Определение кальция в извести

После определения кальция  в той же пробе определяют магний, предварительно изменив окраску  мурексида путем введения соляной  кислоты. Магний титруют трилоном Б с индикатором кислотным хромом темно-синим, как указано в 4.6.2.2.

4.6.3.3 Обработка  результатов анализа

Обработку результатов проводят по 4.6.2.3.

Абсолютное допустимое расхождение  результатов параллельных определений содержания оксида кальция и оксида магния не должно превышать значений, указанных в таблице 4.

4.7 Определение  сульфатной и сульфидной серы

Содержание вредных серосодержащих примесей в горной породе, щебне (гравии) определяют в следующем порядке.

При наличии в горной породе, щебне (гравии) сульфатных и сульфидных соединений определяют общее содержание серы методами весового или йодометрического титрования, затем — содержание сульфатной серы и по их разности вычисляют  содержание сульфидной серы. При наличии  в горной породе, щебне (гравии) только сульфатных соединений общее содержание серы не определяют.

4.7.1 Определение  общего содержания серы весовым  методом

Весовой метод основан  на разложении навески смесью азотной  и соляной кислот с последующим  осаждением серы в виде сульфата бария  и определением массы последнего.

4.7.1.1 Средства  контроля и вспомогательное оборудование

Весы аналитические по ГОСТ 24104 с погрешностью измерения  ±0,0002 г взвешивания.

Чашки фарфоровые диаметром 15 см по ГОСТ 9147. Стаканы стеклянные вместимостью 100,200, 300, 400 мл по ГОСТ 25336.

Печь муфельная, обеспечивающая температуру нагрева 900 °С.

Тигли фарфоровые по ГОСТ 9147.

Эксикатор по ГОСТ 25336. Баня водяная.

Фильтры безвольные: «красная лента» и «синяя лента».

Кальций хлористый (хлорид кальция) по ГОСТ 450, прокаленный при температуре 700—800 °С, для заполнения эксикатора.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, 10%-ный раствор.

Бария хлорид (хлорид бария) по ГОСТ 4108, 10 %-ный раствор.

Индикатор метиловый оранжевый, 0,1 %-ный раствор.

Серебро азотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277, 1%-ный раствор.

4.7.1.2 Порядок проведения  анализа

Навеску массой 0,5—2 г помещают в стеклянный стакан вместимостью 200 мл или фарфоровую чашку, смачивают  несколькими каплями дистиллированной воды, добавляют 30 мл азотной кислоты, накрывают стеклом, оставляют на 10—15 мин.

После окончания реакции  добавляют 10 мл соляной кислоты, перемешивают стеклянной палочкой, накрывают стеклом и ставят стакан (чашку) в водяную баню. Через 20—30 мин после прекращения выделения бурых паров оксида азота стекло снимают и выпаривают содержимое стакана или чашки досуха.

После охлаждения остаток  смачивают 5—7 мл соляной кислоты  и снова выпаривают досуха. Операцию повторяют 2—3 раза, доливая 50 мл горячей воды и кипятят до полного растворения солей.

Для осаждения элементов  группы полуторных оксидов в раствор  добавляют 2—3 капли индикатора метилового оранжевого, доливают раствор аммиака  до перехода окраски индикатора из красной в желтую и появления запаха аммиака. Через 10 мин скоагулированный осадок полуторных оксидов отфильтровывают через фильтр «красная лента» в стакан вместимостью 300—400 мл. Осадок промывают теплой водой с добавлением нескольких капель раствора аммиака. К фильтрату добавляют соляную кислоту до перехода окраски раствора в розовый цвет и добавляют еще 2— 5 мл кислоты.

Фильтрат разбавляют водой  до объема 200—250 мл, нагревают до кипения  и вливают в один прием 10 мл горячего раствора хлорида бария, перемешивают, кипятят раствор 5—10 мин.

Раствор с выделившимся осадком  ставят в теплое место на 2—3 ч, допускается  оставлять раствор до следующего дня, затем осадок отфильтровывают  через плотный фильтр «синяя лента» и промывают 10 раз небольшими порциями холодной воды до удаления хлорид-ионов.

Полноту удаления хлорид-ионов проверяют по реакции с нитратом серебра: несколько капель фильтрата помещают на стекло и добавляют каплю 1 %-ного раствора нитрата серебра. Отсутствие образования белого осадка свидетельствует о полноте удаления хлорид-ионов.

В фарфоровый тигель, предварительно прокаленный до постоянной массы  при температуре 800—850 °С, помещают осадок с фильтром, высушивают, озоляют, избегая воспламенения фильтра, и прокаливают в открытом тигле до полного выгорания фильтра, а затем при температуре 800—850 °С в течение 30—40 мин.

После охлаждения в эксикаторе тигель с осадком взвешивают. Прокаливание повторяют до получения постоянной массы. Для определения содержания серы в использованных для анализа  реактивах параллельно с анализом проводят «глухой» опыт. Количество сульфата бария, найденное «глухим» опытом, вычитают из массы сульфата бария, полученной при анализе пробы.

4.7.1.3 Обработка  результатов анализа

Общее содержание серы SO_{3 общ} , %, в пересчете на SO₃ определяют по формуле

,                  (19)

где m — масса навески, г;

т₁ — масса осадка сульфата бария, г;

т₂ — масса осадка сульфата бария в «глухом» опыте, г;

0,343 — коэффициент пересчета  сульфата бария на SO₃ .

Абсолютное допустимое расхождение  результатов параллельных определений  не должно превышать значений, указанных  в таблице 5. В случае превышения анализ следует повторить до получения  допустимого расхождения. 

 

Таблица 5                                         В процентах

Общее содержание серы	Абсолютное допустимое расхождение
До 0,5 включ.  Св. 0,5 » 1,0 »    » 1,0	0,10 0,15 0,20

 

 

4.7.2 Определение  общего содержания серы методом  йодометрического титрования

Метод основан на сжигании навески в потоке углекислого  газа при температуре 1300—1350 °С, поглощении выделяющегося SO₂ раствором йода и титровании раствором тиосульфата натрия избытка йода, не вошедшего в реакцию с образовавшейся сернистой кислотой.

4.7.2.1 Средства  контроля и вспомогательное оборудование

Установка для определения  содержания серы (рисунок 1).

Пипетки по ГОСТ 29228.

Бюретки по ГОСТ 29252.

Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) 5-водный по ГОСТ 27068, 0,005 Н раствор.

Натрий углекислый (карбонат натрия) по ГОСТ 83.

Калий двухромовокислый (бихромат калия) по ГОСТ 4220, стандарт-титр.

Крахмал растворимый по ГОСТ 10163, 1 %-ный раствор.

Йод по ГОСТ 4159, 0,005 Н раствор.

Калий йодистый (йодид калия) по ГОСТ 4232.

Кислота серная по ГОСТ 4204, 0,1 Н раствор.

1 — баллон с углекислым  газом; 2 — промывная склянка с  5 %-ным раствором сульфата меди; 3 — промывная склянка с 5 %-ным  раствором перманганата калия; 4 — колонка с прокаленным хлоридом  кальция; 5 — резиновые пробки; 6 —  электрическая трубчатая печь  с силитовыми стержнями, обеспечивающая  температуру нагрева 1300 °С; 7 — фарфоровая трубка для прокаливания длиной 70—75 мм, внутренним диаметром 18—20 мм; 8 — фарфоровая лодочка № 1 (длина 70, ширина 9, высота 5—7 мм) или фарфоровая лодочка № 2 (длина 95, ширина 12, высота 10 мм) по ГОСТ 9147; 9 — кран; 10 — поглотительный сосуд; 11 — бюретка с раствором йода; 12 — бюретка с раствором тиосульфата натрия

Примечание — Все части установки соединены резиновыми трубками встык. Для предотвращения обгорания резиновых пробок внутреннюю торцевую поверхность закрывают асбестовыми прокладками.

Рисунок 1 — Схема установки для определения содержания серы 

 

4.7.2.2 Порядок подготовки  к проведению анализа

4.7.2.2.1 Приготовление 0,005 Н  раствора тиосульфата натрия

Для приготовления раствора тиосульфата натрия 1,25 г Na₂S₂O₃ · H₂O растворяют в 1 л свежепрокипяченной дистиллированной воды и прибавляют 0,1 г карбоната натрия. Раствор перемешивают и оставляют на 10—12 дн., после чего определяют его титр по 0,01 Н раствору бихромата калия, приготовленному из стандарттитра.

Для определения титра  раствора тиосульфата натрия к 10 мл 0,01 Н раствора бихромата калия  добавляют 50 мл 0,1 Н раствора серной кислоты, 2 г сухого йодида калия  и титруют приготовленным раствором  тиосульфата натрия до соломенно-желтого  цвета. Затем добавляют несколько  капель 1 %-ного раствора крахмала (раствор  окрашивается в синий цвет) и титруют  до обесцвечивания раствора.

Коэффициент поправки к титру 0,005 Н раствора тиосульфата натрия определяют по формуле

,               (20)

где    10  — объем 0,005 Н раствора бихромата калия, взятого для титрования, мл;

— нормальность раствора бихромата  калия;

V — объем 0,005 Н раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование 10 мл 0,01 Н раствора бихромата калия, мл;

  — нормальность раствора  тиосульфата натрия.

Проверку титра проводят не реже одного раза в 10 сут. Раствор  тиосульфата натрия хранят в темных бутылях.

4.7.2.2.2 Приготовление 0,005 Н  раствора йода

Для приготовления раствора йода 0,63 г кристаллического йода и 10 г йодида калия растворяют в 15 мл дистиллированной воды. Раствор переносят  в мерную колбу вместимостью 1 л  с хорошо притертой пробкой, доливают водой до метки, перемешивают и хранят в темноте.

Титр приготовленного  раствора йода устанавливают по титрованному раствору тиосульфата натрия, приготовленному  по 4.7.2.2.1.

10 мл 0,005 Н раствора йода  титруют 0,005 Н раствором тиосульфата  натрия в присутствии крахмала.

Коэффициент поправки к титру 0,005 Н раствора йода определяют по формуле

,                (21)

где  — объем 0,005 Н раствора тиосульфата натрия, из расходованный на титрование раствора йода, мл;

— коэффициент поправки 0,005 Н  раствора тиосульфата натрия;

— нормальность раствора тиосульфата  натрия;

10 — объем раствора  йода, взятого для титрования, мл;

 — нормальность раствора йода.

4.7.2.3 Порядок проведения  анализа

Перед началом работы нагревают  печь до температуры 1300 °С и проверяют герметичность установки. Для этого закрывают кран перед поглотительным сосудом и пускают углекислый газ. Прекращение прохождения пузырьков газа через промывную склянку свидетельствует о герметичности установки.

Определяют коэффициент К, устанавливающий соотношение между концентрациями раствора йода и тиосульфата натрия. Через установку пропускают углекислый газ в течение 3—5 мин, наполняют поглотительный сосуд на ²/₃ водой. Из бюретки наливают 10 мл титрованного раствора йода, добавляют 5 мл 1 %-ного раствора крахмала и титруют раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания раствора. Коэффициент соотношения концентраций растворов йода и тиосульфата натрия К равен среднему значению из трех определений. Коэффициент соотношения концентраций К в лабораторных условиях определяют ежедневно перед испытаниями.

Навеску массой 0,1—1,0 г помещают в предварительно прокаленную лодочку. В поглотительный сосуд заливают 250—300 мл дистиллированной воды, добавляют  отмеренный бюреткой объем раствора йода и 5 мл раствора крахмала и перемешивают потоком углекислого газа.

Лодочку с навеской с помощью  крючка из жаростойкой проволоки  помещают в разогретую трубку (со стороны  подачи углекислого газа). Закрывают  трубку пробкой и подают углекислый газ (скорость подачи 90—100 пузырьков  в 1 мин).

Навеску прокаливают 10—15 мин, следя за тем, чтобы раствор в  поглотительном сосуде сохранял синюю  окраску. Затем раствор в поглотительном сосуде фильтруют раствором тиосульфата  натрия до обесцвечивания раствора. После  окончания титрования извлекают  лодочку из печи, стараясь не загрязнить стенки фарфоровой трубки остатками  навески.

В поглотительный сосуд, промытый водой, наливают новую порцию воды, раствора йода и крахмала.

4.7.2.4 Обработка  результатов анализа

Массовую долю общего содержания серы SO_{3 общ} , %, в пересчете на SO₃ определяют по формуле

,              (22)

где   V — объем раствора йода, взятого для титрования, мл;

К — коэффициент соотношения концентраций раствора йода и тиосульфата натрия;

V₁ — объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование избытка йода, не вступившего в реакцию, мл;

т — масса навески, г;

 / SO₃ — титр 0,005 Н раствора йода по SO₃, определяется по формуле

 / SO₃ = 0,0002,                (23)

где  — коэффициент поправки к титру 0,005 Н раствора йода, рассчитанный по формуле 21;

0,0002 — количество SO₃ соответствующее 1 мл 0,005 Н раствора йода, г.

Абсолютное допустимое расхождение  результатов параллельных определений  не должно превышать значений, указанных  в таблице 6. В случае превышения расхождения опыт следует повторить  до получения допустимого расхождения.  

 

 

 Таблица 6                                     В процентах

Массовая доля SO3	Абсолютное допустимое расхождение
До 0,5 включ. Св. 0,5 » 1,0 »    »  1,0	0,05   0,15 0,20

 

 

4.7.3 Определение  сульфатной серы

Метод основан на разложении навески соляной кислотой с последующим  осаждением серы в виде сульфата бария  и определении массы последнего.

4.7.3.1 Средства  контроля и вспомогательное оборудование

Для проведения анализа применяют  аппаратуру, реактивы и растворы, указанные  в 4.7.2.1, а также соляную кислоту  по ГОСТ 3118 (раствор 1:3).

4.7.3.2 Порядок проведения  анализа

Навеску массой 1 г помещают в стакан вместимостью 100— 150 мл, прикрывают стеклом и добавляют 40—50 мл соляной  кислоты. После прекращения выделения пузырьков газа ставят стакан на плитку и выдерживают при слабом кипении 10—15 мин. Осаждают полуторные оксиды, добавляя 2—3 капли индикатора метилового оранжевого и доливая раствор аммиака до перехода окраски индикатора из красной в желтую и появления запаха аммиака. Через 10 мин осадок отфильтровывают. Осадок промывают теплой водой с добавлением нескольких капель раствора аммиака.