CS259067B1 - The method of identifying the type and determining the content of oxlloid fusions in the inorganic materials - Google Patents
The method of identifying the type and determining the content of oxlloid fusions in the inorganic materials Download PDFInfo
- Publication number
- CS259067B1 CS259067B1 CS858039A CS803985A CS259067B1 CS 259067 B1 CS259067 B1 CS 259067B1 CS 858039 A CS858039 A CS 858039A CS 803985 A CS803985 A CS 803985A CS 259067 B1 CS259067 B1 CS 259067B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- temperature
- content
- inorganic materials
- identifying
- type
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
ňeiianí so týká způsobu Identifikace a stanovení oxldlckýoh fází v anorgnniokýoh materiálech termoevoluční metodou. Analyzovaný vzorek se postupně zahřívá v grafitovém kelímku a plynné zplodiny redukce oxldlokých fází uhlíkem, tj. oxid uhelnatý a oxlá uhličitý se průběžně detekují v závislosti na teplotě. Identifikace a etanovení oxldlckýoh fází teplotně řízenou redukoí s detekcí oxidu uhelnatého se provádí v rozmezí teplot 600 až 1 400° C.The invention relates to a method for the identification and determination of oxide phases in inorganic materials by the thermoevolution method. The analyzed sample is gradually heated in a graphite crucible and the gaseous products of the reduction of oxide phases by carbon, i.e. carbon monoxide and carbon dioxide, are continuously detected depending on the temperature. Identification and determination of oxide phases by temperature-controlled reduction with detection of carbon monoxide is carried out in the temperature range of 600 to 1,400° C.
Description
Vynález se týká způsobu identifikace typu a stanovení obsahu oxidických fází v anorganických materiálech metodou teplotně řízené vysokoteplotní redukce oxidických fází ve vzorku elementárním uhlíkem, při které vzniká současně oxid uhelnatý a oxid uhličitý. Tento vynález spadá do oboru analytické chemie.The invention relates to a method for identifying the type and determining the content of oxidic phases in inorganic materials by the method of temperature-controlled high-temperature reduction of the oxidic phases in a sample by elemental carbon, producing carbon monoxide and carbon dioxide simultaneously. The present invention falls within the field of analytical chemistry.
Přítomnost kyslíku ve formě různých oxidů významným způsobe® ovlivňuje vlastnosti kovových materiálů, množství a typ vazby kyslíku v kovech podává základní informaci o kvalitě přísluš-. ného výrobního procesu, o chování materiálu v různých prostředích i o vzniku a průběhu různých jevů a Interakcí. Totéž platí i pro celou řadu nekovových anorganických materiálů, jako jsou například strusky, silikáty, smalty, čisté oxidy a podobně. Znalost množství a typů oxidických fází v materiálu je proto často rozhodující podmínkou při řešení mnoha technických problémů.The presence of oxygen in the form of various oxides significantly affects the properties of metallic materials, the amount and type of oxygen binding in the metals gives a basic indication of the quality of the metal. the production process, the behavior of the material in different environments and the origin and course of various phenomena and interactions. The same applies to a variety of non-metallic inorganic materials such as slags, silicates, enamels, pure oxides and the like. Knowledge of the amount and types of oxidic phases in a material is therefore often a critical condition in solving many technical problems.
Otázka stanovení množství a typů oxidických fází v materiálech je v současnosti řešena pomocí tzv. termoevoluční metody založené na principu postupné termické redukce oxidických fází grafitem v inertní atmosféře a na kontinuální detekci vznikající plynné součeniny kyslíku ve vztahu k teplotě redukce. Z teplotní hladiny, při které dochází k redukci oxidu, lze usuzovat na jeho typ, a z množství vzniklé plynné sloučeniny na Jeho množství. Uvedený princip stanovení je realizován v posledních letech v několika typech analyzátorů. Podstata uvedené termoevoluční metody a koncepce všech, dosavadních typů zařízení je založena na detekci kyslíku ve formě oxidu uhelnatého, tzn. na předpokladu, že jediným plynným produktem vysokoteplotní redukce oxidických fází Je oxid uhelnatý, a tomuto předpokladu jsou běžně přizpůsobeny detekční systémy. Výzkumem dané problematiky však bylo zjištěno, 259067The question of determination of quantities and types of oxidic phases in materials is currently solved by the so-called thermoevolution method based on the principle of gradual thermal reduction of oxidic phases by graphite in an inert atmosphere and on continuous detection of the resulting gaseous oxygen product in relation to the reduction temperature. From the temperature level at which the oxide is reduced, one can deduce its type, and from the amount of gaseous compound formed to its amount. This principle of determination has been implemented in several types of analyzers in recent years. The principle of said thermoevolution method and the conception of all the previous types of devices is based on the detection of oxygen in the form of carbon monoxide; provided that the only gaseous product of the high temperature reduction of the oxidic phases is carbon monoxide, and detection systems are commonly adapted to this assumption. However, research in this field found 259067
- 2 že uvedený předpoklad spolehlivě platí pouze pro oxidické fáze s vysokou teplotou redukce nad 1 300 až 1 400°C, tj. zejména pro oxid hlinitý AlgO^, oxid křemičitý Si02, oxid vápenatý CaO, oxid hořečnatý MgO, oxid titaničitý TÍO^ a některé další. Studiem vysokoteplotní redukce řady dalších typů oxidů, reagujících s uhlíkem v intervalu teplot 500 až 1 AOO°C, tj. oxid mědnatý CuO, oxid mědný Cu^O, oxid cíničitý Sn02, oxid železnatý FeO, oxid chromitý Cr20y oxid manganatý MnO a jiné, bylo metodami plynové chromatografie a kvadrupólové hmotnostní spektrometrie prokázáno, že vedle oxidu uhelnatého je významným reakčním produktem rovněž oxid uhličitý, Hmotnostní poměr obou vznikajících oxidů je při tom závislý na typu redukovaného oxidu, matrici vzorku, teplotním programu analýzy, respektive na dalších faktorech. V mnoha případech při tom představuje právě oxid uhličitý dominantní složku produktů reakce.- 2 the above assumption reliably applicable only to the oxidic phase of the high temperature reduction of over 1 300 to 1 400 C, i.e. in particular alumina algo ^, silica Si0 2, CaO, MgO, TiO ^ and some others. Study of high temperature reduction of a number of other types of oxides reacting with carbon in the temperature range of 500-100 ° C, ie copper oxide CuO, copper oxide Cu ^ O, tin oxide SnO 2 , iron oxide FeO, chromium trioxide Cr 2 0y manganese oxide MnO and others, it has been proved by gas chromatography and quadrupole mass spectrometry that besides carbon monoxide, carbon dioxide is also an important reaction product. The weight ratio of the two oxides formed is dependent on the type of reduced oxide, sample matrix, temperature analysis program and other factors . In many cases, carbon dioxide is the dominant component of the reaction products.
Z uvedeného zjištění vyplývá, Že dosavadním způsobem analýzy oxidických fází pomocí stávajících typů zařízení nelze spolehlivě analyzovat různé kovové i další anorganické materiály, nebot výsledky analýz jsou zatíženy velkou principiální chybou metody, dosahující Často i mnoho desítek relativních procent, a některé typy oxidických fází nelze dosavadním způsobem vůbec identifikovat.It follows from the above finding that the current method of analyzing oxidic phases using existing types of equipment cannot reliably analyze various metallic and other inorganic materials, since the results of the analyzes are burdened by a major error of the method, often reaching tens of relative percentages. in any way.
Uvedený nedostatek odstraňuje způsob identifikace typů a stanovení obsahu oxidických fází v anorganických materiálech metodou ' teplotně řízené vysokoteplotní redukce oxidických fází ve vzorku elementárním uhlíkem, při které vzniká současně oxid uhelnatý a oxid uhličitý, které se detekují podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že identifikace a stanovení se provádějí v průběhu * postupného ohřevu vzorku v rozmezí teplot 600 až 1 400°C.This drawback removes the method of identifying the types and determining the oxidic phase content of inorganic materials by the temperature-controlled high temperature reduction of the oxidic phases in the sample by elemental carbon, which simultaneously produces carbon monoxide and carbon dioxide, which are detected according to the invention. It is based on the fact that the identification and determination are carried out during the gradual heating of the sample in the temperature range of 600 to 1400 ° C.
Způsob identifikace typu a stanovení obsahu oxidických fází v anorganických materiálech podle vynálezu umožňuje spolehlivě identifikovat většinu reálných typů oxidických fází v kovových, ^respektive dalších anorganických materiálech a zejména správně stanovit jejich obsah. Navržené řešení lze s výhodou uplatnit především při identifikaci oxidických fází v neželezných kovech a slitinách, v čistých oxidech kovů a jejich směsích, v produk*» těch oxidace a degradace kovů a podobně.The method for identifying the type and determining the content of oxidic phases in the inorganic materials according to the invention makes it possible to reliably identify most of the real types of oxidic phases in metallic and other inorganic materials, and in particular to correctly determine their content. The proposed solution can be applied especially in the identification of oxidic phases in non-ferrous metals and alloys, in pure metal oxides and their mixtures, in products of oxidation and degradation of metals and the like.
Příklady provedeníExamples
Příklad 1Example 1
Studiem vysokoteplotní redukce oxidu mědného, teoretický obsah kyslíku 11,2%, uhlíkem postupným ohřevem vzorku v rozmezí teplotStudy of high-temperature copper oxide reduction, theoretical oxygen content of 11.2%, by carbon gradual heating of the sample in the temperature range
600 až 1 400°C bylo zjištěno, že redukce probíhá v teplotním inter259067600 DEG-1400 DEG C., it was found that the reduction was carried out at a temperature of 259067
- 3 válu cca 1 050 až 1 200°C za současného vzniku oxidu uhelnatého CO a oxidu uhličitého C02 v objemovém poměru asi 2 i 1. Analýzou čistého oxidu mědného Cu20 dosavadním způsobem byla stanovena hodnota obsahu kyslíku 6,5 %, tjť 75 % z celkového obsahu. Způsobem podle vynálezu, realizovaným ve formě kolony s oxidem jodičným ^2°5* Pře^azené před detektor oxidu uhličitého CO^^OuSÍŠ^ oxidu uhelnatého CO na oxid uhličitý C02, byla stanovena hodnota ob- < sáhu kyslíku 11,4 %.- 3 rolls of about 1 050 to 1 200 ° C with simultaneous formation of carbon monoxide CO and CO 2 in a volume ratio of about 2 and 1. The analysis of pure copper oxide Cu 2 O has hitherto determined the oxygen content of 6.5%, ie 75% of total content. According to the invention, realized in the form of oxide column jodičným ^ 2 ° 5 * ^ P lay before shifting detector dioxide CO ^^ ^ OuSÍŠ carbon monoxide CO to carbon dioxide C0 2 value was determined OB- <fathom oxygen 11.4% .
Příklad 2Example 2
Studiem vysokoteplotní redukce oxidu chromového, teoretický obsah kyslíku 46 %, uhlíkem postupným ohřevem vzorku v rozmezí teplot 60u až 1 400°C bylo zjištěno, že redukce probíhá v teplotním intervalu cca 920 až 1 020°C za současného vzniku oxidu uhelnatého CO a oxidu uhličitého COg v objemovém poměru cca 1 : 1. Analýzou čistého oxidu chromového CrO^ dosavadním způsobem byla Stanovena hodnota obsahu kyslíku cca 22 %, tj. 46 % z celkového obsahu. Způsobem podle vynálezu, realizovaným jako v příkladu 1, byla st.anoyena hodnota obsahu kyslíku 46 %.Study of high temperature chromium oxide reduction, theoretical oxygen content of 46%, by carbon gradual heating of the sample in the temperature range of 60u to 1400 ° C, it was found that the reduction takes place in the temperature range of about 920 to 1020 ° C. CO 2 in a volume ratio of about 1: 1. By analyzing the pure chromium trioxide CrO 2 to date, an oxygen content of about 22%, i.e. 46% of the total content, was determined. By the method of the invention, as in Example 1, the oxygen content was 46%.
Příklad 3Example 3
Fázovým rozborem čistoty hutní mědi o celkovém obsahu 0,030 % ' kyslíku bylo zjištěno, že dominantní oxidickou nečistotou je oxid mědný Cu^O. Při jeho identifikaci a stanovení dosavadním způsobem bylo nalezeno, že ve formě oxidu mědného CUgO je vázáno 0,005 % kyslíku. Způsobem podle vynálezu, realizovaným jako v příkladu 1, bylo zjištěno, že ve formě oxidu mědného Cu20 je vázáno 0,027 % kyslíku, tj. prakticky veškerý kyslík v materiálu. Zbývající kyslík byl způsobem podle vynálezu identifikován ve formě oxidu cíničitého ShOg.By phase analysis of the purity of metallurgical copper with a total content of 0.030% oxygen, it was found that the dominant oxide impurity is copper (I) oxide. Upon identification and determination to date, it has been found that 0.005% oxygen is bound in the form of CuOgO. By the process of the invention, as in Example 1, it was found that 0.027% oxygen, i.e. virtually all the oxygen in the material, is bound in the form of Cu 2 O 3. The remaining oxygen was identified by the method of the invention in the form of tin oxide ShOg.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS858039A CS259067B1 (en) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | The method of identifying the type and determining the content of oxlloid fusions in the inorganic materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS858039A CS259067B1 (en) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | The method of identifying the type and determining the content of oxlloid fusions in the inorganic materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS803985A1 CS803985A1 (en) | 1988-02-15 |
| CS259067B1 true CS259067B1 (en) | 1988-10-14 |
Family
ID=5430450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS858039A CS259067B1 (en) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | The method of identifying the type and determining the content of oxlloid fusions in the inorganic materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS259067B1 (en) |
-
1985
- 1985-11-08 CS CS858039A patent/CS259067B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS803985A1 (en) | 1988-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Scarlett et al. | Reaction sequences in the formation of silico-ferrites of calcium and aluminum in iron ore sinter | |
| Holzheid et al. | Solubility of copper in silicate melts as function of oxygen and sulfur fugacities, temperature, and silicate composition | |
| Avarmaa et al. | Urban mining of precious metals via oxidizing copper smelting | |
| CN103604823A (en) | Method for measuring contents of potassium, sodium, lead and zinc in iron ore | |
| Jak et al. | Integrated experimental and thermodynamic modelling research for primary and recycling pyrometallurgy | |
| CS259067B1 (en) | The method of identifying the type and determining the content of oxlloid fusions in the inorganic materials | |
| Kim et al. | Solubility of Gold in FeO–SiO2–CaO–Al2O3–MgO Slag for Smelting of Gold-Containing Secondary Resources | |
| EP0328613B1 (en) | Metallurgical controlling method | |
| CN111122549A (en) | Method for measuring magnesium oxide, potassium oxide, manganese oxide, titanium oxide and silicon dioxide in limestone and dolomite | |
| Takeda et al. | Determination of ultra-trace impurities in semiconductor-grade water and chemicals by inductively coupled plasma mass spectrometry following a concentration step by boiling with mannitol | |
| Dulski | Steel and related materials | |
| Tanahashi et al. | Standard Gibbs Free Energy of Formation of MnO-saturated MnO· Cr2O3 Solid Solution at 1 873 K | |
| Wilson et al. | Chemical methods of separation for optical emission, atomic absorption spectrometry, and colorimetry | |
| US4921221A (en) | Monitoring pyrogenic processes | |
| Kinaev et al. | Kinetics of reduction of lead smelting slags with solid carbon | |
| EP0453190A2 (en) | Method of analysing for carbon monoxide in a gas | |
| CN114371166A (en) | Detection method for measuring different valence state iron of niobium-containing metallurgical slag system in hydrochloric acid-based solution | |
| Mauser | Heteronuclear compounds of arsenic and antimony | |
| CN116359164A (en) | Method for measuring sulfur content in pure copper by infrared carbon-sulfur analyzer | |
| Gallagher | Applications of evolved gas analysis to the study of inorganic materials and processes | |
| Bonvin et al. | Applications and perspectives of a new innovative XRF-XRD spectrometer in industrial process control | |
| Volkov et al. | Determination of degree of oxidation and forms of manganese compounds in the Ulu-Telyak oxidized ore | |
| Bartie | The effects of temperature, slag chemistry and oxygen partial pressure on the behaviour of chromium oxide in melter slags | |
| Takada et al. | Determination of trace amounts of sulfur in high-purity iron by infrared absorption after combustion: removal of sulfur blank | |
| CN117191507B (en) | Method for separating nickel in different object phases in laterite-nickel ore |