Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14194-2:2024 Đất, đá quặng đồng - Phần 2: Xác định hàm lượng lưu huỳnh tổng số - Phương pháp khối lượng

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14194-2:2024

ĐẤT, ĐÁ QUẶNG ĐỒNG - PHẦN 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG LƯU HUỲNH TỔNG SỐ - PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG

Soils, rocks copper ores - Part 2: Determination of total sulfur content - Gravimetric method

Lời nói đầu

TCVN 14194-2:2024 do Cục Địa chất Việt Nam biên soạn, Bộ Tài nguyên và Môi trường đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 14194 Đất, đá quặng đồng gồm các phần sau:

ĐẤT, ĐÁ QUẶNG ĐỒNG - PHẦN 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG LƯU HUỲNH TỔNG SỐ - PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG

Soils, rocks copper ores - Part 2: Determination of total sulfur content - Gravimetric method

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định kỹ thuật phương pháp khối lượng xác định hàm lượng lưu huỳnh tổng số trong mẫu đất, đá quặng đồng có hàm lượng từ 0,1 % (theo khối lượng) đến 30 % (theo khối lượng).

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên 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, bổ sung (nếu có).

TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 7153 (ISO 1042), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh - Bình định mức.

TCVN 9924:2013, Đất, đá quặng - Quy trình gia công mẫu sử dụng cho các phương pháp phân tích hóa học, hóa lý, rơnghen, nhiệt.

3  Nguyên tắc

Bằng cách nung khan mẫu với hỗn hợp natri cacbonat và kẽm oxit, lưu huỳnh các dạng được tách khỏi phần lớn các nguyên tố đi kèm và chuyển về dạng SO₄^2- sau đó được xác định bằng phương pháp khối lượng ở dạng kết tủa bari suntat BaSO₄ khó tan.

4  Thuốc thử

Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử loại siêu tinh khiết phân tích và nước phù hợp với TCVN 4851 (ISO 3696).

4.1  Hỗn hợp nung Trộn đều theo khối lượng hai phần natri cacbonat Na₂CO₃ khan với ba phần kẽm oxit ZnO, loại đã tinh chế, không chứa lưu huỳnh, có thể thay ZnO bằng MgO

4.2  Rượu etylic 96°;

4.3  Natri cacbonat Na₂CO₃, dung dịch 2 %. Hòa tan 20 gam natri cacbonat tinh thể vào cốc 1 lit, định mức đến vạch bằng nước cất, khuấy đều

4.4  Metyl dacam, dung dịch 0,1 %. Hòa tan 0,1 gam metyl da cam tinh thể trong bình 100 ml, định mức bằng nước cất đến vạch, lắc đều, bảo quản trong bình thủy tinh tối màu, có nút kín

4.5  Axit tatric C₄H₆O₆, tinh thể;

4.6  Axit xitric C₆H₈O₇, tinh thể;

4.7  Bari clorua BaCl₂, dung dịch 10 %. Hòa tan 100 gam bari clorua BaCl₂ tinh thể trong cốc 1 lit, định mức đến vạch bằng nước cất, khuấy đều. Trước khi sử dụng lọc qua giấy lọc chảy chậm đã tia rửa 2 lần bằng dung dịch HCl (1+1) để loại bỏ kết tủa (nếu có)

4.8  Bạc nitrat AgNO₃, dung dịch 1 %. Hòa tan 1 gam bạc nitrat AgNO₃ tinh thể trong bình 100 ml, định mức bằng nước cất đến vạch, lắc đều, bảo quản trong bình thủy tinh tối màu, có nút kín

4.9  Axit clohidric HCl, dung dịch (1+1) (theo thể tích).

5  Thiết bị, dụng cụ

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thử nghiệm và các thiết bị, dụng cụ sau:

5.1  Cân phân tích có độ chính xác đến 0,0001 gam

5.2  Lò nung có điều khiển nhiệt độ đến 1000 °C.

5.3  Chén sứ dung tích 15 ml; 30 ml; 50 ml

5.4  Cốc chịu nhiệt dung tích 250 ml; 500 ml

5.5  Bình hút ẩm Φ 25 cm

5.6  Tủ sấy có thể đặt nhiệt độ ở 105 °C ± 2 °C.

6  Chuẩn bị mẫu thử

Chuẩn bị và gia công mẫu thử theo TCVN 9924:2013

7  Cách tiến hành

Cân (5.1) 0,5000 gam mẫu đã sấy ở 105 °C trong 2 h, vào chén sứ dung tích 30 ml ÷ 50 ml (5.3) đã có sẵn 3 gam ÷ 4 gam hỗn hợp nung (4.1). Dùng đũa thủy tinh trộn đều mẫu và hỗn hợp ở phần giữa chén sao cho mẫu không bị dính vào thành chén. Phủ đều một lớp mỏng hỗn hợp nung đó lên mặt chén.

Cho chén sứ (5.3) có chứa mẫu vào lò nung (5.2), tăng dần nhiệt độ đến 750 °C ÷ 800 °C, giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 2 h. Giữa chừng cần đảo vị trí các chén trong lò.

Lấy chén sứ (5.3) có mẫu vừa nung ra khỏi lò, để nguội. Cho khối nung vào cốc chịu nhiệt dung tích 250 ml (5.4). Dùng đũa thủy tinh dầm nát khối nung. Rửa chén sứ (5.3) bằng nước cất và thêm nước cất vào cốc (5.4) đến khoảng 50 ml. Thêm vài giọt rượu etylic (4.2), đun sôi khoảng 10 min ÷ 15 min, tiếp tục thêm từ từ vài giọt rượu etylic (4.2) và đun cho đến khi hết màu xanh.

Lọc nóng qua giấy lọc chảy trung bình, hứng dung dịch vào cốc chịu nhiệt 500 ml (5.4). Rửa cốc và bã bằng dung dịch Na₂CO₃ 2 % (4.3) cho đến sạch ion SO₄^2- (thử bằng dung dịch BaCl₂). Bã và giấy lọc chảy trung bình bỏ đi. Pha loãng nước lọc bằng nước cất đến 200 ml.

Thêm vào 1 gam axit xitric C₆H₈O₇ (4.6) và 3 gam axit tatric (4.5) C₄H₆O₆, 2 giọt chỉ thị metyl dacam (4.4), trung hòa bằng HCl dung dịch (1+1) (4.9) đến đổi màu chỉ thị, cho dư 2 ml HCl dung dịch (1+1) (4.9) nữa. Đun sôi dung dịch đến hết bọt khí CO₂. Thêm 10 ml dung dịch BaCl₂ 10 % (4.7), khuấy đều. Tiếp tục đun sôi 5 min nữa. Lấy cốc khỏi bếp, để yên, lắng trong 6 h. Lọc lấy kết tủa BaSO₄ bằng giấy lọc chảy chậm. Tráng cốc và rửa kết tủa bằng nước cất nóng cho đến hết ion Cl^- (thử bằng dung dịch AgNO₃ 1 %) (4.8).

Cho kết tủa và giấy lọc vào chén sứ dung tích 15 ml (5.3) đã được nung trong 1 h ở nhiệt độ 750 °C ÷ 800 °C. Tro hóa giấy lọc và nung kết tủa từ nhiệt độ thấp lên 750 °C ÷ 800 °C. Giữ ở nhiệt độ này 1 h đến 1,5 h. Lấy chén ra khỏi lò, để nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm (5.5). Cân khối lượng chén và kết tủa (G₁); khối lượng chén và kết tủa của mẫu trắng (G₂).

Làm mẫu trắng đồng thời với mẫu phân tích

8  Tính kết quả

8.1  Tính hàm lượng lưu huỳnh tổng số

Hàm lượng của lưu huỳnh tổng số của mẫu thử, tính theo phần trăm khối lượng được xác định theo công thức như sau:

trong đó:

G1: Khối lượng kết tủa BaSO₄ trong mẫu phân tích, tính bằng gam (g);

G2: Khối lượng tạp chất trong mẫu trắng, tính bằng gam (g);

G: Lượng cân mẫu, tính bằng gam (g);

0,1373: Hệ số chuyển từ BaSO₄ sang lưu huỳnh (S) tổng số;

Kết quả được lấy chính xác đến 2 chữ số sau dấu phẩy.

8.2  Sai lệch phép phân tích song song

Sai lệch lớn nhất giữa hai kết quả phân tích song song không vượt quá giá trị độ lệch tương đối D trong bảng 1.

trong đó:

D  là độ lệch tương đối của hai kết quả phân tích song song, (%);

X_ci  là kết quả phân tích mẫu cơ bản;

X_cs  là kết quả phân tích mẫu song song;

  là giá trị trung bình của hai kết quả phân tích song song.

Bảng 1 - Độ lệch tương đối phép phân tích song song

9  Báo cáo kết quả thử nghiệm

Báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm các thông tin sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Nhận dạng mẫu thử;

c) Tên và địa chỉ phòng thử nghiệm;

d) Ngày tiến hành thử nghiệm;

e) Kết quả thử nghiệm;

f) Mọi thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc được coi là tùy chọn và các yếu tố có thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm.

PHỤ LỤC A

(Tham khảo)

Bảng kết quả các mẫu lặp ở các khoảng hàm lượng khác nhau

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] QTNB - Cu: S/2018 Đất, đá quặng đồng - Xác định hàm lượng Lưu huỳnh (S) - Phương pháp khối lượng;

[2] T.C.N 06-IV/PTH 94 Quặng Đồng - Chì - Kẽm Phương pháp xác định hàm lượng lưu huỳnh.