độ hút ẩm tự sinh bằng cách gia nhiệt phần mẫu thử đã sấy sơ bộ ở 105 ^oC trong lò có dòng nitơ khô. Nung tiếp đến 950 ^oC trong lò nung khác và thu gom nước liên kết đã giải phóng vào hỗn hợp etylen-glycol-metanol.

Đo hàm lượng nước liên kết bằng cách chuẩn độ với dung dịch Karl Fischer sử dụng đầu đo điện thế ở điểm cuối.

4. Thuốc thử

Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử tinh khiết phân tích và nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

4.1. Chất hút ẩm, hạt silicagen tự chỉ thị.

4.2. Chất hút ẩm, Magie peclorat khan [Mg(ClO₄)₂] cỡ hạt từ 0,8 mm đến 1,25 mm hoặc chất hút ẩm thích hợp khác.

Chú thích Magie peclorat là chất oxy hóa mạnh và không được để tiếp xúc với vật liệu hữu cơ. Khi đã hết tác dụng, phải rửa bằng vòi nước chảy mạnh vào bồn rửa.

...

4.4. Hỗn hợp etylen glycol (OHCH₂-CH₂OH)-metanol (CH₃OH) (1+1). Hỗn hợp này phải được kiểm tra lượng ẩm tự do có trong hỗn hợp trước mỗi lần sử dụng. Nếu lượng ẩm tự do lớn hơn 0,05 % khối lượng thì không được sử dụng.

CHÚ THÍCH Có thể sử dụng etylen glucol khan thay cho hỗn hợp này. Trong trường hợp đó, dung dịch Karl Fischer phải chứa lượng metanol thích hợp.

4.5. Dung dịch Karl Fischer (2,5 đến 3,0 mg H₂O/ml). Dung dịch này phải được chuẩn hóa trong ngày sử dụng bằng một trong các chất sau:

a) dung dịch chuẩn nước metanol: dung dịch này phải được chuẩn hóa trước khi sử dụng bằng các chất b), c) hoặc d);

b) thêm nước bằng micro xilanh;

c) axit xitric ngậm một phân tử nước [C(OH)(COOH)(CH₂COOH)₂.H₂O)];

d) dinatri tatrat ngậm hai phân tử nước [(CHOH.COONa)₂.2H₂O].

5. Thiết bị, dụng cụ

Thiết bị, dụng cụ phù hợp để xác định được mô tả trong Hình 1 (loại hai lò liên tiếp) hoặc trong Hình 2 (loại hai lò di động).

...

5.2. Tháp làm khô (t₁ và t₂), dung tích 250 ml, được nạp chất hút ẩm tương ứng (4.1) và (4.2) để làm khô dòng nitơ đi vào ống nung.

5.3. Lò nung (f₁ và f₂). Lò điện loại hai lò liên tiếp như ở Hình 1 hoặc loại hai lò di động quanh vị trí đặt và tháo khỏi, ống nung như trong Hình 2. Lò nung phải duy trì được nhiệt độ 105 ^oC ± 2 ^oC và 950 ^oC ± 20 ^oC, tương ứng trên chiều dài ống tối thiểu khoảng 150 mm bằng cách khống chế dòng điện. Nhiệt độ của lò được đo tại bề mặt phía trên của ống nung bằng dụng cụ đo nhiệt độ cao hoặc nhiệt kế.

5.4. ống nung. Ống silica như trong Hình 1, đường kính trong khoảng 30 mm, chiều dài khoảng 800 mm và có lõi là thanh silica dài. Ví dụ khác (Hình 2) ống dài khoảng 350 mm, bịt kín một đầu và được lắp ống mỏng bên trong có đường kính ngoài 8 mm, qua đó dòng khí thoát ra.

5.5. Thuyền mẫu, làm bằng vật liệu trơ và bền, ví dụ thạch anh, bạch kim hoặc sứ. Các kích thước là dài 100 mm, rộng 20 mm và cao 5 mm. Rải mẫu không quá 1 mg/mm² đối với 0,2 g đến 1 g phần mẫu thử và 1,5 mg/mm² đối với 3 g phần mẫu thử.

Trước khi sử dụng thuyền phải được nung đến 950 ^oC, để nguội và giữ trong bình hút ẩm để tránh hút ẩm.

5.6. Bộ lọc. Đĩa lọc bằng kim loại thiêu kết, thủy tinh thiêu kết hoặc loại tương tự, được lồng trong ống nối mềm giữa ống nung và đầu vào đến cuvet hấp thụ.

5.7. Ống nối mềm. Thích hợp là ống vật liệu tổng hợp neoprene. Một số loại ống silicon có thể bị thấm. Đối với ống dẫn khí sau tháp làm khô, cần sử dụng ống thủy tinh để kéo dài tối đa ống mềm mà chỉ dùng để nối các đoạn thủy tinh cần ghép với nhau.

5.8. Van kiểm soát dòng. Van kim được đặt ở phía đầu ra của lưu lượng kế.

5.9 Cuvet hấp thụ. Một bình thủy tinh được mô tả ở Hình 3. Tất cả các đầu vào của các điện cực bạch kim, buret, đầu vào của khí đều phải kín để ngăn không cho hơi ẩm lọt vào cuvet.

...

5.11. Máy khuấy từ

5.12. Bộ chuẩn độ điện kế, phù hợp để chuẩn độ Karl Fischer và được trang bị một microampe kế (0 mA đến 50 mA) hoặc thiết bị tương đương để hiển thị điện kế của điểm kết thúc.

5.13. Buret, dung tích khoảng 25 ml, phù hợp với các quy định trong TCVN 7149 (ISO 385).

6. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử

6.1. Mẫu phòng thí nghiệm

Để phân tích, sử dụng mẫu phòng thí nghiệm có cỡ hạt nhỏ hơn 100 mm được lấy và chuẩn bị theo ISO 3082. Trong trường hợp quặng có hàm lượng đáng kể nước liên kết hoặc các hợp chất có thể bị oxy hóa, sử dụng cỡ hạt nhỏ hơn 160 mm.

Chú thích Hướng dẫn về hàm lượng đáng kể nước liên kết và các hợp chất có thể bị ôxy hóa theo TCVN 1664 : 2007 (ISO 7764 : 2006).

6.2. Chuẩn bị mẫu thử đã sấy sơ bộ

Trộn đều mẫu phòng thí nghiệm và tiến hành lấy các mẫu đơn, từ đó lấy ra các mẫu thử sao cho đảm bảo tính đại diện cho toàn bộ mẫu trong thùng. Sấy mẫu ở 105 ^oC ± 2 ^oC theo TCVN 1664 : 2007 (ISO 7764 : 2006). (Đây là mẫu thử đã sấy sơ bộ).

...

7.1. Số phép xác định

Tiến hành phân tích độc lập ít nhất hai phép xác định trên một mẫu thử đã sấy sơ bộ, theo Phụ lục A.

Chú thích Khái niệm “độc lập” có nghĩa là kết quả thứ hai và bất kỳ kết quả ngoại suy nào không bị ảnh hưởng bởi các kết quả trước. Đối với phương pháp phân tích cụ thể này, điều kiện này hàm ý là việc tái diễn quy trình được thực hiện do cùng người thao tác tại thời điểm khác hoặc do một người thao tác khác, kể cả việc hiệu chuẩn lại thích hợp trong mỗi trường hợp.

7.2. Phần mẫu thử

Lấy một số mẫu đơn, cân một lượng mẫu thử đã sấy sơ bộ 6.2, chính xác đến 0,1 mg. theo Bảng 1.

Bảng 1 – Khối lượng của phần mẫu thử

Hàm lượng nước liên kết của mẫu thử, %

Khối lượng của phần mẫu thử, g

0,05 đến 0,5

...

0,5 đến 2

2 đến 5

0,5

5 đến 10

0,2

CHÚ THÍCH Thao tác lấy và cân phần mẫu thử vào ngày sấy sơ bộ phải nhanh để tránh hấp thụ ẩm lại.

7.3. Phép thử trắng và phép thử kiểm tra

Trong mỗi loạt phép thử, tiến hành song song một phép thử trắng và một phép thử vật liệu chuẩn được chứng nhận cùng loại với mẫu quặng trong cùng một điều kiện. Mẫu thử sấy sơ bộ của vật liệu chuẩn được chứng nhận phải được chuẩn bị như quy định trong 6.2.

...

Khi thực hiện phân tích vài mẫu cùng lúc, có thể sử dụng giá trị phép thử trắng cho một lần thử, với điều kiện sử dụng cùng quy trình và sử dụng cùng chai thuốc thử.

Khi thực hiện phân tích cùng lúc vài mẫu của cùng loại quặng, có thể dùng chung kết quả phân tích của vật liệu chuẩn được chứng nhận.

7.4. Phép xác định

7.4.1. Chuẩn bị dụng cụ

Làm nóng ống trong lò nung (f₁) đến nhiệt độ 105 ^oC ± 2 ^oC và duy trì ở nhiệt độ này qua các bước 7.4.1 và 7.4.3.

Điều chỉnh tốc độ dòng nitơ qua hệ thống đến khoảng 200 ml/phút. Đóng tạm thời đầu ra từ ống nung để kiểm tra độ kín của hệ thống. Nối lại đầu ra từ ống nung đến đầu vào của cuvet hấp thụ rồi điều chỉnh tốc độ dòng nếu cần. Để 10 phút cho hệ thống được làm sạch và duy trì dòng này qua các bước từ 7.4.1 đến 7.4.5.

Tháo nút khỏi cuvet hấp thụ và dùng pipet chuyển 40 ml hỗn hợp etylen glycol-metanol (4.4) qua đầu dẫn chất hấp thụ vào cuvet hấp thụ. Nút kín đầu vào.

Bật máy chuẩn độ và máy khuấy từ, điều chỉnh tốc độ để đảm bảo khuấy đều. Duy trì tốc độ khuấy không đổi trong quá trình chuẩn độ.

7.4.2. Chuẩn độ

...

Dung dịch hấp thụ phải chuẩn độ đến điểm cuối này ngay trước khi bắt đầu tất cả các phép thử và hiệu chuẩn.

7.4.3. Giải phòng độ ẩm tự sinh

Tháo đầu nối vào ống nung, đặt thuyền mẫu có chứa phần mẫu thử đã sấy sơ bộ (7.2) trong ống nung tại đầu vào vùng nung và lồng thanh đẩy từ tính.

Đóng đầu nối vào, sử dụng nam châm di chuyển thuyền đến tâm vùng nung của ống nung trong lò nung nhiệt độ thấp (f₁). Loại bỏ độ ẩm trong phần mẫu thử đã sấy sơ bộ cùng với ẩm môi trường sinh ra trong quá trình đưa thuyền vào.

Sau 30 phút tiến hành và lặp lại việc chuẩn độ tại các khoảng 10 phút như mô tả trong 7.4.2.

Chú thích Cần đảm bảo tất cả lượng ẩm tự sinh phải được giải phóng hoàn toàn trước khi nung mẫu ở 950 ^oC cho dù sử dụng mẫu thử đã sấy sơ bộ theo TCVN 1664 : 2007 (ISO 7764 : 2006).

7.4.4. Tách và thu nước liên kết

Di chuyển thuyền đến tâm vùng nung của ống trong lò nung (f₂) đang vận hành ở 950 ^oC ± 20 ^oC,

Chuẩn độ bằng dung dịch Karl Fischer (4.5) cho đến khi đạt được điểm cuối như mô tả trong 7.4.2.

...

Xác định giá trị phép thử trắng bằng cách thực hiện đúng quy trình đã mô tả trong các điều từ 7.4.1 đến 7.4.4 không có phần mẫu thử. Giá trị chỉ thị của nước đối với phép thử trắng không được lớn hơn 1,0 mg/giờ (0,25 mg trên 15 phút)

8. Biểu thị kết quả

8.1. Tính hàm lượng nước liên kết

Hàm lượng nước liên kết được tính bằng phần trăm khối lượng và lấy đến bốn số thập phân theo công thức

(1)

trong đó

V là thể tích dung dịch Karl Fisher (4.5) dùng trong 7.4.4 cho phần mẫu thử, tính bằng mililit;

V_o là thể tích dung dịch Karl Fisher (4.5) dùng trong 7.4.5 cho mẫu trắng, tính bằng mililit;

F là hệ số của dung dịch Karl Fisher (4.5), tính bằng miligam trên mililit;

...

8.2. Xử lý chung các kết quả

8.2.1. Độ lặp lại và sai số cho phép

Độ chụm của phương pháp phân tích biểu thị bằng các phương trình hồi quy sau

R_d = 0,043 1 X + 0,017 7 (2)

P = 0,093 9 X + 0,028 7 (3)

s_d = 0,015 2 X + 0,006 3 (4)

s_L = 0,031 3 X + 0,008 8 (5)

trong đó

X là hàm lượng nước liên kết của mẫu thử, biểu thị bằng phần trăm khối lượng:

...

- giữa các phòng thí nghiệm, dùng công thức (3 và 5): trung bình số học kết quả cuối cùng (8.2.3) của hai phòng thí nghiệm.

r là sai số cho phép trong phòng thí nghiệm (độ lặp lại);

P là sai số phép giữa các phòng thí nghiệm;

s_d là độ lệch chuẩn trong phòng thí nghiệm;

s_L là độ lệch chuẩn giữa các phòng thí nghiệm.

8.2.2. Chấp nhận kết quả phân tích

Kết quả nhận được với chất chuẩn được chứng nhận phải là kết quả sao cho chênh lệch giữa kết quả này và giá trị công nhận của vật liệu chuẩn là không có ý nghĩa thống kê. Đối với vật liệu chuẩn được chứng nhận đã được ít nhất 15 phòng thí nghiệm phân tích, sử dụng các phương pháp có thể so sánh được về độ chính xác và độ chụm của phương pháp này, có thể sử dụng công thức sau để kiểm tra giá trị của hiệu số.

trong đó:

...

A là kết quả hoặc trung bình các kết quả nhận được từ vật liệu chuẩn được chứng nhận;

S_Lc là độ lệch chuẩn giữa các phòng của các phòng thí nghiệm được công nhận;

S_Wc là độ chệch chuẩn trong phòng thí nghiệm được công nhận;

n_Wc là số trung bình các phép thử song song trong các phòng thí nghiệm được công nhận;

N_c là số phòng thí nghiệm được công nhận;

n là số phép thử lặp lại trên vật liệu chuẩn (trong hầu hết các trường hợp n = 1);

s_L và s_r như giải thích tại 8.2.1.

Nếu thỏa mãn điều kiện (6), tức là nếu vế trái của công thức là nhỏ hơn vế phải hoặc bằng vế

phải, thì hiệu số │A_c - A│ là không có ý nghĩa về mặt thống kê, trường hợp khác là có đáng kể.

...

Khi khoảng của hai giá trị của mẫu thử nằm ngoài giới hạn r tính theo công thức (2) phải tiến hành một hoặc một số phép thử bổ sung theo sơ đồ nêu trong phụ lục A, tiến hành đồng thời với một phép thử trắng tương ứng và một phân tích vật liệu chuẩn được chứng nhận của cùng loại quặng.

Việc chấp nhận các kết quả đối với mẫu thử phải tính đến từng trường hợp theo việc chấp nhận các kết quả của vật liệu chuẩn được chứng nhận.

CHÚ THÍCH Khi thông tin về vật liệu chuẩn được chứng nhận không đầy đủ phải sử dụng quy trình sau:

a) nếu có đủ dữ liệu cho phép đánh giá độ lệch chuẩn giữa các phòng thí nghiệm, xóa bỏ biểu thức S_WC²/ n_WC và coi S_LC là độ chệch chuẩn trung bình phòng thí nghiệm;

b) nếu việc công nhận mới chỉ thực hiện ở một phòng thí nghiệm hoặc nếu thiếu kết quả giữa các phòng thí nghiệm, thì không sử dụng vật liệu đó cho mục đích này. Trong trường hợp buộc phải sử dụng thì áp dụng công thức.

8.2.3. Tính kết quả cuối cùng

Kết quả cuối cùng là trung bình số học của các giá trị phân tích được chấp nhận cho mẫu thử, tính đến bốn số thập phân và làm tròn đến số thập phân thứ hai như sau:

a) khi số thập phân thứ ba nhỏ hơn 5 thì bỏ đi và giữ nguyên số thập phân thứ hai;

...

c) khi số thập phân thứ ba bằng 5 và số thập phân thứ tư bằng 0 thì bỏ số 5 và giữ nguyên số thập phân thứ hai khi nó là 0, 2, 4, 6 hoặc 8 và tăng lên một đơn vị khi nó là 1, 3, 5, 7 hoặc 9.

9. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm gồm các thông tin sau :

a) tên và địa chỉ phòng thử nghiệm;

b) ngày phát hành báo cáo kết quả;

c) viện dẫn tiêu chuẩn này;

d) các chi tiết cần thiết để nhận biết mẫu;

e) kết quả phân tích;

f) số tham chiếu của phiếu kết quả;

...

Chi tiết về ống nung (5.4)

CHÚ THÍCH Các kích thước không quy định trong điều 5 chỉ là để tham khảo.

Hình 1 – Dụng cụ của phép đo Karl Fischer (loại hai lò liên tiếp) (Ví dụ)

Hình 2 – Dụng cụ của phép đo Karl Fischer (loại hai lò di động) (Ví dụ)

CHÚ THÍCH Các kích thước nêu trên chỉ để làm thông tin

Hình 3 – Cuvet hấp thụ Karl Fischer (ví dụ)

...

PHỤ LỤC A

(quy định)

Lưu đồ quy trình chấp nhận giá trị phân tích đối với mẫu thử

r như xác định trong 8.2.1

PHỤ LỤC B

(tham khảo)

Nguồn gốc của các phương trình độ lặp lại và sai số cho phép

...

Xử lý đồ thị các dữ liệu độ chụm nêu trong Phụ lục C.

Bảng 2 – Hàm lượng nước liên kết của mẫu thử

Mẫu

Nước liên kết, %

76-4 Quặng vê viên Macona

0,05

76-3 Quặng sắt Philippin

0,23

79-5 Quặng Algacrobo

...

76-19 Quặng ấn độ

2,29

76-20 Quặng Rompanh

4,14

76-21 Quặng Sông Roba

7,65

CHÚ THÍCH

1 Báo cáo thử nghiệm quốc tế và phân tích thống kê các kết quả (tài liệu ISO/TC102/SC2 N601E, tháng 5 1980) được lưu tại Ban thư ký ISO/TC102/SC2 hoặc Ban thư ký ISO/TC102.

2 Phân tích thống kê được trình bày phù hợp với nguyên tắc của TCVN 6910 (ISO 5725) Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo.

...