Определение кальция в извести

В каждую колбу добавляют  по 10 мл раствора соляной кислоты, 3— 5 капель ортофосфорной кислоты, доводят  объем примерно до 50 мл водой и  добавляют по 3 мл раствора пероксида  водорода, доливают до метки раствором  серной кислоты, тщательно перемешивают и полученные градуировочные растворы фотометрируют относительно дистиллированной воды на фотоэлектроколориметре с синим  светофильтром или на спектрофотометре при длине волны 410 нм, используя кювету с толщиной слоя, поглощающего свет, 50 мм.

По полученным результатам  определений оптической плотности  и известной концентрации диоксида титана в фотометрируемых растворах  строят градуировочный график.

4.12.3 Порядок проведения  анализа

Навеску массой 0,5 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 2 г смеси для сплавления и сплавляют  при температуре 900— 950 °С в течение 10—20 мин.

Плав обрабатывают 50 мл раствора соляной кислоты. Полученный раствор  переводят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доливают до метки раствором  серной кислоты и перемешивают.

Из полученного раствора отбирают аликвотную часть объемом 25— 50 мл в зависимости от предполагаемой массовой доли диоксида титана в анализируемой  пробе и переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, добавляют 3 мл пероксида водорода, затем доливают до метки раствором серной кислоты, перемешивают и фотометрируют полученный раствор на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром или  на спектрофотометре при длине волны 410 нм, используя кювету с толщиной слоя, поглощающего свет, 50 мм.

4.12.4 Обработка  результатов анализа

Массовую долю диоксида титана в исследуемом материале, %, определяют по формуле

,                     (34)

где V — объем окрашенного исследуемого раствора, мл;

v_o — общий объем исследуемого раствора, мл;

т — масса навески, г;

V_a — объем аликвотной части исследуемого раствора, взятой для приготовления окрашенного раствора, мл;

С_x — концентрация диоксида титана в окрашенном исследуемом растворе, мг/мл, найденная по градуировочному графику или методом сравнения по формуле

,                         (35)

где С_c — концентрация раствора сравнения, мг/мл;

Д_x — оптическая плотность окрашенного исследуемого раствора;

Д_c — оптическая плотность раствора сравнения.

Абсолютное допустимое расхождение  результатов параллельных определений  не должно превышать значений, указанных  в таблице 14. 

 

Таблица 14                                                                     В процентах

Массовая доля диоксида титана	Абсолютное допустимое расхождение
До 0,5 включ. Св. 0,5 » 1,5       »     » 1,5 » 5,0      »	0,06 0,10 0,30

 

 

4.13 Определение  оксида хрома

Метод основан на взаимодействии дифенилкарбазида с ионами шестивалентного  хрома с образованием в кислой среде соединения, окрашенного в  красно-фиолетовый цвет.

Оптическую плотность  раствора определяют на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром или  на спектрофотометре при длине волны 540 нм.

4.13.1 Средства контроля  и вспомогательное оборудование

Весы лабораторные по ГОСТ 24104.

Фотоэлектроколориметр или  спектрофотометр.

Печь муфельная.

Тигель платиновый по ГОСТ 6563.

Колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 100 и 250 мл.

Пипетки по ГОСТ 29227 и по ГОСТ 29228 на 2,5, 10, 20, 25 и 50 мл.

Стаканы по ГОСТ 25336 на 100—200 мл.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:5.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, раствор 1:2.

Спирт этиловый ректификованный  технический по ГОСТ 18300.

Дифенилкарбазид: 0,25 г дифенилкарбазида растворяют при слабом нагревании в 100 мл раствора этилового спирта 1:1. Дифенилкарбазид нестоек и его  раствор готовят непосредственно  перед определением.

Калий двухромовокислый (бихромат калия) по ГОСТ 4220, перекристаллизованный и высушенный до постоянной массы при температуре 130 °С.

Натрий углекислый (карбонат натрия) по ГОСТ 83.

Калий углекислый (карбонат калия) по ГОСТ 4221.

Аммоний азотнокислый (нитрат аммония) по ГОСТ 22867.

Натрий тетраборнокислый (тетраборат натрия) 10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре (400 ± 20) °С.

Смесь для сплавления по 4.11.1.

4.13.2 Порядок подготовки  к анализу 

Приготовление стандартного раствора

Навеску двухромовокислого  калия (бихромата калия) массой 0,0484 г растворяют в 100 мл воды. Раствор  переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл, разбавляют до метки водой  и тщательно перемешивают.

Аликвотную часть этого  раствора объемом 25—50 мл разбавляют водой  до метки в мерной колбе вместимостью 250 мл. Массовая концентрация оксида хрома  в стандартном растворе — 0,02 мг/мл.  

 

Построение градуировочного  графика

В пять мерных колб вместимостью по 100 мл наливают соответственно 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0 мл стандартного раствора, что  соответствует 0,008; 0,016; 0,024; 0,032; 0,040 г оксида хрома, разбавляют примерно до 70 мл водой, добавляют в каждую колбу по 1,5 мл соляной кислоты, 4 мл ортофосфорной кислоты, тщательно перемешивают, затем прибавляют по 1,5 мл дифенилкарбазида, разбавляют до метки водой, вновь перемешивают и через 5—7 мин фотометрируют полученные градуировочные растворы относительно дистиллированной воды на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром или спектрофотометре при длине волны 540 нм, используя кювету с толщиной слоя, поглощающего свет, 30 мм. По полученным результатам определений оптической плотности и известной концентрации оксида хрома в фотометрируемых растворах строят градуировочный график.

4.13.3 Порядок проведения  анализа

Навеску массой 0,2—0,5 г (в  зависимости от предполагаемой массовой доли оксида хрома) сплавляют с 2 г  смеси для сплавления. После охлаждения плав растворяют в 40—50 мл раствора соляной  кислоты, переводят раствор в  мерную колбу вместимостью 100 мл, разбавляют до метки водой и тщательно  перемешивают.

Для определения массовой доли оксида хрома отбирают аликвотную часть полученного раствора объемом 10—25 мл (в зависимости от предполагаемой массовой доли элемента) в мерную колбу  вместимостью 100 мл, добавляют 50—60 мл воды, 4 мл раствора ортофосфорной кислоты  и перемешивают. Далее прибавляют 1,5 мл дифенилкарбазида, разбавляют до метки водой, перемешивают и через 5—7 мин фотометрируют полученный раствор на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром или  на спектрофотометре при длине волны 540 нм, используя кювету с толщиной слоя, поглощающего свет, 30 мм.

4.13.4 Обработка  результатов анализа

Массовую долю оксида хрома  в исследуемом материале, %, определяют по формуле

,                      (36)

где V — объем окрашенного исследуемого раствора, мл;

V_o — общий объем исследуемого раствора, мл;

т — масса навески, г;

V_a — объем аликвотной части исследуемого раствора, взятой для приготовления окрашенного раствора, мл;

С_x — концентрация оксида хрома в окрашенном исследуемом растворе, мг/мл, найденная по градуировочному графику или методом сравнения по формуле

,                         (37)

где С_c — концентрация раствора сравнения, мг/мл;

Д_x — оптическая плотность окрашенного исследуемого раствора;

Д_c — оптическая плотность раствора сравнения.

Абсолютное допустимое расхождение  результатов параллельных определений  не должно превышать значений, указанных  в таблице 15. 

 

Таблица 15                                  В процентах

Массовая доля оксида хрома	Абсолютное допустимое расхождение
До 0,3 включ. Св. 0,3 » 1,0    »    » 1,0 » 3,0    »    » 3,0 » 8,0    »	0,03 0,10 0,25 0,50

 

 

4.14 Определение  оксида фосфора

Метод основан на получении  фосфорномолибденовой гетерополикислоты, которая в кислой среде при восстановлении сернокислым гидразином окрашивает раствор в синий цвет.

Оптическую плотность  окрашенного в синий цвет раствора определяют на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром с  максимальным пропусканием при длине  волны 600—750 нм или на спектрофотометре при длине волны 830 нм. 

 

4.14.1 Средства контроля  и вспомогательное оборудование

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104.

Фотоэлектроколориметр или  спектрофотометр.

Печь муфельная.

Колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 50, 100, 200—250, 500мл.

Пипетки вместимостью 1,5; 5; 10; 20; 25 мл по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29228.

Кислота серная по ГОСТ 4204, раствор  концентрацией 5 М.

Натрий молибденовокислый (молибдат натрия) по ГОСТ 10931:

5 г молибденовокислого  натрия (молибдата натрия) растворяют  в 200 мл раствора серной кислоты  концентрацией 5 М.

Гидразин сернокислый  по ГОСТ 5841, 0,15 %-ный водный раствор (далее  — восстановитель).

Калия гидроокись (гидроксид  калия) по ГОСТ 24363, раствор концентрацией 3 М.

Смесь для сплавления по 4.11.1.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:5.

Калий фосфорнокислый (фосфат калия) однозамещенный по ГОСТ 4198, дважды перекристаллизованный из горячего водного раствора и высушенный до постоянной массы при температуре 11 °С. Хранят в эксикаторе над слоем  серной кислоты или в стеклянной таре с притертой крышкой.

Индикатор фенолфталеин.

4.14.2 Порядок подготовки  к проведению анализа

Приготовление стандартного раствора

Навеску однозамещенного  фосфорнокислого калия (фосфата  калия) массой 0,1917 г растворяют в 100—150 мл воды, переносят в мерную колбу  вместимостью 1 л, разбавляют до метки  водой и перемешивают. Затем 100 мл приготовленного раствора переносят  в мерную колбу вместимостью 500 мл и доводят водой до 500 мл. Массовая концентрация оксида фосфора в стандартном  растворе — 0,02 мг/мл.

Построение градуировочного  графика

В четыре мерные колбы вместимостью по 50 мл вводят соответственно 1; 2; 3; 4 мл стандартного раствора, что соответствует 0,02; 0,04; 0,06; 0,08 мг оксида фосфора, добавляют в каждую колбу 25— 30 мл воды, 5 мл раствора молибденовокислого натрия, 2 мл сернокислого гидразина и доливают до метки водой. Растворы перемешивают и погружают на 10 мин в кипящую водяную баню, после чего охлаждают до комнатной температуры и полученные градуировочные растворы фотометрируют относительно дистиллированной воды на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром с максимальным светопропусканием при длине волны 656—680 нм или на спектрофотометре при длине волны 830 нм, используя кювету с толщиной слоя, поглощающего свет, 20 мм.

По полученным результатам  определений оптической плотности  и известной концентрации оксида фосфора в фотометрируемых растворах  строят градуировочный график.

4.14.3 Порядок проведения  анализа

Пипеткой отбирают 10—25 мл анализируемого раствора, переносят  в мерную колбу вместимостью 50 мл. Предварительно 10—25 мм этого же раствора отбирают в стакан или колбу и  нейтрализуют раствором гидроксида калия по фенолфталеину. Пошедшее на нейтрализацию количество щелочи прибавляют в анализируемый раствор, затем  добавляют 5 мл раствора молибденовокислого натрия (молибдат натрия), 2 мл раствора сернокислого гидразина, доливают до метки  водой, перемешивают и через 10 мин  выдерживания в кипящей водяной  бане охлаждают. Фотометрируют на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром с  максимальным светопропусканием при  длине волны 656—680 нм или на спектрофотометре при длине волны 830 нм, используя  кювету с толщиной слоя, поглощающего свет, 20 мм.

4.14.4 Обработка  результатов анализа

Массовую долю оксида фосфора  Р₂О₅ в исследуемом материале, %, определяют по формуле 

 

                    (38)

где V — объем окрашенного исследуемого раствора, мл;

V_о — общий объем исследуемого раствора, мл;

т — масса навески, г;

V_a — объем аликвотной части исследуемого раствора, взятой для приготовления окрашенного раствора, мл;

С_x — концентрация оксида фосфора в окрашенном исследуемом растворе, мг/мл, найденная по градуировочному графику или методом сравнения по формуле

                       (39)

где С_с — концентрация раствора сравнения, мг/мл;

Д_х — оптическая плотность раствора сравнения;

Д_с — оптическая плотность окрашенного исследуемого раствора. Абсолютное допустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышать значений, указанных в таблице 16. 

 

Таблица 16                                        В процентах

Массовая доля оксида фосфора	Абсолютное допустимое расхождение
До 0,5 включ. Св. 0,5 » 1,0     »    » 1,0 » 3,0     »	0,04 0,10 0,25

 

  

 

4.15 Определение  суммы оксида и гидроксида  кальция (свободной извести или  свободного оксида кальция)

4.15.1 Этанол-глицератный метод

Метод основан на экстрагировании  оксида и гидроксида кальция из свежерастертого  порошка анализируемой пробы  этанол-глицериновым раствором (далее — растворителем) с последующим титрованием образовавшегося глицерата кальция спиртовым раствором безводной бензойной кислоты в присутствии индикатора фенолфталеина.

4.15.1.1 Средства  контроля и вспомогательное оборудование

Весы аналитические по ГОСТ 24104.

Печь муфельная.

Шкаф сушильный.

Холодильник Либиха.

Холодильник обратный.

Бюретка по ГОСТ 29252.

Круглодонные колбы вместимостью 150, 200 мл, 2, 3 л по ГОСТ 25336.

Спиртометр.

Кальция оксид по ГОСТ 8677.

Кальций углекислый (карбонат кальция) по ГОСТ 4530.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Баня водяная.

Баня песчаная.

Колбы конические вместимостью 150, 200, 300, 350, 500 мл по ГОСТ 25336.

Стакан термостойкий вместимостью 300 мл по ГОСТ 25336.

Тигель платиновый по ГОСТ 6563.

Свежеобожженный оксид кальция: оксид кальция или углекислый кальций (карбонат кальция) прокаливают  в муфельной печи не менее 4 ч при  температуре не менее 950 °С; обожженный продукт охлаждают в эксикаторе и немедленно используют для обезвоживания спирта.

Спирт этиловый ректификованный  технический по ГОСТ 18300.