ISO/TR 7955:1982
(Main)Ferroniobium — Determination of niobium content — Gravimetric method
Ferroniobium — Determination of niobium content — Gravimetric method
Specifies a photometric method for the determination of the titanium content (annex A), a gravimetric method for the determination of tantalum contents greater than 1 % (m/m) (annex B) and a photometric method for the determination of tantalum contents less than 1 % (m/m) (annex C). The methods are applicable to ferroniobium having niobium contents between 40 and 75 % (m/m), tantalum contents between 0,25 and 8,0 % (m/m) and titanium contents between 0,05 and 5,0 % (m/m). Interference may arise if bismuth or trivalent antimony are present.
Ferro-niobium — Dosage du niobium — Méthode gravimétrique
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TECHNICAL REPORT 7955
Published 1982-12-15
INTERNATlONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION@ME~YHAPOAHAR OPrAHM3Al.&lR IlO CTAH~APTl43A~ldbWORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALlSATlON
Ferroniobium - Determination of niobium content -
Gravimetric method
- Dosage du niobium - M&hode gravimhrique
Ferro-niobium
0 introduction
Studies of the methods specified in this Technical Report have revealed that it is not possible, using wet chemical methods, to obtain
results of sufficient accuracy to satisfy the criteria for the publication of an International Standard. For this reason, it has been decided
to publish the methods in the form of a Technical report.
1 Scope and field of application
This Technical Report specifies a gravimetric method for the determination of the niobium content of ferroniobium. It also specifies a
photometric method for the determination of the titanium content (annex AI, a gravimetric method for the determination of tantalum
contents greater than 1 % (m/m) (annex B) and a photometric method for the determination of tantalum contens less than 1 %
(m/m) (annex CL
The methods are applicable to ferroniobium having niobium contents between 40 and 75 % (m/m), tantalum contents between 0,25
and 8,0 % (m/m) and titanium contents between 0,05 and 5,0 % (m/m).
Interference may arise if bismuth is present. This will appear in the tantalum fraction, but the element is seldom present in concen-
trations greater than 0,005 % (m/m) in ferroniobium. Trivalent antimony, if present, is eluted with titanium and precipitated with
cupferron, but it does not interfere in the photometric method for the determination of titanium.
2 Reference
IS0 3713, Ferroalloys - Sampling and preparation of samples - General rules. 1)
3 Principle
Dissolution of a test portion in a mixture of hydrochloric acid hydrofluoric acid and passing the solution through an anion-exchange
column. Elution of titanium, iron and other elements with a mixture of ammonium chloride, hydrochloric acid and hydrofluoric acid.
Treatment of this eluate with boric acid and cupferron, ignition of the precipitate, containing the titanium, fusion with potassium
hydrogen sulphate, and leaching with sulphuric acid solution. Oxidation of titanium with hydrogen peroxide to the yellow pertitanate
and photometric measurement at a wavelength of approximately 410 nm.
‘l) At present at the stage of draft.
UDC 669.15498 : 543.7 Ref. No. : ISO/TR 79554982 (E)
Descriptors : ferroalloys, ferroniobium, chemical analysis, determination of content, niobium, gravimetric analysis, titanium, tanlalum.
0 International Organization for Standardization, 1982 l
Price based on 14 pages
Printed in Switzerland
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ISO/TR 7955-1982 (E)
of ammoni urn chloride and hydrofluo ric acid and of urn with an ammonium chloride/am-
Elution of niobium with a mixture
monium fluoride solution adjusted to a pH of 5 to 6.
with cupferron ignition, and
t of the eluates with boric acid to complex the fluorides, precipitation of niobium and tantalum
Treatmen
weighing as the pentoxide.
in conversion of the tan-
ntalum contents of less than 1 % (m/m ), addition of zircon i urn as a gatherer the cupferron separation,
For ta
at a wavelength of approximately 420 nm.
talum to the pyrogallol complex, and photometric measurement
4 Reagents
During the analysis, unless otherwise stated, use only reagents of recognized analytical grade and only distilled water or water of
equivalent purity.
4.1 Nitric acid (Q = 1,42 g/ml).
4.2 Hydrochloric acid (Q = 1,19 g/ml).
4.3 Hydrofluoric acid (Q = 1,14 g/ml).
4.4 Ammonium chloride, 240 g/l solution.
Dissolve, by warming, 480 g of ammonium chloride (NH&l) in 1 600 ml of water, cool, dilute to 2 000 ml and mix. Filter, if necessary.
Use this stock solution the preparation of the solutions described in 4.5, 4.6 and 4.7.
45 . Ammonium chloride/ammonium fluoride, neutral solution.
Transfer 600 ml of the ammonium chloride solution (4.4) and 40 ml of the hydrofluoric acid (4.3) to a plastic beaker. Adjust the pH to 5
to 6 with ammonium hydroxide solution [c (NH40H) = 13 moI/I; approximately 80 to 85 ml will be required], dilute to 1 000 ml with
water, and mix.
elute the urn; if the pH is too high, tan-
NOTE - Prepare this solution with care. If the pH is too low, the volume specified will not completely
talum will precipitate in the column, thus leading to errors in this and subsequent determinations.
4.6 Ammonium chloride/hydrochloric acid/hydrofluoric acid mixture.
Transfer 240 ml of the ammonium chloride solution (4.4), 200 ml of the hydrofluoric acid (4.3) and 150 ml of the hydrochloric acid
(4.2) to a plastic bottle, dilute to 1 000 ml with water, and mix.
4.7 Ammonium chloride/hydrofluoric acid mixture.
Transfer 600 ml of the ammoniu m chloride solution (4.4) and 40 ml of the hydrofl uoric acid (4.3) to a plastic bottle, dilute to 1 000 ml
with water, and mix.
48 . Ammonium nitrate, 20 g/l wash solution.
Dissolve 20 g of ammonium nitrate (NH,N03) in water, and dilute to 1 000 ml.
4.9 Boric acid (H,BO$.
4.10 Cupferron, 60 g/l solution.
Dissolve 60 g of cupferron in 800 ml of cold water, dilute to 1 000 ml and filter.
This solution should be freshly prepared as required and cooled to 5 OC before use.
2
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4.11 Cupferron, wash solution.
Add 25 ml of the cupferron solution (4.10) to 975 ml of cold (1 + 9) hydrochloric acid solution and mix.
Prepare as required.
Hydrochloric acid/hydrofluoric acid mixture.
4.12
Add 250 ml of the hydrochloric acid (4.2) to 300 ml of water, add 200 ml of the hydrofluoric acid (4.3), dilute to 1 000 ml with water,
and mix.
4.13 Hydrogen peroxide (H202), 30 % solution.
4.14 Ion-exchange resin.
Use a strongly basic anion-exchange resin, of particle size 75 to 38 pm (200 to 400 mesh), with 8 to 10 % divinylbenzene cross
linkage.
Since the mesh size of the resin may vary considerably from lot to lot, air-dry the resin and pass it through a sieve of aperture size
53 pm.
NOTE - Material retained on the sieve may be used for other purposes.
+ 9) hydrochloric acid solu-
Remove most of the fines from the fraction passing the sieve by preparing a suspension of the resin in (1
tion, allowing the coarser fraction to settle for 10 to 15 min and removing the fines by decantation. Repeat the process several times
until most of the very fine material has been removed from the suspension.
4.15 Oxalate/citrate/sulphuric acid solution.
Dissolve 35 g of ammonium oxalate [(NH&C204 . Hz01 and 35 g of diammonium hydrogen citrate [(NH,),HC8H5071 in 1 000 ml of
(1 + 39) sulphuric acid solution.
4.16 Pyrogallol Cl, 2, 3 - bihydroxybenzine {C6H3 (OH)3}l.
4.17 Sodium hydroxide, 100 g/l solution.
Dissolve 20 g of sodium hydroxide (NaOH) in 150 ml of water, cool, dilute to 200 ml, and mix.
Store in a plastic bottle.
4.18 Tantalum, standard solution corresponding to 0,500 mg of Ta per litre.
Transfer 0,122 1 g of tantalum pentoxide (Ta205) to a platinum crucible. Add 2,5 g of potassium hydrogen sulphate (KHS04) and
heat to fuse the oxide. Dissolve the cooled melt in warm oxalate/citrate/sulphuric acid solution (4.15). Transfer to a 200 ml one-mark
volumetric flask, cool, dilute to the mark with the oxalate/citrate/sulphuric acid solution (4.15) and mix.
1 ml of the standard solution corresponds to 0,500 mg of Ta.
4.19 Titanium, standard solution corresponding to 0,100 mg of Ti per litre.
Transfer 0,083 4 g of titanium dioxide (Ti02) to a platinum crucible. Add 1 g of potassium hydrogen sulphate, and heat to fuse the
oxide. Cool, and dissolve the melt in 50 ml of warm (1 + 9) sulphuric acid solution. Cool, transfer to a 500 ml one-mark volumetric
flask, dilute to the mark with (1 + 9) sulphuric acid solution, and mix.
1 ml of this standard solution corresponds to 0,100 mg of Ti.
4.20 Zirconium, 1 g/l solution.
Dissolve 0,5 g of zirconium in 10 ml of the hydrofluoric acid (4.3) in a plastic bottle, and dilute to 500 ml.
NOTE - An equivalent mass of zirconyl chloride may be substitued for the zirconium
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5 Apparatus
and in particular :
Usual laboratory equipment,
5.1 Ion-exchange columns.
5.1.1 General
The columns shall be constructed of polystyrene tubing and shall be approximately 300 mm long and 25 mm in internal diameter. A
suitable column may be prepared as follows :
f the polystyrene tube. Insert into the hole, and flush
having an external diameter of 5 mm and a bore of
approximately 50 mm length of polyvinyl tu
bine, and
If a number of determinations are to be made, it is convenient to arrange the columns so that they can be operated with a minimum of
attention. Plastic columns equipped with polystyrene fittings have been developed for such an assembly : inlet and outlet tubes are
polyethylene; where necessary, flexible connections, are of polyvinyl tubing; the flow rate is controlled by stopcocks on these flexible
connections.
The system shall be carefully assembled and checked to avoid possible leakage of solutions containing hydrofluoric acid.
Preparation of ion-exchange column
5.12
Place a 6 to 10 mm thick layer of acid-resistant polyvinyl chloride plastic fibre in the bottom of the column. Add the resin suspension
(4.14) in small portions to obtain a settled bed of the resin 150 to 180 mm high. Wash the column with approximately 100 ml of
(1 + 9) nitric acid solution, and perform three elution cycles with alternate additions of 100 ml of (1 + 9) hydrochloric acid solution
and 100 ml of (3 + 1) hydrochloric acid solution to remove the remainder of the fines. Finally, wash the column with 200 ml of
(1 + 3) hydrochloric acid solution to a level about 20 mm above the resin.
NOTE - Resin columns prepared in this way have been used for several years; the only maintenance required may be to empty and refill the column
with the resin charge if the flow rate becomes excessively slow due to compaction.
5.2 Plastics, laboratory ware, made of polyethylene, polypropylene, or TFE-fluorocarbon.
5.2.1 Bottles, of capacities 250 and 1 000 ml.
5.2.2 Measuring cylinders, of capacities 50 and 250 ml.
5.23 Griffin-form beakers, of capacities 250, 600 and 1 000 ml, with covers.
6 Sample
Use powder which will pass through a sieve of aperture size 160 pm, prepared in accordance with IS0 3713.
7 Procedure
7.1 Test portion
Take a test portion of 0,5 +O,OOO 1 g.
7.2 Preparation of test solutions
7.2.1 Transfer the test portion to a 250 ml plastic beaker (5.2.3). Add 40 ml of the hydrochloric acid/hydrofluoric acid mixture (4.12).
Place a plastic cover on the beaker, and heat gently. After the reaction ceases, add the nitric acid (4.1), drop by drop, until the solution
clears.
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NOTE - The addition of nitric acid should be kept to a minimum because of its strong replacing power for niobium on the ion-exchange column.
be required
Approximately 6 to 8 drops will
Digest on a steam bath for 20 to 30 min to remove nitrous oxide fumes. Rinse the plastic cover and the walls of
the beaker with the
hydrochloric acid/ hydrofluoric acid mixture (4.121, and dilute the solution to 70 ml with the same acid mixture.
7.2.2 Transfer 50 ml of the hydrochloric acid/hydrofluoric acid mixture (4.12) to the column in portions of 5 to IO ml. Drain the acid
to a level 100 mm above the resin bed, collecting the eluate in a 600 ml plastic beaker (5.2.3). Transfer the solution of the test portion
in portions of 5 to 10 ml to the column. As the solution passes down the column, continue to add portions until all of the solution has
been transferred. Wash the beaker four or five times with 4 ml portions of the hydrochloric acid/hydrofluoric acid mixture (4.12),
transferring the washings to the column. Wash the sides of the column with 10 to 15 ml of the hydrochloric acid/hydrofluoric acid
mixture, followed by several washings with the ammonium chloride/hydrochloric acid/hydrofluoric acid mixture (4.6).
7.2.3 Pass a total of 300 ml of the ammonium chloride/hydrochloric acid/hydrofluoric acid mixture through the column at a flow
rate of approximately 100 to 125 ml/h. Allow the solution to drain to the top of the resin. Remove the beaker containing the first frac-
tion and use this solution for the determination of the titanium content as described in annex A. Replace the beaker with another
600 ml plastic beaker (5.2.3).
7.2.4 Wash the sides of the column with four or five portions (a total of about 25 ml) of the ammonium chloride/hydrofluoric acid
mixture (4.71, allowing the solution to drain to the top of the resin each time. Pass a total of 300 ml of this mixture through the column
at the flow rate specified in 7.2.3.
NOTE - This poin t in the preparation of the test solutions provides a convenient and satisfactory place to stop, for example overnight, if the elutions
cannot 0 t her-wise, be carried out as a continuous operation.
Remove the beaker containing the second fraction and use this solution for the determination of the niobium content as described in
7.3. Replace the beaker with another 600 ml plastic beaker (5.2.3).
7.2.5 For the determination of the tantalum content in accordance with annex B or annex C, wash the sides of the column with five
or six 5 ml portions of the solution (4.5). Pass a total of 350 ml of this solution through the column, at the flow rate specified in 7.2.3.
Remove the beaker containing the third fraction and use this solution for the determination of the tantalum content described in an-
nex B or annex C, as appropriate.
7.2.6 Prepare the column for the next determination by adding 50 ml of (1 + 3) hydrochloric acid solution, in 10 ml positions, and
discarding the eluates.
7.3 Determination
- Blank tests usually give results of less than 0,5 mg and are to be
NOTE hence considered compensated for by the few tenths of a milligram of
mineral acid lost in the precipitation.
7.3.1 To the second fraction, which contains the niobium (see 7.2.41, add 15 g of the boric acid-(4.9), 75 ml of the hydrochloric acid
(4.2), and 95 ml o f water. Heat at 30 to 35 OC until the boric acid has dissolved. Cool to 5 OC.
7.3.2 Add slowly, while stirring the solution, 65 ml of the cupferron solution (4.10). Add filter paper pulp, stir well, and allow to
stand for 10 to 15 min. Filter, using moderate suction, on a Buchner funnel, using double thickness, low-ash, fine filter paper, of
diameter 90 mm, precoated with a little filter paper pulp. Transfer the precipitate to the funnel, clean the beaker with a piece of
moistened filter paper and place this in the funnel. Wash the paper and precipitate with 400 ml of cold (5 OC) cupferron wash solution
(4.11).
7.3.3 Transfer the precipitate and paper to tared platinum crucible, and ignite at a low temperature until the carbon is destroyed.
Finally, ignite at 1 200 OC until constant mass is attained and weigh [the niobium is determined as niobium pentoxide (Nb20,)l.
8 Expression of results
The niobium content, expressed as a percentage by mass, is given by the formula
0,699 ml
- x loo
m0
5
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ISO/TR 79554982 (E)
where .
m. is the mass, in grams, of the test portion (7.1);
ml is the mass, in grams, of niobium pentoxide (Nb205) determined in 7.3.3;
0,699 is the factor for expressing niobium pentoxide as niobium.
9 Precision
An inter-laboratory trial involving nine laboratories gave the statistical information summarized in table 1.
Table 1
Sample Deter
...
RAPPORT TECHNIQUE 7955
Publié’1982-12-15
INTERNATIONAL ORGANIfATION FOR STANDARDIZATION*MEX~YHAPO~HAR OPTAHM3AUMR ll0 CTAH~APTM3A~MM~ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Ferro-niobium - Dosage du niobium - Méthode
gravimétrique
Ferroniobium - Determination of niobium content - Gravimetric method
0 Introduction
Les études des méthodes spécifiées dans le présent Rapport technique ont montré que ces méthodes n’étaient pas suffisamment pré-
cises pour être utilisées en tant que méthodes relevant d’une Norme internationale. C’est la raison pour laquelle il a été décidé de
publier ces méthodes sous la forme d’un Rapport technique.
1 Objet et domaine d’application
Le présent Rapport technique décrit une méthode gravimétrique de dosage du niobium dans le ferro-niobium. II spécifie également
une methode photométrique de dosage du titane dans le ferro-niobium (annexe A), une méthode gravimétrique de dosage des
teneurs en titane supérieures à 1 % (ml& (annexe B) et une méthode photométrique de dosage du tantale lorsque sa teneur est
inférieure à 1 % (mlm) (annexe. CI.
Ces méthodes sont applicables aux ferro-niobiums ayant des teneurs de 40 à 75 % en niobium, de 0,25 à 8,0 % (mlm) en tantale et
de 0,05 à 5,0 % (mlm) en titane.
Les interférences proviendront du bismuth éventuel, lequel apparaîtra dans la fraction de tantale, mais cet élément est rarement
présent en concentrations supérieures à 0,005 % (mlm 1 dans le ferro-niobium. L’antimoine trivalent éventuellement présent est élué
avec le titane et précipité avec le cupferron, mais ne gêne pas le dosage photométrique du titane.
2 Référence
ISO 3713, Ferra-alliages - Échan tiflonnage et préparation des échantillons - Règles générales 1).
3 Principe
Mise en solution d’une prise d’essai dans un mélange acide chlorhydrique/acide fluorhydrique et passage sur une colonne échan-
geuse d’anions. Élution du titane, du fer et d’autres éléments par un mélange de chlorure d’ammonium et d’acides chlorhydrique et
fluorhydrique. Reprise de I’éluat par de l’acide borique et du cupferron, puis calcination du précipité contenant le titane, suivie d’une
fusion avec de I’hydrogénosulfate de potassium et d’un lessivage à l’acide sulfurique dilué. Oxydation du titane en pertitanate jaune
avec du peroxyde d’hydrogène. Dosage spectrophotométrique à environ 410 nm. Élimination du niobium par élution à l’aide d’un
mélange de chlorure d’ammonium et d’acide fluorhydrique. Élimination du tantale par élution à l’aide d’une solution de chlorure
d’ammonium et de fluorure d’ammonium de pH réglé à 5 à 6.
1) Actuellement au stade de projet.
CDU 669.15498 : 543.7 Réf. no : ISO/TR 79554982 (FI
Descripteurs : ferro-alliage, ferro-niobium, analyse chimique, dosage, niobium, méthode gravimétrique, titane, tantale.
@ Organisation internationale de normalisation, 1982 0
Prix basé sur 14 pages
Imprimé en Suisse
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ISO/TR 7955-1982 (FI
dés éluats avec l’acide borique pour complexer les fluorures, puis précipitation de éléments, niobium et tantale,
Reprise chacun des
avec le cupferron, et enfin calcination et pesée du pen toxyde.
Pour le tantale en teneurs inférieures à 1 % im/m , addition de zirconium, comme rassembleur, lors de la séparation du cupferron et
conversion du tantale en complexe de pyrogallol. Dosage photométrique à environ 420 nm.
4 Réactifs
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou
de l’eau de pureté équivalente.
4.9 Acide nitrique (e = 1,42 g/ml).
4.2 Acide chlorhydrique (Q = 1,19 g/ml).
4.3 Acide fluorhydrique (Q = 1,14 g/ml).
4.4 Chlorure d’ammonium, solution à 240 g/l.
Mettre en solution 480 g de chlorure d’ammonium (NHJI) dans 1 600 ml d’eau. Chauffer, refroidir, diluer à 2 OC)0 ml et homogénéi-
ser. Filtrer si nécessaire.
Utiliser cette solution de réserve pour préparer les solutions décrites en 4.5, 4.6 et 4.7.
4.5 Chlorure d’ammonium/fluorure d’ammonium, solution neutre.
Verser 600 ml de solution de chlorure d’ammonium (4.4) et 40 ml d’acide fluorhydrique (4.3) dans un bécher en plastique. Régler le pH
à 5 à 6 avec une solution d’hydroxyde d’ammonium [c (NH,OH) - 13 mol/l; environ 80 à 85 ml], diluer à 1 000 ml avec de l’eau et
homogénéiser.
NOTE - Préparer cette solution avec soin. Si le pH est trop bas, le volume spécifié n’éluera pas complètement le tantale. S’il est trop élevé, le tantale
précipitera dans la colonne, d’où des erreurs dans les dosages en cours.
4.6 Mélange de chlorure d’ammonium/acide chlorhydrique/acide fluorhydrique.
Verser 240 ml de solution de chlorure d’ammonium (4.4),200 ml d’acide fluorhydrique (4.3) et 150 ml d’acide chlorhydrique (4.2) dans
un flacon en plastique. Diluer à 100 ml avec de l’eau et homogénéiser.
4.7 Mélange de chlorure d’ammonium/acide fluorhydrique.
Verser 600 ml de solution de chlorure d’ammonium (4.4) et 40 ml d’acide fluorhydrique (4.3) dans un flacon en plastique. Diluer à
1 000 ml avec de l’eau et homogénéiser.
4.8 Nitrate d’ammonium, solution de lavage à 20 g/l.
Dissoudre 20 g de nitrate d’ammonium (NH,N03) dans de l’eau et diluer à 1 000 ml.
4.9 Acide borique (H,BO&
4.10 Cupferron, solution à 60 g/l.
Dissoudre 60 g de cupferron dans 800 ml d’eau froide, diluer à 1 000 ml et filtrer.
Cette solution doit être préparée extemporanément au fur et à mesure des besoins et refroidie à 5 OC avant l’emploi.
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4.11 Cupferron, solution de lavage.
Ajouter 25 ml de solution de cupferron (4.10) à 975 ml d’une solution d’acide chlorhydrique froid (1 + 9) et homogénéiser.
Préparer au fur et à mesure des besoins.
4.12 Mélange d’acide chlorhydrique/acide fluorhydrique.
Ajouter 250 ml d’acide chlorhydrique (4.2) dans 300 ml d’eau, puis 200 ml d’acide fluorhydrique (4.31, diluer à 1 000 ml avec de l’eau
et homogénéiser.
4.13 Peroxyde d’hydrogène (H20Z), solution à 30 % (Vl VI.
4.14 Résine échangeuse d’ions.
Résine anionique fortement basique, de granulométrie 200 à 400 mesh, (75 à 38 pm), avec enchaînements par liaisons transversales
divinyle-benzène 8 à 10 %.
Les dimensions de mailles de la résine pouvant varier considérablement d’un lot à l’autre, sécher la résine à l’air et la faire passer par un
tamis no 270, d’ouverture de maille 53 prn.
Le matériau retenu sur le tamis peut être utilisé à d’autres usages.
NOTE -
Éliminer la plupart des fines de la fraction passant sur le tamis de la maniére suivante : préparer une suspension de résine dans une
solution d’acide chlorhydrique (1 + 9). Laisser déposer la fraction la plus grossière 10 à 15 min et enlever les fines par décantation.
Répéter l’opération plusieurs fois jusqu’à élimination de la majeure partie des matiéres très fines de la suspension.
4.15 Solution d’oxalate/citrate/acide sulfurique.
Dissoudre 35 g d’oxalate d’ammonium [NH4)2C204 . H*O] et 35 g de citrate d’ammonium diammonique [(NH&HCaH5071 dans
1 000 ml d’une solution d’acide sulfurique (1 + 39).
4.16 Pyrogallol 11, 2, 3 - bihydroxybenzène {C6H3 (OH13}].
4.17 Hydroxyde de sodium, solution à 100 g/l.
Dissoudre 20 g d’hydroxyde de sodium (NaOH) dans 150 ml d’eau, refroidir, diluer à 200 ml et homogénéiser. Conserver en flacon de
plastique.
4.18 Tantale, solution étalon corespondant à 0,500 mg de Ta par litre.
Transvaser 0,122 1 g de peroxyde de tantale (Ta,O,) dans un creuset en platine. Ajouter 2,5 g d’hydrogénosulfate de potassium
(KHSO& et chauffer pour fondre l’oxyde. Dissoudre le culot de fusion refroidi dans une solution chaude d’oxalate/citrate/acide sulfu-
rique (4.15). Transvaser dans une fiole jaugée de 200 ml, refroidir, diluer au volume avec la solution d’oxalate/citrate/acide sulfurique
(4.15) et homogénéiser.
1 ml de cette solution étalon correspond à 0,500 mg de Ta.
4.19 Titane, solution étalon correspondant à 0,100 mg de Ti par litre.
Verser 0,083 4 g d’oxyde de titane (IV) (TiO,l dans un creuset en platine. Ajouter 1 g d’hydrogénosulfate de potassium et chauffer
pour fondre l’oxyde. Refroidir et dissoudre le culot de fusion dans 50 ml d’une solution chaude d’acide sulfurique (1 + 9). Refroidir.
Verser dans une fiole jaugée de 500 ml, compléter au volume avec la solution d’acide sulfurique (1 + 9) et homogénéiser.
1 ml de cette solution étalon correspond à 0,100 mg de Ti.
4.20 Zirconium, solution à 1 g/l.
Dissoudre 0,5 g de zirconium dans 10 ml d’acide fluorhydrique (4.3)*dans un flacon en plastique et diluer à 500 ml.
- On peut remplacer le zirconium métallique par une masse équivalente de chlorure de zirconyle.
NOTE
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5 Appareillage
Matériel courant de laboratoire, et notamment :
5.1 Colonnes échangeuses d’ions.
5.1 .l Généralités
Ces colonnes doivent être const ruites en tuyaux de ystyrène d’environ 300 mm de long et de 25 mm de diamètre intérieur.
Une
Pol
colonne appropriée s’obtient de la manière suivante
Obturer le fond d’un tuyau en polystyrène à l’aide d’un bouchon en caoutchouc enduit de cire, percé d’un trou de 5 mm de diamètre.
Insérer dans le trou, au ras du bouchon, un tuyau en polystyrène de 150 mm de long, 5 mm de diamètre extérieur et 2 mm de diamètre
intérieur. Rattacher à ce tuyau une autre longueur de 150 mm, l’assemblage étant fait à l’aide d’un tube en polyvinyle d’environ 50 mm
de long, et placer un robinet de caoutchouc sur le tube en polyvinyle pour régler le débit.
Si l’on effectue plusieurs dosages, il est pratique de disposer les colonnes de manière à leur consacrer un minimum d’attention. C’est à
cet effet que l’on a mis au point les colonnes en plastique à raccords en polystyrène. Les tubes d’entrée et de sortie sont en polysty-
réne; les raccords flexibles éventuels sont en polyvinyle. Le débit est réglé par des robinets en caoutchouc montés sur les raccords
flexibles.
Le circuit doit être monté et vérifié soigneusement pour éviter toute fuite de solutions contenant de l’acide fluorhydrique.
5.1.2 Préparation de la colonne échangeuse d’ions
Placer au fond de la colonne une couche de 6 à 10 mm d’épaisseur de chlorure de polyvinyle en fibres plastiques résistant aux acides.
Ajouter la résine en suspension (4.14) par petites quantités pour obtenir un dépôt de résine de 150 à 180 mm d’épaisseur. Laver la
colonne avec environ 100 ml de solution d’acide nitrique (1 + 91, puis réaliser trois cycles d’élution en alternant avec 100 ml de
solution d’acide chlorhydrique (1 + 9) et 100 ml de solution d’acide chlorhydrique (3 + 1) pour éliminer le reste des fines. Laver
finalement la colonne en versant 200 ml de solution d’acide chlorhydrique (1 + 3) jusqu’à 20 mm au-dessus de la résine.
colonnes de résines préparées de cette maniére sont utilisables pendant plusieurs années. Le seul
NOTE - Les entretien consiste à vider la colonne et
à la remplir d ‘une nouvelle charge de résine dès que le débit se ralentit de facon excessive par colmatage.
5.2 Flacons en plastique, polyéthylène, polypropylène ou fluorocarbure TFE :
5.2.1 Flacons, de capacités 250 et 1 000 ml.
5.2.2 Éprouvettes graduées, de capacités 50 et 250 ml.
5.2.3 Béchers de forme griffon, de capacités 250, 600 et 1 000 ml, avec couvercles.
6 Échantillon
Utiliser une poudre passant sur un tamis d’ouverture de maille égale à 160 pm, préparée suivant les indications données dans
I’ISO 3713.
7 Mode opératoire
7.1 Prise d’essai
Peser une prise d’essai de 0,5 +O,OOO 1 g.
7.2 Préparation des solutions d’essai
7.2.1 Verser la prise d’essai dans un bécher en plastique de 250 ml (5.2.3). Ajouter 40 ml du mélange acide chlorhydrique/acide
fluorhydrique (4.12). Poser un couvercle en plastique sur le bécher et chauffer doucement. Une fois la réaction terminée, ajouter
goutte à goutte de l’acide nitrique (4.1) jusqu’à ce que la solution devienne limpide.
4
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ISO/TR 79554982 (FI
NOTE - Ajouter le minimum possible d’acide nitrique, en raison de son pouvoir extrême de remplacement du niobium sur la colonne échangeuse
d’ions. Environ 6 à 8 gouttes suffisent.
Faire digérer au bain-marie 20 à 30 min pour éliminer les fumées d’oxyde nitreux. Rincer le couvercle en plastique et la paroi du bécher
ue/acide fluorhydrique (4.12) et diluer la solution à 70 ml avec le même mélange.
avec le mélange acide chlorhydriq
7.2.2 Introduire 50 ml de mélange acide chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.12) dans la colonne par portions de 5 à 10 ml. Remplir
d’acide jusqu’à 100 mm au-dessus du lit de résine et collecter I’éluat dans un bécher en plastique de 600 ml (5.2.3). Transvaser la solu-
tion de la prise d’essai dans la colonne, par portions de 5 à 10 ml. Au fur et à mesure qu’elle descend dans la colonne, continuer à
ajouter de petites portions jusqu’à transvasement de toute la solution. Laver le bécher quatre à cinq fois avec des portions de 4 ml du
mélange acide chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.12) et verser les eaux de lavage dans la colonne. Laver la paroi de la colonne avec
10 à 15 ml de mélange acide chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.12) puis plusieurs fois avec le mélange chlorure d’ammonium/acide
chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.6).
7.2.3 Faire passer un total de 300 ml de mélange chlorure d’ammonium/acide chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.6) dans la
colonne à la vitesse d’environ 100 à 125 ml/h. Laisser la solution atteindre le sommet de la résine. Enlever le bécher contenant la pre-
mière fraction et conserver cette solution pour le dosage du titane. Remplacer le bécher par un autre bécher en plastique de 600 ml
(5.2.3).
Laver la paroi de la colonne avec quatre ou cinq portions du mélange chlorure d’ammonium/acide fluorhydrique (4.7) (soit au
7.2.4
total environ 25 ml), en laissant la solution monter à chaque fois jusqu’au sommet de la résine. Faire passer un total de 300 ml de
mélange chlorure d’ammonium/acide fluorhydrique (4.7) par la colonne à la vitesse spécifiée en 7.2.3.
NOTE - II est pratique d’interrompre la préparation des solutions en ce point si les élutions ne peuvent pas être effectuées en une seule opération (fin
de jou rnée e exemple).
Par
Enlever le bécher contenant la deuxième fraction et conserver cette solution pour le dosage du niobium comme décrit en 7.3. Rempla-
cer le bécher par un autre bécher en plastique de 600 ml (5.2.3).
7.2.5 Pour le dosage du tantale suivant les annexes B et C, laver la paroi de la colonne avec cinq ou six portions de 5 ml de mélange
neutre chlorure d’ammonium/fluorure d’ammonium (4.5). Faire passer un total de 350 ml de ce mélange par la colonne à la vitesse
spécifiée en 7.2.3. Enlever le bécher contenant la troisième fraction et conserver cette solution pour le dosage du tantale comme
indiqué dans l’annexe B ou l’annexe C.
7.2.6 Préparer la colonne pour l’échantillon suivant, en ajoutant 50 ml de solution d’acide chlorhydrique (1 + 3) par portions de
10 ml et en jetant les éluats.
7.3 Dosage
NOTE - Les réactifs à blanc comptent en général pour de 0,5 mg et sont donc considérés comme compensés par les quelques dizièmes de mil-
ligramme d’acide minéral perdus dans la précipitation.
7.3.1 Ajouter à la deuxième fraction contenant le niobium (voir 7.2.41, 15 g d’acide borique (4.91, 75 ml d’acide chlorhydrique (4.2)
et 95 ml d’eau. Chauffer à 30 à 35 OC jusqu’à dissolution de l’acide borique. Refroidir à 5 OC.
7.3.2 Ajouter lentement 65 ml de solution de cupferron (4.10) en agitant la solution. Ajouter de la pulpe de papier filtre, bien agiter et
laisser reposer 10 à 15 min. Filtrer modérément à la trompe sur un entonnoir Buchner garni de papier filtre fin double épaisseur 9 cm,
laissant peu de cendres, recouvert d’un peu de pulpe de papier filtre. Transvaser le précipité dans l’entonnoir, nettoyer le bécher avec
un morceau de papier filtre humidifié et ajouter le tout dans l’entonnoir. Laver le papier et le précipité avec 400 ml de solution de
lavage au cupferron froid (5 OC) (4.11).
7.3.3 Transvaser le précipité et le papier dans un creuset en platine taré et calciner le tout à basse température jusqu’à destruction du
à 1 200 OC et fo rme de pentoxyde de niobium (Nb,O,).
carbone. Calciner finalement à poids constant peser sous
8 Expression des résultats
La teneur en niobium, exprimée en pourcentage en masse, est donnée par la formule
0,699 ml
- x 100
m0
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où .
m. est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
ml est la masse, en grammes, de pentoxyde de niobium (Nb2051 déterminée en 7.3.3;
0,699 est le facteur utilisé pour exprimer le pentoxyde de niobium sous forme de niobium.
9 Fidélité
Un essai interlaboratoire portant sur neuf laboratoires a fourni les résultats résumés dans
...
RAPPORT TECHNIQUE 7955
Publié’1982-12-15
INTERNATIONAL ORGANIfATION FOR STANDARDIZATION*MEX~YHAPO~HAR OPTAHM3AUMR ll0 CTAH~APTM3A~MM~ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Ferro-niobium - Dosage du niobium - Méthode
gravimétrique
Ferroniobium - Determination of niobium content - Gravimetric method
0 Introduction
Les études des méthodes spécifiées dans le présent Rapport technique ont montré que ces méthodes n’étaient pas suffisamment pré-
cises pour être utilisées en tant que méthodes relevant d’une Norme internationale. C’est la raison pour laquelle il a été décidé de
publier ces méthodes sous la forme d’un Rapport technique.
1 Objet et domaine d’application
Le présent Rapport technique décrit une méthode gravimétrique de dosage du niobium dans le ferro-niobium. II spécifie également
une methode photométrique de dosage du titane dans le ferro-niobium (annexe A), une méthode gravimétrique de dosage des
teneurs en titane supérieures à 1 % (ml& (annexe B) et une méthode photométrique de dosage du tantale lorsque sa teneur est
inférieure à 1 % (mlm) (annexe. CI.
Ces méthodes sont applicables aux ferro-niobiums ayant des teneurs de 40 à 75 % en niobium, de 0,25 à 8,0 % (mlm) en tantale et
de 0,05 à 5,0 % (mlm) en titane.
Les interférences proviendront du bismuth éventuel, lequel apparaîtra dans la fraction de tantale, mais cet élément est rarement
présent en concentrations supérieures à 0,005 % (mlm 1 dans le ferro-niobium. L’antimoine trivalent éventuellement présent est élué
avec le titane et précipité avec le cupferron, mais ne gêne pas le dosage photométrique du titane.
2 Référence
ISO 3713, Ferra-alliages - Échan tiflonnage et préparation des échantillons - Règles générales 1).
3 Principe
Mise en solution d’une prise d’essai dans un mélange acide chlorhydrique/acide fluorhydrique et passage sur une colonne échan-
geuse d’anions. Élution du titane, du fer et d’autres éléments par un mélange de chlorure d’ammonium et d’acides chlorhydrique et
fluorhydrique. Reprise de I’éluat par de l’acide borique et du cupferron, puis calcination du précipité contenant le titane, suivie d’une
fusion avec de I’hydrogénosulfate de potassium et d’un lessivage à l’acide sulfurique dilué. Oxydation du titane en pertitanate jaune
avec du peroxyde d’hydrogène. Dosage spectrophotométrique à environ 410 nm. Élimination du niobium par élution à l’aide d’un
mélange de chlorure d’ammonium et d’acide fluorhydrique. Élimination du tantale par élution à l’aide d’une solution de chlorure
d’ammonium et de fluorure d’ammonium de pH réglé à 5 à 6.
1) Actuellement au stade de projet.
CDU 669.15498 : 543.7 Réf. no : ISO/TR 79554982 (FI
Descripteurs : ferro-alliage, ferro-niobium, analyse chimique, dosage, niobium, méthode gravimétrique, titane, tantale.
@ Organisation internationale de normalisation, 1982 0
Prix basé sur 14 pages
Imprimé en Suisse
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ISO/TR 7955-1982 (FI
dés éluats avec l’acide borique pour complexer les fluorures, puis précipitation de éléments, niobium et tantale,
Reprise chacun des
avec le cupferron, et enfin calcination et pesée du pen toxyde.
Pour le tantale en teneurs inférieures à 1 % im/m , addition de zirconium, comme rassembleur, lors de la séparation du cupferron et
conversion du tantale en complexe de pyrogallol. Dosage photométrique à environ 420 nm.
4 Réactifs
Au cours de l’analyse, sauf indication contraire, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou
de l’eau de pureté équivalente.
4.9 Acide nitrique (e = 1,42 g/ml).
4.2 Acide chlorhydrique (Q = 1,19 g/ml).
4.3 Acide fluorhydrique (Q = 1,14 g/ml).
4.4 Chlorure d’ammonium, solution à 240 g/l.
Mettre en solution 480 g de chlorure d’ammonium (NHJI) dans 1 600 ml d’eau. Chauffer, refroidir, diluer à 2 OC)0 ml et homogénéi-
ser. Filtrer si nécessaire.
Utiliser cette solution de réserve pour préparer les solutions décrites en 4.5, 4.6 et 4.7.
4.5 Chlorure d’ammonium/fluorure d’ammonium, solution neutre.
Verser 600 ml de solution de chlorure d’ammonium (4.4) et 40 ml d’acide fluorhydrique (4.3) dans un bécher en plastique. Régler le pH
à 5 à 6 avec une solution d’hydroxyde d’ammonium [c (NH,OH) - 13 mol/l; environ 80 à 85 ml], diluer à 1 000 ml avec de l’eau et
homogénéiser.
NOTE - Préparer cette solution avec soin. Si le pH est trop bas, le volume spécifié n’éluera pas complètement le tantale. S’il est trop élevé, le tantale
précipitera dans la colonne, d’où des erreurs dans les dosages en cours.
4.6 Mélange de chlorure d’ammonium/acide chlorhydrique/acide fluorhydrique.
Verser 240 ml de solution de chlorure d’ammonium (4.4),200 ml d’acide fluorhydrique (4.3) et 150 ml d’acide chlorhydrique (4.2) dans
un flacon en plastique. Diluer à 100 ml avec de l’eau et homogénéiser.
4.7 Mélange de chlorure d’ammonium/acide fluorhydrique.
Verser 600 ml de solution de chlorure d’ammonium (4.4) et 40 ml d’acide fluorhydrique (4.3) dans un flacon en plastique. Diluer à
1 000 ml avec de l’eau et homogénéiser.
4.8 Nitrate d’ammonium, solution de lavage à 20 g/l.
Dissoudre 20 g de nitrate d’ammonium (NH,N03) dans de l’eau et diluer à 1 000 ml.
4.9 Acide borique (H,BO&
4.10 Cupferron, solution à 60 g/l.
Dissoudre 60 g de cupferron dans 800 ml d’eau froide, diluer à 1 000 ml et filtrer.
Cette solution doit être préparée extemporanément au fur et à mesure des besoins et refroidie à 5 OC avant l’emploi.
2
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ISO/TR 79554982 (FI
4.11 Cupferron, solution de lavage.
Ajouter 25 ml de solution de cupferron (4.10) à 975 ml d’une solution d’acide chlorhydrique froid (1 + 9) et homogénéiser.
Préparer au fur et à mesure des besoins.
4.12 Mélange d’acide chlorhydrique/acide fluorhydrique.
Ajouter 250 ml d’acide chlorhydrique (4.2) dans 300 ml d’eau, puis 200 ml d’acide fluorhydrique (4.31, diluer à 1 000 ml avec de l’eau
et homogénéiser.
4.13 Peroxyde d’hydrogène (H20Z), solution à 30 % (Vl VI.
4.14 Résine échangeuse d’ions.
Résine anionique fortement basique, de granulométrie 200 à 400 mesh, (75 à 38 pm), avec enchaînements par liaisons transversales
divinyle-benzène 8 à 10 %.
Les dimensions de mailles de la résine pouvant varier considérablement d’un lot à l’autre, sécher la résine à l’air et la faire passer par un
tamis no 270, d’ouverture de maille 53 prn.
Le matériau retenu sur le tamis peut être utilisé à d’autres usages.
NOTE -
Éliminer la plupart des fines de la fraction passant sur le tamis de la maniére suivante : préparer une suspension de résine dans une
solution d’acide chlorhydrique (1 + 9). Laisser déposer la fraction la plus grossière 10 à 15 min et enlever les fines par décantation.
Répéter l’opération plusieurs fois jusqu’à élimination de la majeure partie des matiéres très fines de la suspension.
4.15 Solution d’oxalate/citrate/acide sulfurique.
Dissoudre 35 g d’oxalate d’ammonium [NH4)2C204 . H*O] et 35 g de citrate d’ammonium diammonique [(NH&HCaH5071 dans
1 000 ml d’une solution d’acide sulfurique (1 + 39).
4.16 Pyrogallol 11, 2, 3 - bihydroxybenzène {C6H3 (OH13}].
4.17 Hydroxyde de sodium, solution à 100 g/l.
Dissoudre 20 g d’hydroxyde de sodium (NaOH) dans 150 ml d’eau, refroidir, diluer à 200 ml et homogénéiser. Conserver en flacon de
plastique.
4.18 Tantale, solution étalon corespondant à 0,500 mg de Ta par litre.
Transvaser 0,122 1 g de peroxyde de tantale (Ta,O,) dans un creuset en platine. Ajouter 2,5 g d’hydrogénosulfate de potassium
(KHSO& et chauffer pour fondre l’oxyde. Dissoudre le culot de fusion refroidi dans une solution chaude d’oxalate/citrate/acide sulfu-
rique (4.15). Transvaser dans une fiole jaugée de 200 ml, refroidir, diluer au volume avec la solution d’oxalate/citrate/acide sulfurique
(4.15) et homogénéiser.
1 ml de cette solution étalon correspond à 0,500 mg de Ta.
4.19 Titane, solution étalon correspondant à 0,100 mg de Ti par litre.
Verser 0,083 4 g d’oxyde de titane (IV) (TiO,l dans un creuset en platine. Ajouter 1 g d’hydrogénosulfate de potassium et chauffer
pour fondre l’oxyde. Refroidir et dissoudre le culot de fusion dans 50 ml d’une solution chaude d’acide sulfurique (1 + 9). Refroidir.
Verser dans une fiole jaugée de 500 ml, compléter au volume avec la solution d’acide sulfurique (1 + 9) et homogénéiser.
1 ml de cette solution étalon correspond à 0,100 mg de Ti.
4.20 Zirconium, solution à 1 g/l.
Dissoudre 0,5 g de zirconium dans 10 ml d’acide fluorhydrique (4.3)*dans un flacon en plastique et diluer à 500 ml.
- On peut remplacer le zirconium métallique par une masse équivalente de chlorure de zirconyle.
NOTE
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ISO/TR 7955-1982 (FI
5 Appareillage
Matériel courant de laboratoire, et notamment :
5.1 Colonnes échangeuses d’ions.
5.1 .l Généralités
Ces colonnes doivent être const ruites en tuyaux de ystyrène d’environ 300 mm de long et de 25 mm de diamètre intérieur.
Une
Pol
colonne appropriée s’obtient de la manière suivante
Obturer le fond d’un tuyau en polystyrène à l’aide d’un bouchon en caoutchouc enduit de cire, percé d’un trou de 5 mm de diamètre.
Insérer dans le trou, au ras du bouchon, un tuyau en polystyrène de 150 mm de long, 5 mm de diamètre extérieur et 2 mm de diamètre
intérieur. Rattacher à ce tuyau une autre longueur de 150 mm, l’assemblage étant fait à l’aide d’un tube en polyvinyle d’environ 50 mm
de long, et placer un robinet de caoutchouc sur le tube en polyvinyle pour régler le débit.
Si l’on effectue plusieurs dosages, il est pratique de disposer les colonnes de manière à leur consacrer un minimum d’attention. C’est à
cet effet que l’on a mis au point les colonnes en plastique à raccords en polystyrène. Les tubes d’entrée et de sortie sont en polysty-
réne; les raccords flexibles éventuels sont en polyvinyle. Le débit est réglé par des robinets en caoutchouc montés sur les raccords
flexibles.
Le circuit doit être monté et vérifié soigneusement pour éviter toute fuite de solutions contenant de l’acide fluorhydrique.
5.1.2 Préparation de la colonne échangeuse d’ions
Placer au fond de la colonne une couche de 6 à 10 mm d’épaisseur de chlorure de polyvinyle en fibres plastiques résistant aux acides.
Ajouter la résine en suspension (4.14) par petites quantités pour obtenir un dépôt de résine de 150 à 180 mm d’épaisseur. Laver la
colonne avec environ 100 ml de solution d’acide nitrique (1 + 91, puis réaliser trois cycles d’élution en alternant avec 100 ml de
solution d’acide chlorhydrique (1 + 9) et 100 ml de solution d’acide chlorhydrique (3 + 1) pour éliminer le reste des fines. Laver
finalement la colonne en versant 200 ml de solution d’acide chlorhydrique (1 + 3) jusqu’à 20 mm au-dessus de la résine.
colonnes de résines préparées de cette maniére sont utilisables pendant plusieurs années. Le seul
NOTE - Les entretien consiste à vider la colonne et
à la remplir d ‘une nouvelle charge de résine dès que le débit se ralentit de facon excessive par colmatage.
5.2 Flacons en plastique, polyéthylène, polypropylène ou fluorocarbure TFE :
5.2.1 Flacons, de capacités 250 et 1 000 ml.
5.2.2 Éprouvettes graduées, de capacités 50 et 250 ml.
5.2.3 Béchers de forme griffon, de capacités 250, 600 et 1 000 ml, avec couvercles.
6 Échantillon
Utiliser une poudre passant sur un tamis d’ouverture de maille égale à 160 pm, préparée suivant les indications données dans
I’ISO 3713.
7 Mode opératoire
7.1 Prise d’essai
Peser une prise d’essai de 0,5 +O,OOO 1 g.
7.2 Préparation des solutions d’essai
7.2.1 Verser la prise d’essai dans un bécher en plastique de 250 ml (5.2.3). Ajouter 40 ml du mélange acide chlorhydrique/acide
fluorhydrique (4.12). Poser un couvercle en plastique sur le bécher et chauffer doucement. Une fois la réaction terminée, ajouter
goutte à goutte de l’acide nitrique (4.1) jusqu’à ce que la solution devienne limpide.
4
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ISO/TR 79554982 (FI
NOTE - Ajouter le minimum possible d’acide nitrique, en raison de son pouvoir extrême de remplacement du niobium sur la colonne échangeuse
d’ions. Environ 6 à 8 gouttes suffisent.
Faire digérer au bain-marie 20 à 30 min pour éliminer les fumées d’oxyde nitreux. Rincer le couvercle en plastique et la paroi du bécher
ue/acide fluorhydrique (4.12) et diluer la solution à 70 ml avec le même mélange.
avec le mélange acide chlorhydriq
7.2.2 Introduire 50 ml de mélange acide chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.12) dans la colonne par portions de 5 à 10 ml. Remplir
d’acide jusqu’à 100 mm au-dessus du lit de résine et collecter I’éluat dans un bécher en plastique de 600 ml (5.2.3). Transvaser la solu-
tion de la prise d’essai dans la colonne, par portions de 5 à 10 ml. Au fur et à mesure qu’elle descend dans la colonne, continuer à
ajouter de petites portions jusqu’à transvasement de toute la solution. Laver le bécher quatre à cinq fois avec des portions de 4 ml du
mélange acide chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.12) et verser les eaux de lavage dans la colonne. Laver la paroi de la colonne avec
10 à 15 ml de mélange acide chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.12) puis plusieurs fois avec le mélange chlorure d’ammonium/acide
chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.6).
7.2.3 Faire passer un total de 300 ml de mélange chlorure d’ammonium/acide chlorhydrique/acide fluorhydrique (4.6) dans la
colonne à la vitesse d’environ 100 à 125 ml/h. Laisser la solution atteindre le sommet de la résine. Enlever le bécher contenant la pre-
mière fraction et conserver cette solution pour le dosage du titane. Remplacer le bécher par un autre bécher en plastique de 600 ml
(5.2.3).
Laver la paroi de la colonne avec quatre ou cinq portions du mélange chlorure d’ammonium/acide fluorhydrique (4.7) (soit au
7.2.4
total environ 25 ml), en laissant la solution monter à chaque fois jusqu’au sommet de la résine. Faire passer un total de 300 ml de
mélange chlorure d’ammonium/acide fluorhydrique (4.7) par la colonne à la vitesse spécifiée en 7.2.3.
NOTE - II est pratique d’interrompre la préparation des solutions en ce point si les élutions ne peuvent pas être effectuées en une seule opération (fin
de jou rnée e exemple).
Par
Enlever le bécher contenant la deuxième fraction et conserver cette solution pour le dosage du niobium comme décrit en 7.3. Rempla-
cer le bécher par un autre bécher en plastique de 600 ml (5.2.3).
7.2.5 Pour le dosage du tantale suivant les annexes B et C, laver la paroi de la colonne avec cinq ou six portions de 5 ml de mélange
neutre chlorure d’ammonium/fluorure d’ammonium (4.5). Faire passer un total de 350 ml de ce mélange par la colonne à la vitesse
spécifiée en 7.2.3. Enlever le bécher contenant la troisième fraction et conserver cette solution pour le dosage du tantale comme
indiqué dans l’annexe B ou l’annexe C.
7.2.6 Préparer la colonne pour l’échantillon suivant, en ajoutant 50 ml de solution d’acide chlorhydrique (1 + 3) par portions de
10 ml et en jetant les éluats.
7.3 Dosage
NOTE - Les réactifs à blanc comptent en général pour de 0,5 mg et sont donc considérés comme compensés par les quelques dizièmes de mil-
ligramme d’acide minéral perdus dans la précipitation.
7.3.1 Ajouter à la deuxième fraction contenant le niobium (voir 7.2.41, 15 g d’acide borique (4.91, 75 ml d’acide chlorhydrique (4.2)
et 95 ml d’eau. Chauffer à 30 à 35 OC jusqu’à dissolution de l’acide borique. Refroidir à 5 OC.
7.3.2 Ajouter lentement 65 ml de solution de cupferron (4.10) en agitant la solution. Ajouter de la pulpe de papier filtre, bien agiter et
laisser reposer 10 à 15 min. Filtrer modérément à la trompe sur un entonnoir Buchner garni de papier filtre fin double épaisseur 9 cm,
laissant peu de cendres, recouvert d’un peu de pulpe de papier filtre. Transvaser le précipité dans l’entonnoir, nettoyer le bécher avec
un morceau de papier filtre humidifié et ajouter le tout dans l’entonnoir. Laver le papier et le précipité avec 400 ml de solution de
lavage au cupferron froid (5 OC) (4.11).
7.3.3 Transvaser le précipité et le papier dans un creuset en platine taré et calciner le tout à basse température jusqu’à destruction du
à 1 200 OC et fo rme de pentoxyde de niobium (Nb,O,).
carbone. Calciner finalement à poids constant peser sous
8 Expression des résultats
La teneur en niobium, exprimée en pourcentage en masse, est donnée par la formule
0,699 ml
- x 100
m0
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où .
m. est la masse, en grammes, de la prise d’essai;
ml est la masse, en grammes, de pentoxyde de niobium (Nb2051 déterminée en 7.3.3;
0,699 est le facteur utilisé pour exprimer le pentoxyde de niobium sous forme de niobium.
9 Fidélité
Un essai interlaboratoire portant sur neuf laboratoires a fourni les résultats résumés dans
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