ГОСТ 8269.1-97
ГОСТ 8269.1-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ
ИЗ ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
И ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Методы химического анализа
МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯНАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ
И СЕРТИФИКАЦИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС)
Москва
1998
Предисловие
1РАЗРАБОТАН институтом ВНИПИстромсырье с участием института НИИЖБ РоссийскойФедерации
ВНЕСЕНГосстроем России
2ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации,техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 10 декабря1997 г.
Запринятие проголосовали
Наименование государства |
Наименование органа государственного управления строительством |
Азербайджанская Республика |
Госстрой Азербайджанской Республики |
Республика Армения |
Министерство градостроительства Республики Армения |
Республика Беларусь |
Минстройархитектуры Республики Беларусь |
Республика Казахстан |
Агентство строительства и архитектурно-градостроительного контроля Министерства экономики и торговли Республики Казахстан |
Кыргызская Республика |
Минархстрой Кыргызской Республики |
Республика Молдова |
Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова |
Российская Федерация |
Госстрой России |
Республика Таджикистан |
Госстрой Республики Таджикистан |
3 ВЗАМЕН ГОСТ5578-94, ГОСТ25592-91, ГОСТ25818-91 в части методов химического анализа
4 ВВЕДЕН вдействие с 1 июля 1998 г. в качестве государственного стандарта РоссийскойФедерации постановлением Госстроя России от 6 января 1998 г. № 18-2
ГОСТ 8269.1-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ЩЕБЕНЬИ ГРАВИЙ ИЗ ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД И ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯСТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Методыхимическогоанализа
MOUNTAINOUS ROCK ROAD-METAL AND GRAVEL,INDUSTRIAL WASTE PRODUCTS FOR CONSTRUCTION WORKS
Methods chemical analysis
Датавведения 1998-07-01
1 Область применения
Настоящийстандарт распространяется на щебень и гравий из плотных горных пород (в том числепопутно добываемых вскрышных и вмещающих пород и некондиционных отходов горныхпредприятий) и отходов промышленного производства (в том числе из топливныхшлаков, шлаков черной и цветной металлургии, золо-шлаковых смесей и зол-уносатепловых электростанций), применяемых в качестве заполнителей и компонентовтяжелых, легких и ячеистых бетонов, а также для дорожных и других видовстроительных работ, и устанавливает методы определения массовой доли химическихэлементов и порядок выполнения химического анализа при оценке пригодности встроительстве отходов горных предприятий и промышленного производства.
2 Нормативные ссылки
Используемые внастоящем стандарте ссылки на нормативные документы приведены в приложении А.
3 Термины и определения
В настоящемстандарте применены следующие термины и определения.
Проба - определенное количество материала, отобранное дляиспытаний от партии горной породы, щебня (гравия) и отходов промышленногопроизводства.
Аналитическая проба - проба материала, приготовленная изпоступившей на испытание пробы и предназначенная для определения влаги ипроведения полного химического анализа. Из аналитической пробы отбираютотдельные навески в соответствии с методикой испытаний. Допускаетсяиспользование одной навески для проведения нескольких видов испытаний всоответствии с установленными методиками.
Навеска - проба материала, приготовленная из аналитической пробы ипредназначенная для определения массовой доли элемента или нескольких элементов.
«Глухой» опыт - проведение испытания при отсутствииисследуемого материала с применением тех же реактивов и соблюдением всехусловий анализа. На основании «глухого» опыта в результаты анализов вносятнеобходимые поправки.
4 Методы химического анализа
4.1Общие положения
4.1.1 Припроведении полного химического анализа щебня (гравия) определяют содержаниекремния, алюминия, железа (трех- и двухвалентного), марганца, кальция, магния,калия, натрия, серы (сульфатной и сульфидной), хлоридов и потери массы припрокаливании (далее - п.п.п.).
В отдельныхслучаях (факультативно) определяют содержание титана, хрома, фосфора.
Анализируемуюпробу переводят в раствор путем разложения, сплавлением или кислотами. Способразложения пробы указан в конкретных методах настоящего стандарта.
Содержаниекремния, алюминия, трехвалентного железа, кальция, магния определяют для однойнавески после разложения ее сплавлением с карбонатом натрия или со смесьюкарбонатов натрия и калия.
Содержаниемарганца, хрома, титана и фосфора определяют фотоколориметрическим методом длядругой навески после разложения ее сплавлением со смесью карбоната натрия итетрабората натрия (буры).
Для отдельныхнавесок определяют п.п.п., калий и натрий пламенно-фотометрическим методом,двухвалентное железо, соединения серы, хлориды.
Содержание(массовую долю) всех компонентов, кроме хлоридов и сульфидов, представляют ввиде соответствующих оксидов. Содержание сульфида представляют в пересчете натриоксид серы или серы S. Результатыанализа записывают в следующем порядке: п.п.п., SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2О3, FeO, Сr2O3, MnO, CaO, MgO, K2О, Na2O, P2O5, SO3, S, Cl.
В случае, еслиэлемент определяли, но он не был обнаружен, пишут «нет»; если какой-либоэлемент не определяли, ставят прочерк.
Кроме выполненияполного химического анализа щебня (гравия), определяют сумму оксида игидроксида кальция, называемую свободным оксидом кальция или свободной известью(CaOсвоб).
4.1.2 При проведении химического анализа щебня и гравияаналитическую пробу щебня и гравия из плотных горных пород отбирают всоответствии с разделом 4.2 ГОСТ 8269.0, отбор проб отходов промышленного производстваосуществляют в соответствии с действующей нормативной или техническойдокументацией на эти материалы.
Отобранную пробусокращают до 100 г, измельчают до размера частиц, проходящих через сито № 016,и последовательным квартованием уменьшают до 50 г. Твердые зернистые материалыпредварительно измельчают в металлической ступке до полного прохождения черезсито № 05 по ГОСТ6613, после чего магнитом удаляют попавшие в пробу металлические частицы.
Не допускаетсяприменение магнита для материалов, содержащих магнитные минералы. Дальнейшимквартованием отбирают для анализа среднюю аналитическую пробу массой свыше 10до 25 г, которую растирают в агатовой, яшмовой или корундовой ступке досостояния пудры (при контрольном просеивании проба должна полностью проходитьчерез сито № 008 по ГОСТ6613).
Подготовленнуюпробу хранят в стеклянном бюксе с притертой крышкой для защиты от воздействияокружающей среды.
Перед взятиемнавески пробу высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре(105 ± 5) °С. Масса считается постоянной, если разность массы при двухпоследовательных взвешиваниях после сушки не превышает 0,0004 г.
В отдельныхслучаях, указанных в конкретных методиках настоящего стандарта, анализ проводятс навеской, находящейся в воздушно-сухом состоянии, с последующим пересчетом насухое состояние. Массу навески т, г,находящейся в сухом состоянии, вычисляют по формуле
где mo - масса навескиматериала в воздушно-сухом состоянии, г;
Х - массовая доля влаги в материале, определенная по 4.2.
4.1.3 Длявзвешивания навесок в зависимости от допускаемой погрешности взвешиванияприменяют аналитические лабораторные весы общего назначения 2-го классаточности (типа ВЛР-200 или аналогичные) или 4-го класса точности (типа ВЛТК-500или аналогичные) по ГОСТ 24104.
Массу навесоканализируемых проб, осадков в весовых методах, исходных веществ дляприготовления стандартных растворов определяют с погрешностью не более 0,0002г, массу навесок реактивов для приготовления титрованных растворов, индикаторовдля приготовления растворов и индикаторных смесей - с погрешностью не более0,001 г, массу навесок вспомогательных растворов - с погрешностью не более 0,01г, массу плавней - с погрешностью не более 0,1 г.
4.1.4 Дляпроведения анализа применяют мерную лабораторную посуду не ниже 2-го класса точностипо ГОСТ 29228, ГОСТ 29230 и ГОСТ 29252 (бюретки, пипетки) и ГОСТ 1770(цилиндры, мензурки, колбы), а также стеклянную посуду (стаканы, колбыконические, воронки конические, эксикаторы и др.) по ГОСТ 25336, фарфоровуюпосуду и оборудование (тигли, лодочки, вставки для эксикаторов и др.) по ГОСТ9147, тигли и чашки из платины по ГОСТ 6563, беззольные фильтры посоответствующей нормативной и технической документации.
Допускаетсяприменение аналогичной импортной посуды и материалов.
4.1.5 Дляприготовления растворов и проведения анализов применяют реактивы не ниже классач.д.а., если не указана иная классификация, и дистиллированную воду, котораядолжна соответствовать ГОСТ 6709.
Горячая вода илигорячий раствор, применяемые при химическом анализе, должны иметь температуру60-80 °С, теплая вода или теплый раствор - 40-50 °С.
4.1.6 Дляпрокаливания и сплавления навесок анализируемых проб с плавнями применяютмуфельные лабораторные электропечи или печи аналогичного типа с температуройнагрева (1000 ± 50) °С.
Для сушкиматериалов используют сушильные шкафы с терморегулятором.
Для проведенияанализов используют электрические плитки с закрытой спиралью, песчаные иводяные бани, термометры, магнитные мешалки, титраторы, фотоэлектротитриметры,иономеры, рН-метры, пламенные фотометры, концентрационныефотоэлектроколориметры, спектрофотометры.
Применяемыесредства анализа должны соответствовать требованиям нормативной и техническойдокументации на них.
4.1.7Применяемые стандартизированные средства измерения должны быть поверены иаттестованы по ГОСТ 8.326,ГОСТ 8.513, ГОСТ 24555.
4.1.8Концентрацию растворов выражают:
- в процентах помассе, численно равной массе растворенного вещества в граммах в 100 г раствора;
- массойрастворенного вещества в граммах в 1 л раствора, г/л;
- массойрастворенного вещества (или эквивалентного ему количества определяемоговещества) в граммах в 1 мл раствора, г/мл;
- в моляхрастворенного вещества в 1 л раствора (молярная концентрация М);
- вграмм-эквивалентах растворенного вещества в 1 л раствора (нормальнаяконцентрация Н);
- соотношениемобъемных частей, например, 1:2, где первое число означает объемные частиконцентрированной кислоты или иного реактива, а второе - объемные части воды(если не указан другой растворитель).
Если в методикепроведения анализа не указана концентрация или разбавление кислоты или водногораствора аммиака, то это концентрированная кислота или концентрированныйраствор водного аммиака.
4.1.9 Массовуюконцентрацию стандартных растворов, а также титр титранта по определяемомувеществу в г/мл и соотношение объемов растворов (в титриметрических методах)рассчитывают как среднеарифметическое по результатам не менее трех параллельныхопределений. Расчет проводят до четвертого знака после запятой.
4.1.10Допускается последовательное определение нескольких элементов из одной навески,переведенной в раствор.
4.1.11 Дляконтроля погрешности результатов анализа используют изготовленные иаттестованные в соответствии с ГОСТ8.315 и ГОСТ 8.532 стандартные образцы состава веществ и материалов:государственные и отраслевые стандартные образцы (ГСО и ОСО), стандартныеобразцы предприятия (СОП). При этом результат анализа стандартного образцасчитают удовлетворительным, если среднеарифметическое двух параллельныхопределений отличается от аттестованного значения массовой доли определяемогоэлемента не более чем на 0,7 ошибки повторяемости, установленной в стандартедля соответствующего элемента.
При отсутствии стандартныхобразцов контроль осуществляют по стандартным растворам.
4.1.12 Массовуюдолю элементов в анализируемой пробе определяют параллельно в двух навесках. Зарезультат анализа принимают среднеарифметическое двух параллельных определений.При этом максимальное абсолютное расхождение между крайними результатамианализа не должно превышать абсолютных допустимых расхождений, установленныхдля конкретного метода.
4.1.13 Вкачестве норм точности (метрологических характеристик) определения содержанияэлемента используют расхождение между параллельными определениями.
Максимальныеабсолютные расхождения результатов параллельных определений не должны превышатьвеличину абсолютного допустимого расхождения для доверительной вероятности Р = 0,95.
Среднийрезультат анализа стандартного образца не должен отличаться от массовой долиопределяемого элемента более чем на половину величины абсолютного допустимогорасхождения для соответствующего интервала концентраций.
В случае, еслисоответствующими нормативными документами установлено предельное значение дляопределяемого элемента, а полученный результат анализа отличается от этогопредельного значения более чем на величину допустимой ошибки повторяемости,следует произвести повторный анализ не менее трех навесок.
За окончательныйрезультат принимают среднеарифметическое значение этих определений.
Если предельноезначение установлено для суммы элементов (оксидов), то отличие полученногорезультата определения этой суммы от предельного значения оценивают по суммедопустимых ошибок повторяемости, установленных для элементов, умноженных насоответствующую долю элементов в полученной сумме.
4.1.14Расхождение результатов определений в двух лабораториях не должно превышатьдопустимого расхождения между результатами двух параллельных определений.
Если расхождениямежду результатами параллельных испытаний пробы или стандартного образца,проводимых в лаборатории, превышают допускаемые величины, проводят повторныеиспытания.
Если приповторных испытаниях хотя бы одно из указанных расхождений превысит допустимуювеличину, результаты анализа признают неверными, испытания прекращают довыявления и устранения причин, вызвавших нарушения нормального хода анализа.
4.1.15 Приприменении физико-химических методов анализа, например фотоэлектроколориметрического,требующих построения градуировочных графиков, графики строят в прямоугольныхкоординатах. На оси абсцисс откладывают величину массы определяемого элемента,г, мг, или массовую долю, %, на оси ординат - соответствующий аналитический сигнал(величину оптической плотности, силу тока и др.).
Для построенияграфиков используют ГСО, ОСО, состав которых близок к составу исследуемогоматериала, или реактивы, из которых готовят градуировочные растворы.
Условияпостроения графиков указаны в соответствующих методиках настоящего стандарта.
График строят неменее чем по пяти точкам, которые равномерно распределяют по диапазонуизмерений.
Минимальную имаксимальную навески рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить весьнеобходимый диапазон измерений. Каждую точку находят как среднеарифметическоезначение не менее трех параллельных определений. Не допускается строитьградуировочный график методом экстраполяции.
Прииспользовании аликвотных частей массовую долю элемента (оксида) Хо, %, определяют по формуле
, (2)
где т1- масса элемента (оксида) в аликвотной части раствора, определенная поградуировочному графику, мг;
V - общий объем исходного раствора, мл;
т - масса навески, мг;
V1 - аликвотнаячасть исходного раствора, мл.
4.1.16 Привыполнении анализа навеску анализируемой пробы, разведение и аликвотные частинеобходимо принимать такими же, как при изготовлении основного градуировочногораствора.
В случаенеобходимости изменения навески, разведения или аликвотной части по сравнению сусловиями приготовления основного градуировочного раствора вводят поправки,учитывающие эти изменения.
4.1.17 Прифотоколориметрическом анализе вводят поправку на изменение условийфотометрирования по сравнению с условиями градуировки. Для этого одновременно санализируемым образцом измеряют оптическую плотность вновь приготовленногоокрашенного градуировочного раствора.
Измерениеоптической плотности раствора выполняют с погрешностью не более ± 0,002.Поправку вносят с обратным знаком: если оптическая плотность градуировочногораствора увеличилась на несколько единиц, то это значение отнимают от величиныоптической плотности анализируемого раствора, и наоборот. После введенияпоправки находят по графику искомую массовую долю элемента.
4.1.18 Проверкаградуировочных графиков должна проводиться периодически по стандартным образцампо соответствующим методикам настоящего стандарта не реже одного раза вполугодие, а также после каждого ремонта используемых приборов.
4.1.19 Вфотоколориметрических методах содержание определяемого оксида допускаетсянаходить методом сравнения оптической плотности исследуемого раствора (или егоаликвотной части) с оптической плотностью стандартного раствора близкойконцентрации.
Концентрацияколориметрируемого раствора не должна отличаться от концентрации стандартногоболее чем в 1,2 раза.
В случаенарушения этого условия меняют навеску, разведение или аликвотную частьанализируемой пробы или стандартного образца раствора.
Массовую долюоксида Хо, %, определяют поформуле
, (3)
где V- объем окрашенной фотометрируемой части исследуемого раствора, мл;
Vо - общий объемисследуемого раствора, мл;
т - масса навески, г;
Va - объемаликвотной части исследуемого раствора, взятого для приготовления окрашенногораствора при фотометрировании, мл;
Сх - концентрация окрашеннойфотометрируемой части исследуемого раствора, мг/мл, определяемая по формуле
, (4)
где Сст- концентрация стандартного раствора, мг/мл;
Дх и Дст- оптические плотности соответственно исследуемого и стандартного растворов.
4.1.20 Привыполнении анализов рекомендуется параллельно проводить «глухой» опыт для учетазагрязнений реактивов, дистиллированной воды и др.
4.1.21Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны, лаборатории, образующихся входе анализа, не должно превышать предельно допустимых концентраций, указанныхв ГОСТ12.1.005.
4.1.22 Контроль засодержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны лаборатории проводят по ГОСТ12.1.005 и ГОСТ12.1.007.
4.1.23 Приработе с горючими и взрывоопасными веществами должны соблюдаться требованиябезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.010.
4.1.24 Всеиспользуемые электрические приборы должны соответствовать правилам устройстваэлектроустановок (ПУЭ).
Эксплуатациюэлектрических приборов проводят в соответствии с правилами техники безопасностипри эксплуатации электроустановок, а также правилами электробезопасности по ГОСТ12.1.019.
4.1.25 Пожарнаябезопасность лабораторных помещений должна обеспечиваться в соответствии с ГОСТ12.1.004, безопасность труда - в соответствии с ГОСТ12.1.007.
4.1.26 Прииспользовании в качестве реактивов опасных (едких, токсичных) веществ следуетруководствоваться требованиями безопасности, изложенными в нормативных илитехнических документах на эти реактивы, применять индивидуальные средствазащиты (респираторы) по ГОСТ12.4.011 или ГОСТ12.4.028, резиновые перчатки по ГОСТ12.4.103, одежду по ГОСТ 27654 и ГОСТ 29058.
4.2 Определение влаги
Содержание влагиопределяют весовым методом по разности между массой бюксы с навеской до и послевысушивания.
4.2.1Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104 с погрешностьюизмерения ± 0,0002 г.
Эксикатор поГОСТ 25336.
Шкаф сушильный.
Бюксы по ГОСТ23932.
Кальцийхлористый (хлорид кальция) по ГОСТ 450,прокаленный при температуре 700-800 °С, для заполнения эксикатора.
4.2.2Порядок проведения испытания
Навеску массой 1г помещают в предварительно высушенную до постоянной массы бюксу, ставят всушильный шкаф, нагретый до температуры (105 ± 5) °С, сушат 1,5-2 ч, после чегоохлаждают в эксикаторе и взвешивают.
Передвзвешиванием крышку бюксы приоткрывают и быстро закрывают. Высушивание иохлаждение повторяют до тех пор, пока разность массы между двумя последующимивзвешиваниями будет не более 0,0004 г.
Если приповторном высушивании масса навески увеличится, для расчета применяют массу,предшествующую ее увеличению.
4.2.3Обработка результатов испытания
Массовую долювлаги X, %, определяют по формуле
, (5)
где т1- масса бюксы с навеской до сушки, г;
т2 - масса бюксы с навеской после сушки,г;
mo - массанавески, г.
Абсолютноедопустимое расхождение между результатами двух параллельных определений не должнопревышать, %:
- 0,10 присодержании влаги до 1,0 % по массе;
- 0,20 » » » св. 1,0 » » »
4.3 Определение потери массы при прокаливании
Потерю массы припрокаливании определяют весовым методом по разности массы тигля с навескойисследуемой пробы щебня (гравия) до и после прокаливания.
4.3.1Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104 спогрешностью взвешивания ± 0,0002 г.
Печь муфельная сноминальной температурой (1000 ± 50) °С.
Эксикатор поГОСТ 25336.
Фарфоровыйтигель по ГОСТ 9147.
4.3.2Порядок проведения испытания
Пробуподготавливают в соответствии с 4.1.2.Из подготовленной пробы, находящейся в сухом состоянии, отбирают навеску массой1 г, которую помещают в предварительно прокаленный до постоянной массыфарфоровый тигель и взвешивают. Затем навеску помещают в муфельную печь ипрокаливают в течение 2 ч при температуре (1000 ± 50) °С.
Послепрокаливания тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяютдо достижения постоянной массы. Если при повторном прокаливании масса навескиувеличивается, для расчета принимают величину массы до ее увеличения.
4.3.3Обработка результатов анализа
Потерю массы припрокаливании (п.п.п.), %, определяют по формуле
, (6)
где т1- масса исходной навески в сухом состоянии, вычисленная по разности масс тигляс пробой и без нее до прокаливания, г;
т2 - масса прокаленного остатка,вычисленная по разности масс тигля с пробой и без нее по окончаниипрокаливания, г.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 1.
В случае, когдамасса навески увеличивается после первого прокаливания, что возможно приналичии двухвалентного железа, марганца и других элементов низких степенейокисления, потери при прокаливании определяют по разности между 100 % (принята массанавески) и суммой всех определенных элементов.
Таблица 1 Впроцентах
Потеря массы при прокаливании |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 1,0 включ. |
0,10 |
От 1,0 » 10,0 |
0,20 |
Св. 10,0 |
0,30 |
4.4 Определение диоксида кремния
Метод основан наразложении анализируемой пробы сплавлением и определении диоксида кремниявесовым методом с обязательным последующим удалением его в виде фторидакремния.
4.4.1Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104 спогрешностью взвешивания ± 0,0002 г.
Печь муфельная.
Тигли платиновыепо ГОСТ 6563.
Эксикатор по ГОСТ 25336.
Стаканывместимостью 150-200 мл по ГОСТ 25336.
Воронки по ГОСТ 25336.
Натрийуглекислый (карбонат натрия) безводный по ГОСТ 83.
Калий углекислый(карбонат калия) по ГОСТ 4221.
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118 плотностью 1,19, раствор 5:95.
Кислота сернаяпо ГОСТ 4204 плотностью 1,84.
Кислота фтористоводородная(плавиковая) по ГОСТ 10484, 40 %-ная.
Желатин пищевой,1 %-ный раствор.
Сереброазотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277, 1 %-ный раствор, подкисленный 2-3каплями азотной концентрированной кислоты на 100 мл раствора.
Кислота азотнаяконцентрированная по ГОСТ 4461.
Аммонийуглекислый (карбонат аммония) по ГОСТ 3762.
Фильтры «белаялента».
Плавень - натрийуглекислый (карбонат натрия) или смесь равных количеств по массе карбонатовнатрия и калия.
4.4.2 Порядок проведения анализа
Навеску массой0,3 г помещают в платиновый тигель, перемешивают с плавнем, взятым вшестикратном (по массе) количестве, накрывают крышкой и ставят в муфельнуюпечь.
При применении вкачестве плавня углекислого натрия навеску сплавляют при температуре 1000 °С,смеси щелочных карбонатов - при 800 °С.
При высокомсодержании в пробе двухвалентного железа для обеспечения полного перехода его втрехвалентную форму в плавень можно добавить нитрат аммония в количестве 1 %массы плавня. Плав выдерживают в муфельной печи 15 мин. После этого тигельопускают в холодную воду так, чтобы в него не попала вода.
Охлажденный плавизвлекают из тигля следующим образом. В тигель наливают около 7-10 мл горячейводы, накрывают крышкой и выдерживают. Если в плаве образуется королек, его переносятв стакан вместимостью 150-200 мл. Если королек не образовался, плав извлекаютпостепенно, добавляя в тигель маленькими порциями (по несколько капель) солянуюкислоту, помешивая палочкой.
Чтобы кислота неразбрызгивалась, тигель следует прикрывать крышкой. На все извлечение плаварасходуется 25-30 мл соляной кислоты.
После того, каквесь плав будет перенесен, тигель обмывают кислотой и обтирают кусочкамифильтра. В стакан приливают 5 мл раствора желатина и в течение 5 мин хорошоперемешивают.
Тигель скрышкой, стекло и стенки стакана обмывают горячей водой (30-50 мл). Стаканнакрывают стеклом и ставят в теплое место на 25-30 мин для коагуляции осадка.
Когда растворнад осадком станет прозрачным, его отфильтровывают через неплотный фильтр.Осадок промывают 2-3 раза горячим раствором соляной кислоты (5:95) декантацией,а затем на фильтре горячей водой до исчезновения реакции на ион хлора.
Несколько капельфильтрата помещают на часовое стекло. Если при добавлении капли раствораазотнокислого серебра (нитрата серебра) образуется взвесь, то проба не отмыта.
Как толькореакция на ион хлора станет отрицательной, фильтрат выпаривают для вторичногоосаждения диоксида кремния. Фильтрат выпаривают досуха, затем приливают 20 млсоляной кислоты, добавляют 5 мл раствора желатина и перемешивают в течение 5мин. После этого стенки стакана обмывают горячей водой и ставят его на 30 мин втеплое место для коагуляции осадка.
Затем осадокотфильтровывают через неплотный фильтр, как при первом осаждении. Осадки отпервого и второго осаждения соединяют и помещают во взвешенный платиновыйтигель. Осторожно озоляют и прокаливают в муфельной печи при температуре1000-1100 °С в течение 45-60 мин до получения постоянной массы, охлаждают вэксикаторе и взвешивают.
Прокаленныйосадок смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 1-2 мл серной и 5-7 млплавиковой кислоты и выпаривают на плитке несильного накала (чтобы кислота неразбрызгивалась) до прекращения выделения паров серной кислоты. После этоготигель прокаливают при температуре 1000-1100 °С в течение 15 мин, охлаждают вэксикаторе и взвешивают.
Если массаосадка более 0,01 мг, его сплавляют и присоединяют к фильтрату, которыйпереносят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доводят водой до метки и вдальнейшем используют для определения оксидов железа, алюминия, кальция имагния.
4.4.3Обработка результатов анализа
Массовую долюдиоксида кремния SiO2, %, определяютпо формуле
, (7)
где т1- масса осадка до отгонки плавиковой кислоты, г;
т2 - масса осадка после отгонки плавиковойкислоты, г;
т - масса сухой навески, г.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 2.
Таблица 2 Впроцентах
Массовая доля диоксида кремния |
Абсолютное допустимое расхождение |
От 1,0 до 5,0 включ. |
0,15 |
Св. 5,0 » 18,0 |
0,25 |
» 18,0 » 25,0 |
0,30 |
» 25,0 » 40,0 |
0,40 |
» 40,0 » 70,0 |
0,50 |
» 70,0 |
0,60 |
4.5 Определение оксидов железа и алюминия
Метод основан накомплексометрическом определении оксидов железа и алюминия послепредварительного отделения диоксида кремния по 4.5.1 или непосредственно из отдельной навески по 4.5.2.
Сущность методазаключается в способности комплексона III (динатриевойсоли этилендиамин - N, N, N1, N1 - тетрауксусной кислоты - трилона Б) образовыватькомплексы с ионами Fe3+ и Аl3+. Комплексонат железа (III) возникает при рН = 1-1,5.
В качествеиндикатора применяют сульфосалициловую кислоту, которая в сильнокислой средедает с ионами трехвалентного железа растворимый сульфосалицилат железа,окрашенный в фиолетовый цвет.
В точке эквивалентностиокраска сульфосалицилата железа исчезает.
Содержаниеоксида алюминия находят в той же пробе обратным титрованием. Для этого послеопределения железа в раствор приливают трилон Б в количестве, большем, чем надодля связывания алюминия в комплекс, а избыток трилона Б оттитровывают хлоридомжелеза (III).
4.5.1 Определение оксидов железа и алюминия послепредварительного отделения диоксида кремния
4.5.1.1 Средства контроля ивспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104 спогрешностью взвешивания ± 0,0002 г.
Печь муфельная.
Колбы мерныевместимостью 1 л по ГОСТ 1770.
Бюретки по ГОСТ29251 и ГОСТ 29252.
Пипетки по ГОСТ29227 или ГОСТ 29228.
Колбы коническиевместимостью 250 мл по ГОСТ 25336.
Стаканывместимостью 150 мл по ГОСТ 25336.
Воронки по ГОСТ25336.
Электроплитка.
Бутыльполиэтиленовая вместимостью 10 л.
Тигли фарфоровыепо ГОСТ 9147.
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118 плотностью 1,19, раствор 1:3.
Аммиак водный поГОСТ 3760, 10- и 25 %-ные водные растворы.
Железо (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147.
Кислотасульфосалициловая 2-водная по ГОСТ 4478.
Алюминий маркиА995 по ГОСТ 11069,стружка.
Кислота уксуснаяпо ГОСТ 18270.
Натрийуксуснокислый 3-водный (ацетат натрия) по ГОСТ 199.
Соль динатриеваяэтилендиамин - N, N, N1, N1 - тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652,раствор 0,025 М.
Индикаторнаябумага Конго.
Аммонийазотнокислый (нитрат аммония) по ГОСТ 22867, 2 %-ный раствор.
Индикаторметиловый красный, 2 %-ный спиртовой раствор.
Титрованныйраствор соли трехвалентного железа:
6,76 г хлоридажелеза (III) FеСl3×6Н2О растворяют в 300 мл воды. Раствор фильтруютв мерную колбу вместимостью 1 л, добавляют 15 мл соляной кислоты плотностью1,19 и доливают водой до метки.
Титр растворахлорида железа (III) устанавливают весовым методом. Для этого отбирают пипеткой50 мл раствора хлорида железа (III), переносят его в стакан, добавляют 2-3капли индикатора метилового красного, ставят его на плитку и нагревают докипения. Затем, сняв стакан с плитки, осаждают гидроксид железа растворомаммиака.
Раствор аммиакадобавляют в таком количестве, которое обеспечит изменение окраски раствора изрозовой в желтую и появление слабого запаха аммиака. Стакан выдерживают втеплом месте для коагуляции осадка 10 мин, после чего отфильтровывают осадокчерез неплотный фильтр «красная лента». Осадок на фильтре промывают 8-10 разгорячим раствором азотнокислого аммония (нитратом аммония). Затем осадок вместес фильтром переносят в тигель, подсушивают и прокаливают в муфельной печи притемпературе 1000 °С в течение 20-25 мин до постоянной массы.
Титр растворахлорида железа (III) по Fe2O3, г/мл,определяют по формуле
, (8)
где т- масса прокаленного осадка, г.
Сульфосалициловаякислота, 20 %-ный раствор:
20 г кислотырастворяют в 50 мл воды, нейтрализуют 25 %-ным раствором аммиака до изменения окраскииндикаторной бумаги Конго из синего в фиолетовый цвет и разбавляют водой до 100мл.
Точный растворсоли алюминия:
0,6745 г чистогометаллического алюминия растворяют в 11,2 мл 25 %-ного раствора соляной кислотыи доводят водой до 1 л. Титр полученного раствора по Аl2O3 равен 0,0012745г/мл.
Буферныйраствор:
270 гуксуснокислого натрия (ацетата натрия) растворяют в 300 мл воды, фильтруют,разбавляют водой до 500 мл, добавляют 500 мл раствора уксусной кислоты, содержащего70 мл концентрированной или 90 мл 30 %-ной уксусной кислоты, и тщательноперемешивают.
Титрованный0,025 М раствор трилона Б:
95 г трилона Брастворяют в 1 л воды, фильтруют в полиэтиленовую бутыль, разбавляют водой до10 л и тщательно перемешивают.
Титр растворатрилона Б по Fe2O3 устанавливают следующим образом: из бюретки наливают 20 млраствора хлорида железа (III) в коническую колбу вместимостью 250 мл,разбавляют его водой до 100 мл, нагревают до 50-70 °С, добавляют 7-8 капельсульфосалицилового индикатора и титруют раствором трилона Б до исчезновенияфиолетового цвета сульфосалицилата железа.
Титр растворатрилона Б по Fe2O3, г/мл, определяют по формуле
, (9)
где - титр растворахлорида железа (III), г/мл;
V - объем раствора трилона Б, идущего на титрование, мл.
Передопределением титра раствора трилона Б по оксиду алюминия находят соотношениемежду концентрациями раствора трилона Б и хлорида железа (III). Для этого в триконические колбы вместимостью 250 мл наливают из бюретки по 10 мл растворатрилона Б, разбавляют его водой до 100 мл, добавляют 10 мл буферного раствора,7-8 капель сульфосалициловой кислоты и титруют раствором хлорида железа (III)до появления золотисто-оранжевого цвета, не исчезающего в течение 1 мин.
По среднемурезультату трех титрований вычисляют коэффициент соотношения К между концентрациями растворов хлоридажелеза (III) и трилона Б:
, (10)
где V- объем раствора хлорида железа (III), идущего на титрование 10 мл растворатрилона Б, мл.
Далее определяюттитр раствора трилона Б по Al2O3.
В три коническиеколбы вместимостью 250 мл наливают из бюретки по 25 мл точного раствора солиалюминия, разбавляют его водой до 100 мл, нейтрализуют 10 %-ным раствором аммиакадо перехода окраски бумаги Конго в красный цвет. Затем добавляют по каплесоляную кислоту (1:3), пока не изменится окраска бумаги Конго в синий цвет,после чего добавляют 8-10 капель соляной кислоты.
К полученномураствору доливают 30 мл раствора трилона Б, нагревают до кипения, прибавляют 10мл буферного раствора, 7-8 капель сульфосалициловой кислоты. Затем охлаждают докомнатной температуры и титруют раствором хлорида железа (III) до появлениязолотисто-оранжевого цвета, не исчезающего в течение 1 мин.
Титр растворатрилона Б по Al2O3, г/мл, определяют по формуле
, (11)
где Т- титр раствора соли алюминия по Al2O3, г/мл;
К - коэффициент соотношения между концентрациями растворовтрилона Б и хлорида железа;
V - объем раствора хлорида железа (III), идущего натитрование, мл.
4.5.1.2 Порядок проведения анализа
Для определенияжелеза и алюминия отбирают пипеткой точно 50-100 мл фильтрата от диоксидакремния (п. 4.4.2) ипомещают его в коническую колбу вместимостью 250 мл, добавляют 2-3 каплиазотной кислоты, нагревают до температуры 50-60 °С, опускают в него кусочекиндикаторной бумаги Конго и нейтрализуют раствором аммиака до изменения окраскибумаги из синего цвета в красный. Затем добавляют по капле раствор солянойкислоты (1:3), пока не изменится окраска бумаги Конго из красного в фиолетовыйцвет, добавляют еще 15 капель соляной кислоты, 4-6 капель растворасульфосалициловой кислоты и титруют раствором трилона Б до обесцвечивания раствора.В эквивалентной точке раствор становится или бесцветным, или светло-желтым, приэтом раствор не должен иметь розового оттенка.
Оттитровавжелезо, добавляют из бюретки трилон Б в таком количестве, чтобы избыток егопосле образования комплекса с алюминием был 10 мл или немного больше.
Растворнагревают до кипения, а затем охлаждают до 60 °С, нейтрализуют буфернымраствором до изменения синей окраски бумаги Конго в красный цвет и еще вводят 10мл буферного раствора. Раствор охлаждают до комнатной температуры и титруютраствором хлорида железа (III) до появления устойчивой бурой окраски, неисчезающей в течение 1-1,5 мин.
4.5.1.3 Обработка результатованализа
Массовую долюоксида железа (III) Fe2O3, %, когда ванализируемой пробе отсутствует оксид железа (II), определяют по формуле
, (12)
где V- объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование, мл;
- титр растворатрилона Б по Fe2О3,г/мл;
m - масса навески, г.
При анализематериалов, содержащих двух- и трехвалентное железо, массовую долю оксидатрехвалентного железа Fe2О3 (III), %, определяют по формуле
Fe2О3 (III) = Fe2О3 - 1,1114×FeO, (13)
где Fe2О3 - содержание общего железа в пересчете наоксид железа (III), определенное по формуле (12), %;
FeO - содержание оксида железа (II), определяемое по формуле (28) %;
1,1114 -коэффициент пересчета содержания оксида железа (II) на оксид железа (III).
Массовую долюоксида алюминия Аl2O3, %, определяют по формуле
, (14)
где Vo - объемраствора трилона Б, добавленного после определения оксида железа, мл;
V1 - объем растворахлорида железа (III), идущего на обратное титрование, мл;
К - коэффициент соотношения между концентрациями растворовтрилона Б и хлорида железа (III);
- титр растворатрилона Б по Al2O3, г/мл.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений содержания оксидажелеза и оксида алюминия не должно превышать значений, указанных в таблице 3.
Таблица 3 Впроцентах
Массовая доля |
Абсолютное допустимое расхождение |
Оксид железа: |
|
до 1,0 включ. |
0,10 |
св. 1,0 » 3,0 » |
0,15 |
» 3,0 » 7,0 » |
0,20 |
» 7,0 » 25,0 » |
0,30 |
» 25,0 |
0,80 |
Оксид алюминия: |
|
от 1,0 до 3,0 включ. |
0,15 |
св. 3,0 » 7,0 » |
0,20 |
» 7,0 » 20,0 » |
0,30 |
» 20,0 » 70,0 » |
0,40 |
» 70,0 |
0,50 |
4.5.2 Определение оксидов железа и алюминия из отдельнойнавески комплексометрическим методом
4.5.2.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Средстваконтроля и вспомогательное оборудование по 4.5.1.1 со следующими дополнениями:
тигельплатиновый по ГОСТ 6563;
натрийуглекислый (карбонат натрия) безводный по ГОСТ 83.
4.5.2.2 Порядок проведения анализа
Навеску массой0,1-0,2 г помещают в платиновый тигель и спекают в муфельной печи притемпературе 1000 °С в течение 5 мин с таким же количеством безводного карбонатанатрия.
Спек разминают втигле палочкой, смачивают 5 мл концентрированной соляной кислоты, выдерживают15 мин в теплом месте и выщелачивают в стакан вместимостью 150-200 мл солянойкислотой (1:3). Раствор разбавляют водой до 100-150 мл и определяют железо иалюминий, как указано в 4.5.1.3.
4.5.2.3 Обработка результатованализа
Обработка результатованализа - по 4.5.1.3.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений содержания оксидовжелеза и алюминия не должно превышать значений, указанных в таблице 3.
4.6 Определение оксидов кальция и магния
Содержаниеоксидов кальция и магния определяют в фильтрате от диоксида кремния. Методоснован на способности катионов кальция и магния образовывать с трилоном Б приопределенных значениях рН прочные комплексные соединения. Прикомплексометрическом титровании используют металлиндикаторы.
В моментдостижения эквивалентной точки, когда весь катион связывается трилоном Б,появляется окраска свободного индикатора, отличающаяся от окраски комплексногос ним соединения.
Для чистотыанализа элементы группы полуторных оксидов отделяют осаждением уротропином по 4.6.1.
4.6.1 Отделение элементов группы полуnорных оксидов уротропином
4.6.1.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Электроплитка сзакрытой спиралью.
Пипетка по ГОСТ29227 или по ГОСТ 29228.
Стаканывместимостью 150-200 мл по ГОСТ 25336.
Воронки по ГОСТ25336.
Фильтры «белаялента».
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118 плотностью 1,19, раствор 1:3.
Кислота азотнаяпо ГОСТ 4461 плотностью 1,4.
Аммиак водный поГОСТ 3760, 10 %-ный водный раствор.
Уротропинфармакопейный, 0,5- и 10 %-ный водные растворы.
Индикаторнаябумага Конго.
Металлиндикаторкислотный хром темно-синий.
4.6.1.2 Порядок проведенияанализа
Отбираютпипеткой 50 мл фильтрата от диоксида кремния, полученного по 4.4.2 настоящего стандарта, ипомещают в стакан.
В стакандобавляют 3-5 капель азотной кислоты, бросают кусочек бумаги Конго инейтрализуют аммиаком до начала ее покраснения.
После этогодобавляют несколько капель соляной кислоты (1:3) до посинения бумаги Конго(можно нейтрализовать до появления взвеси и затем кислотой ее растворить).
Приливают 20 мл10 %-ного раствора уротропина и нагревают в течение 10 мин при температуре80-90 °С, не доводя раствор до кипения. Как только осадок коагулируется, егоотфильтровывают через фильтр «белая лента» и промывают теплым 0,5 %-нымраствором уротропина.
4.6.2 Комплексометрическое титрование оксидов кальция имагния с металлиндикатором кислотным хромом темно-синим
Метод основан накомплексометрическом титровании ионов кальция и магния раствором трилона Б сметаллиндикатором кислотным хромом темно-синим в одной пробе с одним и тем жеиндикатором, но при разных значениях рН раствора.
4.6.2.1 Средства контроля ивспомогательное оборудование
Колбы мерныевместимостью 100 мл и 1 л по ГОСТ 1770.
Пипетки по ГОСТ29227 или по ГОСТ 29228.
Бюретки по ГОСТ29251 или по ГОСТ 29252.
Колбы коническиевместимостью 200-250 мл по ГОСТ 25336.
Натриягидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328, 20 %-ный раствор.
Сахароза по ГОСТ5833, 2 %-ный раствор.
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118, растворы 1:3, 1:5.
Аммонийхлористый (хлорид аммония) по ГОСТ 3773.
Аммиак водный поГОСТ 3760, 25 %-ный раствор.
Кальцийуглекислый (карбонат кальция) по ГОСТ 4530 или стандартный образец известняка.
Магнийсернокислый 7-водный (сульфат магния) по ГОСТ 4523 или стандарт-титр.
Спирт этиловыйпо ГОСТ 18300.
Индикаторнаябумага Конго.
Аммиачныйбуферный раствор:
растворяют 70 гхлорида аммония в 200 мл воды, фильтруют, добавляют 570 мл 25 %-ного растворааммиака, затем добавляют воды до 1 л и тщательно перемешивают (рН раствораравно 10).
Кислотный хромтемно-синий металлиндикатор:
растворяют 0,5 гкислотного хрома темно-синего в 10 мл аммиачного буферного раствора и добавляютэтилового спирта до 100 мл.
Трилон Б по ГОСТ10652, 0,025 М раствор.
Титр раствора трилонаБ по оксиду кальция устанавливают по химически чистому карбонату кальция илистандартному образцу известняка. Отвешивают 0,1 г высушенного карбоната кальцияили стандартного образца известняка и вносят в коническую колбу вместимостью250 мл, приливают 50 мл воды и осторожно небольшими дозами добавляют 15-20 млсоляной кислоты (1:5). Раствор нейтрализуют 20 %-ным раствором гидроксиданатрия по индикаторной бумаге Конго до слабощелочной среды, добавляют 10 млизбытка щелочи. Затем вносят 10 капель индикатора хрома темно-синего и титруютраствором трилона Б до изменения розовой окраски в сиренево-синюю.
Титр растворатрилона Б по СаО, г/мл, определяют по формуле
, (15)
где m - масса сухой навески карбоната кальцияили стандартного образца, г;
С - содержание СаО в карбонате кальция или в стандартномобразце, %;
V - объем раствора трилона Б, идущего на титрование, мл.
За результатпринимают среднеарифметическое трех титрований. Титр раствора трилона Б пооксиду магния устанавливают по химически чистому сульфату магния MgSO4×7H2O или по стандарт-титру MgSO4×7H2O. Отвешивают 0,1г сульфата магния и вносят в коническую колбу вместимостью 250 мл, добавляют 50мл воды, 10 мл аммиачного буферного раствора, 10 капель индикатора кислотногохрома темно-синего и титруют раствором трилона Б до изменения розовой окраски всине-голубую.
Титр растворатрилона Б по MgO, г/мл, определяют по формуле
, (16)
где т - масса навески MgSO4×7H2O, г;
С - содержание оксида магния в MgSO4×7H2O, %;
V1 - объемраствора трилона Б, идущего на титрование магния, мл.
За результатпринимают среднеарифметическое трех титрований.
4.6.2.2 Порядок проведенияанализа
К фильтрату,полученному по 4.6.1.2, послеотделения элементов группы полуторных оксидов уротропином прибавляют 10 мл 2%-ного раствора сахарозы, если содержание СаО в пробе больше 10 %, или 5 мл,если содержание СаО в пробе не превышает 10 %. Раствор осторожно нейтрализуют20 %-ным раствором гидроксида натрия до покраснения бумаги Конго и ещедобавляют 10 мл раствора гидроксида натрия.
Затем прибавляютводы до общего объема приблизительно 100 мл и после тщательного перемешиванияраствор выдерживают 1-2 мин для формирования осадка гидроксида магния. Затемприбавляют 10 капель раствора индикатора кислотного хрома темно-синего и,сильно перемешивая, медленно титруют раствором трилона Б до перехода окраски изрозовой в неизменяющийся сиренево-синий цвет. Для определения магния послетитрования кальция добавляют в испытываемый раствор 5 мл соляной кислоты (1:3),чтобы полностью растворился гидроксид магния, хорошо перемешивают и смываютстенки колбы небольшим количеством воды. Раствор при этом меняет цвет на розовый.Бумага Конго должна оставаться красной. Если она посинеет, следует добавить покапле 20 %-ный раствор гидроксида натрия, пока она снова не покраснеет. Затемвводят 10 мл аммиачного буферного раствора и продолжают титрование трилоном Бдо перехода цвета раствора из розового в устойчивый сине-голубой.
4.6.2.3 Обработка результатованализа
Массовую долюоксида кальция СаО, %, определяют по формуле
, (17)
где TCaO - титр растворатрилона Б по СаО, г/мл ;
V - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрованиеоксида кальция, мл ;
т - масса навески, г.
Массовую долюоксида магния MgO, %, рассчитывают по формуле
, (18)
где TMgO - титр растворатрилона Б по MgO, г/мл;
V1 - объем растворатрилона Б, израсходованного на титрование MgO, мл;
т - масса навески, г.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений содержания оксидакальция и оксида магния не должно превышать значений, указанных в таблице 4.
Таблица 4 Впроцентах
Массовая доля |
Абсолютное допустимое расхождение |
Оксид кальция: |
|
до 1,0 включ. |
0,10 |
св. 1,0 » 5,0 » |
0,15 |
» 5,0 » 10,0 » |
0,20 |
» 10,0 » 40,0 » |
0,30 |
» 40,0 » 80,0 |
0,40 |
Оксид магния: |
|
до 1,0 включ. |
0,15 |
св. 1,0 » 6,0 » |
0,30 |
» 6,0 » 25,0 |
0,60 |
4.6.3Определение оксидов кальция и магния при наличии в щебне (гравии) соединениймарганца
При наличии впробе оксида марганца свыше 0,2 до 2,0 % по массе содержание кальция определяюткомплексометрическим титрованием с индикатором мурексидом в присутствиивосстановителя - солянокислого гидроксиламина.
Метод неприменяется для определения содержания кальция и магния при наличии в исследуемомматериале (пробе) марганца свыше 2,0 % по массе, который необходимопредварительно отделить.
При наличии впробе оксида марганца до 0,2 % по массе содержание оксидов кальция и магнияопределяют по 4.6.2.
4.6.3.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Колбы, пипетки,бюретки по 4.6.2.1.
Натриягидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328, 20 %-ный раствор.
Гидроксиламинагидрохлорид по ГОСТ 5456, 5 %-ный водный раствор.
Натрий хлористый(хлорид натрия) по ГОСТ 4233.
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118, 10%-ный раствор.
Мурексид, сухаясмесь: 1 г мурексида смешивают с 99 г натрия хлористого (хлорида натрия).
Трилон Б - сольдинатриевая этилендиамин - N, N, N1, N - тетрауксусной кислоты 2-водная по ГОСТ 10652 - 0,05 Мраствор. Титр раствора трилона Б по MgO устанавливаютпо 4.6.2.1, титр растворатрилона Б по СаО устанавливают по 4.6.2.1,при этом вместо индикатора кислотного хрома темно-синего применяют индикатормурексид.
4.6.3.2 Порядок проведения анализа
К фильтратупосле отделения элементов группы полуторных оксидов по 4.6.1 прибавляют 1-2 мл раствора гидроксиламинагидрохлорида, перемешивают, добавляют дистиллированной воды до 100 мл, 10-15 млраствора гидроксида натрия, снова перемешивают и вносят на кончике шпателямурексид. Затем медленно титруют раствором трилона Б до перехода малиновойокраски в фиолетовую.
Послеопределения кальция в той же пробе определяют магний, предварительно изменивокраску мурексида путем введения соляной кислоты. Магний титруют трилоном Б синдикатором кислотным хромом темно-синим, как указано в 4.6.2.2.
4.6.3.3 Обработка результатов анализа
Обработкурезультатов проводят по 4.6.2.3.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений содержания оксидакальция и оксида магния не должно превышать значений, указанных в таблице 4.
4.7 Определение сульфатной и сульфидной серы
Содержаниевредных серосодержащих примесей в горной породе, щебне (гравии) определяют вследующем порядке.
При наличии вгорной породе, щебне (гравии) сульфатных и сульфидных соединений определяютобщее содержание серы методами весового или йодометрического титрования, затем- содержание сульфатной серы и по их разности вычисляют содержание сульфиднойсеры. При наличии в горной породе, щебне (гравии) только сульфатных соединенийобщее содержание серы не определяют.
4.7.1 Определение общего содержания серы весовым методом
Весовой методоснован на разложении навески смесью азотной и соляной кислот с последующимосаждением серы в виде сульфата бария и определением массы последнего.
4.7.1.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104 спогрешностью измерения ± 0,0002 г взвешивания.
Чашки фарфоровыедиаметром 15 см по ГОСТ 9147.
Стаканыстеклянные вместимостью 100, 200, 300, 400 мл по ГОСТ 25336.
Печь муфельная,обеспечивающая температуру нагрева 900 °С.
Тигли фарфоровыепо ГОСТ 9147.
Эксикатор поГОСТ 25336.
Баня водяная.
Фильтрыбеззольные: «красная лента» и «синяя лента».
Кальций хлористый(хлорид кальция) по ГОСТ 450,прокаленный при температуре 700-800 °С, для заполнения эксикатора.
Кислота азотнаяпо ГОСТ 4461.
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118.
Аммиак водный поГОСТ 3760, 10 %-ный раствор.
Бария хлорид(хлорид бария) по ГОСТ 4108, 10 %-ный раствор.
Индикаторметиловый оранжевый, 0,1 %-ный раствор.
Сереброазотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277, 1 %-ный раствор.
4.7.1.2 Порядок проведения анализа
Навеску массой0,5-2 г помещают в стеклянный стакан вместимостью 200 мл или фарфоровую чашку,смачивают несколькими каплями дистиллированной воды, добавляют 30 мл азотнойкислоты, накрывают стеклом, оставляют на 10-15 мин.
После окончанияреакции добавляют 10 мл соляной кислоты, перемешивают стеклянной папочкой,накрывают стеклом и ставят стакан (чашку) в водяную баню. Через 20-30 мин послепрекращения выделения бурых паров оксида азота стекло снимают и выпариваютсодержимое стакана или чашки досуха.
После охлажденияостаток смачивают 5-7 мл соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Операциюповторяют 2-3 раза, доливая 50 мл горячей воды и кипятят до полного растворениясолей.
Для осажденияэлементов группы полуторных оксидов в раствор добавляют 2-3 капли индикатораметилового оранжевого, доливают раствор аммиака до перехода окраски индикатораиз красной в желтую и появления запаха аммиака. Через 10 мин скоагулированныйосадок полуторных оксидов отфильтровывают через фильтр «красная лента» в стаканвместимостью 300-400 мл. Осадок промывают теплой водой с добавлением несколькихкапель раствора аммиака. К фильтрату добавляют соляную кислоту до переходаокраски раствора в розовый цвет и добавляют еще 2-5 мл кислоты.
Фильтратразбавляют водой до объема 200-250 мл, нагревают до кипения и вливают в одинприем 10 мл горячего раствора хлорида бария, перемешивают, кипятят раствор 5-10мин.
Раствор свыделившимся осадком ставят в теплое место на 2-3 ч, допускается оставлятьраствор до следующего дня, затем осадок отфильтровывают через плотный фильтр«синяя лента» и промывают 10 раз небольшими порциями холодной воды до удаленияхлорид-ионов.
Полноту удаленияхлорид-ионов проверяют по реакции с нитратом серебра: несколько капельфильтрата помещают на стекло и добавляют каплю 1 %-ного раствора нитратасеребра. Отсутствие образования белого осадка свидетельствует о полнотеудаления хлорид-ионов.
В фарфоровыйтигель, предварительно прокаленный до постоянной массы при температуре 800-850°С, помещают осадок с фильтром, высушивают, озоляют, избегая воспламененияфильтра, и прокаливают в открытом тигле до полного выгорания фильтра, а затемпри температуре 800-850 °С в течение 30-40 мин.
После охлажденияв эксикаторе тигель с осадком взвешивают. Прокаливание повторяют до полученияпостоянной массы. Для определения содержания серы в использованных для анализареактивах параллельно с анализом проводят «глухой» опыт. Количество сульфатабария, найденное «глухим» опытом, вычитают из массы сульфата бария, полученнойпри анализе пробы.
4.7.1.3 Обработка результатов анализа
Общее содержаниесеры SO3общ, %, в пересчете на SO3 определяют по формуле
, (19)
где т- масса навески, г;
т1 - масса осадка сульфата бария, г;
m2 - масса осадкасульфата бария в «глухом» опыте, г;
0,343 -коэффициент пересчета сульфата бария на SO3.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 5. Вслучае превышения анализ следует повторить до получения допустимогорасхождения.
Таблица 5 Впроцентах
Общее содержание серы |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 0,5 включ. |
0,10 |
Св. 0,5 » 1,0 » |
0,15 |
» 1,0 |
0,20 |
4.7.2Определение общего содержания серы методом йодометрического титрования
Метод основан насжигании навески в потоке углекислого газа при температуре 1300-1350 °С,поглощении выделяющегося SO2 раствором йодаи титровании раствором тиосульфата натрия избытка йода, не вошедшего в реакциюс образовавшейся сернистой кислотой.
4.7.2.1 Средства контроля ивспомогательное оборудование
Установка дляопределения содержания серы (рисунок 1).
Пипетки по ГОСТ29228.
Бюретки по ГОСТ29252.
Натрийсерноватистокислый (тиосульфат натрия) 5-водный по ГОСТ 27068, 0,005 Н раствор.
Натрийуглекислый (карбонат натрия) по ГОСТ 83.
Калийдвухромовокислый (бихромат калия) по ГОСТ 4220, стандарт-титр.
Крахмалрастворимый по ГОСТ 10163, 1 %-ный раствор.
Йод по ГОСТ4159, 0,005 Н раствор.
Калий йодистый(йодид калия) по ГОСТ 4232.
Кислота сернаяпо 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 растворомперманганата калия; 4 - колонка с прокаленным хлоридом кальция; 5 - резиновыепробки; 6 - электрическая трубчатая печь с силитовыми стержнями, обеспечивающаятемпературу нагрева 1300 °С; 7 - фарфоровая трубка для прокаливания длиной70-75 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 сраствором йода; 12 - бюретка с раствором тиосульфата натрия
Примечание - Все части установки соединены резиновыми трубками встык.Для предотвращения обгорания резиновых пробок внутреннюю торцевую поверхностьзакрывают асбестовыми прокладками.
Рисунок 1 - Схема установкидля определения содержания серы
4.7.2.2 Порядок подготовки к проведению анализа
4.7.2.2.1 Приготовление 0,005 Н раствора тиосульфата натрия
Дляприготовления раствора тиосульфата натрия 1,25 г Na2S2O3×5H2O растворяют в 1 лсвежепрокипяченной дистиллированной воды и прибавляют 0,1 г карбоната натрия.Раствор перемешивают и оставляют на 10-12 дн., после чего определяют его титрпо 0,01 Н раствору бихромата калия, приготовленному из стандарт-титра.
Для определениятитра раствора тиосульфата натрия к 10 мл 0,01 Н раствора бихромата калиядобавляют 50 мл 0,1 Н раствора серной кислоты, 2 г сухого йодида калия ититруют приготовленным раствором тиосульфата натрия до соломенно-желтого цвета.Затем добавляют несколько капель 1 %-ного раствора крахмала (растворокрашивается в синий цвет) и титруют до обесцвечивания раствора.
Коэффициентпоправки 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;
- нормальностьраствора бихромата калия;
V - объем 0,005 Нраствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование 10 мл 0,01 Нраствора бихромата калия, мл;
- нормальность растворатиосульфата натрия.
Проверку титрапроводят не реже одного раза в 10 сут. Раствор тиосульфата натрия хранят втемных бутылях.
4.7.2.2.2Приготовление 0,005 Н раствора йода
Дляприготовления раствора йода 0,63 г кристаллического йода и 10 г йодида калиярастворяют в 15 мл дистиллированной воды. Раствор переносят в мерную колбувместимостью 1 л с хорошо притертой пробкой, доливают водой до метки,перемешивают и хранят в темноте.
Титрприготовленного раствора йода устанавливают по титрованному раствору тиосульфатанатрия, приготовленному по 4.7.2.2.1.
10 мл 0,005 Нраствора йода титруют 0,005 Н раствором тиосульфата натрия в присутствиикрахмала.
Коэффициентпоправки к титру 0,005 Н раствора йода определяют по формуле
где - объем 0,005 Нраствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование раствора йода, мл;
- коэффициентпоправки 0,005 Н раствора тиосульфата натрия;
- нормальностьраствора тиосульфата натрия;
10 - объемраствора йода, взятого для титрования, мл;
HJ2 - нормальностьраствора йода.
4.7.2.3 Порядок проведения анализа
Перед началом работынагревают печь до температуры 1300 °С и проверяют герметичность установки. Дляэтого закрывают кран перед поглотительным сосудом и пускают углекислый газ.Прекращение прохождения пузырьков газа через промывную склянку свидетельствуето герметичности установки.
Определяюткоэффициент К, устанавливающийсоотношение между концентрациями раствора йода и тиосульфата натрия. Черезустановку пропускают углекислый газ в течение 3-5 мин, наполняют поглотительныйсосуд на 2/3 водой. Из бюретки наливают 10 мл титрованного раствора йода,добавляют 5 мл 1 %-ного раствора крахмала и титруют раствором тиосульфатанатрия до обесцвечивания раствора. Коэффициент соотношения концентрацийрастворов йода и тиосульфата натрия Кравен среднему значению из трех определений. Коэффициент соотношенияконцентраций К в лабораторныхусловиях определяют ежедневно перед испытаниями.
Навеску массой0,1-1,0 г помещают в предварительно прокаленную лодочку. В поглотительный сосудзаливают 250-300 мл дистиллированной воды, добавляют отмеренный бюреткой объемраствора йода и 5 мл раствора крахмала и перемешивают потоком углекислого газа.
Лодочку снавеской с помощью крючка из жаростойкой проволоки помещают в разогретую трубку(со стороны подачи углекислого газа). Закрывают трубку пробкой и подаютуглекислый газ (скорость подачи 90-100 пузырьков в 1 мин).
Навескупрокаливают 10-15 мин, следя за тем, чтобы раствор в поглотительном сосудесохранял синюю окраску. Затем раствор в поглотительном сосуде фильтруютраствором тиосульфата натрия до обесцвечивания раствора. После окончаниятитрования извлекают лодочку из печи, стараясь не загрязнить стенки фарфоровойтрубки остатками навески.
В поглотительныйсосуд, промытый водой, наливают новую порцию воды, раствора йода и крахмала.
4.7.2.4 Обработка результатов анализа
Массовую долюобщего содержания серы SO3общ, %, в пересчетена SO3 определяют по формуле
, (22)
где V- объем раствора йода, взятого для титрования, мл;
К - коэффициент соотношения концентраций раствора йода и тиосульфатанатрия;
V1 - объемраствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование избытка йода, невступившего в реакцию, мл;
т - масса навески, г;
TJ2/SO3 - титр 0,005 Нраствора йода по SO3 определяется поформуле
TJ2/SO3= KJ2×0,0002, (23)
где KJ2 - коэффициентпоправки к титру 0,005 Н раствора йода, рассчитанный по формуле 21;
0,0002 -количество SO3 соответствующее1 мл 0,005 Н раствора йода, г.
Абсолютное допустимоерасхождение результатов параллельных определений не должно превышать значений,указанных в таблице б. В случае превышения расхождения опыт следует повторитьдо получения допустимого расхождения.
Таблица 6 Впроцентах
Массовая доля SO3 |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 0,5 включ. |
0,05 |
Св. 0,5 » 1,0 » |
0,15 |
» 1,0 |
0,20 |
4.7.3 Определение сульфатной серы
Метод основан наразложении навески соляной кислотой с последующим осаждением серы в виде сульфатабария и определении массы последнего.
4.7.3.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Для проведенияанализа применяют аппаратуру, реактивы и растворы, указанные в 4.7.2.1, а также соляную кислоту поГОСТ 3118 (раствор 1:3).
4.7.3.2 Порядок проведения анализа
Навеску массой 1г помещают в стакан вместимостью 100-150 мл, прикрывают стеклом и добавляют40-50 мл соляной кислоты. После прекращения выделения пузырьков газа ставятстакан на плитку и выдерживают при слабом кипении 10-15 мин. Осаждаютполуторные оксиды, добавляя 2-3 капли индикатора метилового оранжевого идоливая раствор аммиака до перехода окраски индикатора из красной в желтую ипоявления запаха аммиака. Через 10 мин осадок отфильтровывают. Осадок промываюттеплой водой с добавлением нескольких капель раствора аммиака.
Фильтратнейтрализуют соляной кислотой до перехода окраски раствора в розовую и доливаютеще 2,5 мл кислоты. Раствор нагревают до кипения и добавляют в один прием 10 млгорячего раствора хлорида бария, перемешивают, кипятят раствор 5-10 мин иоставляют раствор с выделившимся осадком на 2-3 ч (допускается до следующегодня). Осадок отфильтровывают через плотный фильтр «синяя лента» и промывают 10раз небольшими порциями холодной воды до удаления хлорид-ионов.
Полноту удаленияхлорид-ионов проверяют по реакции с нитратом серебра: несколько капельфильтрата помещают на стекло и добавляют каплю 1 %-ного раствора нитратасеребра. Отсутствие образования белого осадка свидетельствует о полнотеудаления хлорид-ионов.
В фарфоровыйтигель, предварительно прокаленный до постоянной массы при температуре 800-850°С, помещают осадок с фильтром, высушивают, озоляют, избегая воспламененияфильтра, и прокаливают в открытом тигле до полного выгорания фильтра, а затемпри температуре 800-850 °С в течение 30-40 мин.
После охлажденияв эксикаторе тигель с осадком взвешивают. Прокаливание повторяют до полученияпостоянной массы.
Параллельно санализом проводят «глухой» опыт. Количество сульфата бария, найденное «глухим»опытом, вычитают из массы сульфата бария, полученного при анализе пробы.
4.7.3.3 Обработка результатов анализа
Содержаниесульфатной серы SO3сульфат % в пересчетена SO3, определяют по формуле
, (24)
где т1- масса осадка сульфата бария, г;
т2 - масса осадка сульфата бария в«глухом» опыте, г;
0,343 -коэффициент пересчета сульфата бария на SO3.
т - масса навески, г.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 7. Вслучае превышения расхождения опыт следует повторить до получения допустимогорасхождения.
Таблица 7 Впроцентах
Массовая доля SO3сульфат |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 0,5 включ. |
0,10 |
Св. 0,5 » 1,0 » |
0,15 |
» 1,0 |
0,20 |
4.7.4Определение сульфидной серы
Содержаниесульфидной серы SO3сульфид определяют поразности между общим содержанием серы (п. 4.7.1) и содержанием сульфатной серы (п. 4.7.3).
4.7.4.1 Обработка результатов анализа
Содержаниесульфидной серы SO3сульфид в пересчете на SO3 определяют по формуле
SO3сульфид = SO3общ - SO3сульфат, (25)
где SO3общ - общее содержание серы в пересчете на SO3, %;
SO3сульфат - содержаниесульфатной серы в пересчете на SO3, %.
Содержаниесульфидной серы Sсульфид, %, в пересчетена S определяют по формуле
Sсульфид = 0,4 × SO3сульфид, (26)
где 0,4 - коэффициентпересчета SO3сульфид на Sсульфид;
SO3сульфид - содержаниесульфидной серы, определенное по формуле 25.
4.8 Определение оксидов калия и натрия
Метод основан наизмерении интенсивности излучения линий элементов, образующихся в пламенигорящих газов (пропан-бутановой смеси) и воздуха при введении в негоанализируемого раствора и растворов сравнения. Интенсивность излучения линиинатрия измеряют при длине волны 590 нм, калия - при 770 нм. Для расчета содержаниянатрия и калия пользуются градуировочными графиками. Присутствие в раствореалюминия, железа, магния не влияет на определение содержания щелочных оксидов.Влияние кальция на определение натрия устраняют введением в эталонные растворыхлорида кальция.
4.8.1Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104.
Фотометрпламенный, работающий на пропан-бутановой смеси.
Печь муфельная, обеспечивающаятемпературу (1000 ± 50) °С.
Баня водяная илипесчаная.
Колбы мерные поГОСТ 1770 вместимостью 100 мл и 1 л.
Чашки платиновыепо ГОСТ 6563.
Стаканывместимостью 50 мл по ГОСТ 19908.
Кислота сернаяпо ГОСТ 4204 плотностью 1,84.
Кислота фтористоводородная(плавиковая) по ГОСТ 10484, 40 %-ный раствор.
Натрийсернокислый (сульфат натрия) по ГОСТ 4166.
Калийсернокислый (сульфат калия) по ГОСТ 4145.
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118, раствор 1:5.
Кальцийуглекислый (карбонат кальция) по ГОСТ 4530.
Типовой растворнатрия и калия (раствор А), содержащий 2,0 г Na2O и 2,0 г К2О в 1 л,4,583 г N2SO4 и 3,7 г K2SO4 растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л.
Типовой растворкальция (раствор Б), содержащий 0,25 г СаО в 1 л, 0,4555 г высушенногоуглекислого кальция (карбоната кальция) помещают в мерную колбу вместимостью 1л, добавляют 200 мл воды и осторожно небольшими дозами прибавляют 45-50 млсоляной кислоты (1:5). Затем содержимое колбы доводят водой до метки.
Приготовлениеэталонных растворов и построение градуировочных графиков
При определениинатрия и калия на пламенном фотометре фотометрируют серию эталонных растворов сизвестным содержанием натрия и калия, в которых количество кальция почти такоеже, как в анализируемом материале. Если оксида кальция в пробе не более 1 %,для приготовления эталонных растворов используют типовой раствор, не содержащийкальций (раствор А).
В пять колбвместимостью 1 л наливают раствор А в количестве, указанном в таблице 8, и добавляют дистиллированной воды дометки.
Эти растворыфотометрируют и на основании полученных данных строят градуировочный график №1, откладывая по оси абсцисс содержание Na2O (соответственно К2О),по оси ординат - показание стрелки гальванометра.
Состав эталонныхрастворов, применяемых для построения градуировочного графика для проб, несодержащих СаО, указан в таблице 8.
Таблица 8
Номер эталонного раствора |
Содержание, мг/л |
Количество раствора А, мл |
|
Na2О |
К2О |
||
1 |
200 |
200 |
100 |
2 |
150 |
150 |
75 |
3 |
100 |
100 |
50 |
4 |
50 |
50 |
25 |
5 |
20 |
20 |
10 |
При анализематериалов, содержащих СаО более 1 %, пользуются градуировочными графиками № 2-5,построенными на основании результатов фотометрирования эталонных растворов, всостав которых входит кальций. Эталонные растворы в этом случае готовятследующим образом. В мерные колбы вместимостью 1 л вводят растворы А и Б вколичестве от 5,0 до 60,0 мл. Затем к содержимому колбы добавляютдистиллированной воды до метки.
Таким способомприготавливают четыре серии эталонных растворов. Каждая серия состоит из пятиэталонных растворов с различным содержанием Na2O и К2О, но содинаковым содержанием СаО.
Содержание СаО вэталонных растворах в зависимости от содержания СаО в пробе должносоответствовать значениям, указанным в таблице 9.
Таблица 9
Номер графика |
Содержание СаО в эталонных растворах, мг/л |
Количество раствора Б, мл |
Содержание СаО в анализируемой пробе, % |
Масса навески, г |
1 |
0 |
0 |
£ 1 |
Не нормируется |
2 |
50 |
5 |
Св. 1 до 3 |
0,2 |
» 3 » 5 |
0,1 |
|||
3 |
100 |
10 |
» 5 » 7 |
0,2 |
» 7 » 10 |
0,1 |
|||
4 |
300 |
30 |
» 10 » 20 |
0,2 |
» 20 » 30 |
0,1 |
|||
5 |
600 |
60 |
» 30 » 40 |
0,2 |
» 40 » 50 |
0,15 |
|||
50 и более |
0,1 |
4.8.2Порядок проведения анализа
Навеску массой0,1-0,2 г разлагают в платиновой чашке смесью 5 мл серной и 10-20 мл фтористоводороднойкислоты сначала при медленном, затем при сильном нагревании. После этогосодержимое чашки выпаривают досуха, пока не удалятся фтористоводородная исерная кислоты. После этого чашку ставят в муфельную печь, нагретую до 600 °С.
Через 10-15 минчашку вынимают из муфеля, остаток в чашке растворяют в небольшом количестведистиллированной воды и фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 мл.
Осадок,образовавшийся на фильтре, промывают теплой водой, объем содержимого колбыдоводят водой до метки, затем наливают в стаканчик вместимостью 50 мл иопределяют на пламенном фотометре натрий и калий в соответствии с инструкцией кприбору.
4.8.3Обработка результатов анализа
Содержаниеоксида калия находят по градуировочному графику № 1. При определении оксиданатрия пользуются графиком, который построен по результатам фотометрированиярастворов, содержащих кальция столько же, сколько и анализируемый раствор, приэтом учитывают массу взятой навески.
Массовую долюоксидов натрия Na2O и калия К2О, %, определяют по формуле
, (27)
где С- количество Na2O или К2О, определенное по градуировочномуграфику, мг/л;
V - общий объем анализируемого раствора, мл;
т - масса навески, г.
Абсолютное допустимоерасхождение результатов параллельных определений не должно превышать значений,указанных в таблице 10.
Таблица 10 Впроцентах
Массовая доля оксида натрия (калия) |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 1,0 включ. |
0,05 |
Св. 1,0 » 5,0 » |
0,10 |
» 5,0 |
0,25 |
4.9 Определение оксида железа двухвалентного
Метод основан накислотном разложении анализируемой пробы в потоке углекислого газа с последующимтитрованием двухвалентного железа перманганатом калия.
4.9.1Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104 с погрешностьюизмерения не более 0,0002 г.
Электроплитка сзакрытой спиралью.
Баня песчаная.
Аппарат Киппа, вкотором получают углекислый газ действием раствора соляной кислоты на мраморнуюкрошку или известняк.
Колбы коническиепо ГОСТ 25336 вместимостью 250 мл.
Бюретки по ГОСТ29251 и ГОСТ 29252.
Тигельплатиновый по ГОСТ 6563.
Кислота сернаяпо ГОСТ 4204, раствор 1:4.
Калиймарганцовокислый (перманганат калия) по ГОСТ 20490 0,1 Н титрованный раствор(приготавливают из стандарт-титра).
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118, раствор 1:3.
Мраморная крошкаили известняк.
Кислотафтористоводородная (плавиковая) по ГОСТ 10484.
4.9.2Порядок проведения анализа
4.9.2.1 Вконическую колбу вместимостью 250 мл наливают 100 мл серной кислоты. Колбузакрывают пробкой с двумя отверстиями, в которые вставлены стеклянные трубки,согнутые под прямым углом. Одна из трубок (по ходу газа) доходит до дна колбы,вторая кончается под пробкой. Длинную трубку присоединяют к аппарату Киппа суглекислым газом. Открыв кран у аппарата, пропускают поток углекислого газачерез колбу в течение 3 мин. В это время отвешивают на сухом часовом стекле1-1,5 г навески материала, находящегося в воздушно-сухом состоянии. Приоткрывпробку, быстро всыпают навеску в колбу. Не прекращая тока газа, взвешивают стеклои по разности определяют массу навески. Содержимое колбы кипятят 30 мин,пропуская при этом ток углекислого газа. Затем снимают колбу с плитки и, непрекращая тока газа, охлаждают содержимое колбы. После чего отсоединяют колбуот прибора Киппа, прибавляют 150 мл свежепрокипяченной холодной воды и титруют0,1 Н раствором марганцовокислого калия (перманганатом калия) до розовогоцвета, не исчезающего в течение 20-30 с.
4.9.2.2Материалы, не растворяющиеся в серной кислоте без остатка, разлагают в смеси фтористоводородной(плавиковой) и серной кислот.
Навескуанализируемого материала в воздушно-сухом состоянии массой 0,5-1 г помещают вплатиновый тигель, смачивают водой, прибавляют 10 мл раствора серной кислоты, доливаютдо половины тигля горячую свежепрокипяченную дистиллированную воду, закрываюттигель крышкой с отверстием, вставляют в него стеклянную трубку от аппаратаКиппа и пропускают углекислый газ. Тигель нагревают на песчаной бане, пропускаяуглекислый газ, до начала кипения жидкости. Затем прекращают подачу углекислогогаза (отсоединяют от прибора), приоткрывают крышку и быстро прибавляют 7 млфтористоводородной кислоты.
Тигель плотнозакрывают крышкой (без отверстия) и осторожно нагревают до появления белыхпаров. После чего содержимое тигля кипятят 10 мин.
Содержимое тигляпереносят в стакан вместимостью 400- 500 мл, прибавляют 150 млсвежепрокипяченной и охлажденной до комнатной температуры воды, 5 мл сернойкислоты и быстро титруют 0,1 Н раствором марганцовокислого калия до розовогоцвета, не исчезающего в течение 20-30 с.
4.9.3Обработка результатов анализа
Массовую долюоксида железа (II) FeO, %, определяют по формуле
где V- объем 0,1 Н раствора марганцовокислого калия (перманганата калия), пошедшегона титрование, мл;
0,007184 -количество оксида железа, соответствующее 1 мл точно 0,1 Н растворамарганцовокислого калия (перманганата калия), г;
m - массаисходной навески, пересчитанная на высушенную при 105 °С, г.
Пересчет массынавески на высушенную производят по формуле (1). Абсолютное допустимое расхождение результатовпараллельных определений не должно превышать значений, указанных в таблице 11.
Таблица 11 Впроцентах
Массовая доля оксида железа (II) |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 1,0 включ. |
0,08 |
От 1,0 » 5,0 » |
0,25 |
» 5,0 » 10,0 |
0,50 |
4.10 Определение общего содержания хлоридов и легкорастворимыххлоридов
Общее содержаниехлоридов в щебне (гравии) определяют осаждением Cl- в азотнокислой среде избытком нитрата серебра. Избытокнитрата серебра оттитровывают роданидом аммония или калия в присутствиииндикатора - железоаммонийных квасцов. В момент окончания осаждения хлоридасеребра (достижения эквивалентной точки) роданид аммония образует роданиджелеза, окрашивающий раствор в красный цвет.
Легкорастворимымисоединениями хлора условно считают хлориды, переходящие в водную вытяжку из пробыщебня (гравия) при обработке ее водой.
4.10.1Определение общего содержания хлоридов
4.10.1.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104 спогрешностью взвешивания 0,0002 г.
Шкаф сушильный.
Электроплитка сзакрытой спиралью.
Кислота азотнаяпо ГОСТ 4461, раствор 1:40 и 6 М.
Квасцыжелезоаммонийные, 40 %-ный насыщенный раствор.
Аммоний роданистый(тиоцианат аммония) по ГОСТ 27067 или калий роданистый (тиоцианат калия) поГОСТ 4139, 0,1 М титрованный раствор.
Натрий хлористый(хлорид натрия) по ГОСТ 4233, 0,1 М раствор.
Калийхромовокислый (хромат калия) по ГОСТ 4459, 10 %-ный раствор.
Сереброазотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277 - 0,1 М титрованный раствор.
Нитробензол.
4.10.1.2 Порядок подготовки к проведению анализа
Титр растворанитрата серебра 0,1 М устанавливают по хлориду натрия. Для этого отбирают 10 млточно 0,1 М раствора хлорида натрия и титруют AgNO3 в присутствии 1 мл 10 %-ного раствора К2СгО4.Титр раствора нитрата серебра, выраженный в г/мл Сl-, определяют по формуле
, (29)
где V - количество точно 0,1 М раствора NaCl,израсходованное на титрование, мл;
V1 - количествораствора AgNO3,израсходованное на титрование, мл;
0,00355 -количество Сl-,соответствующее 1 мл точно 0,1 М раствора NaCl, г.
Перед титрованиемопределяют коэффициент К, выражающийсоотношение между концентрациями растворов AgNO3 и NH4CNS.
Для этого берут10 мл раствора AgNO3, прибавляют 5мл 6 М HNO3 и 1 мл растворажелезоаммонийных квасцов и титруют 0,1 М раствором роданида аммония. Доэквивалентной точки цвет становится красновато-коричневым. Титрованиепродолжают до сохраняющейся после сильного встряхивания окраски.
Коэффициент К определяют как средний результат пятититрований по формуле
, (30)
где V- количество раствора NH4CNS, израсходованное на титрование 10 мл раствора AgNО3.
4.10.1.3 Порядок проведенияанализа
Навеску массой0,7-1,5 г помещают в стакан вместимостью 100-150 мл и при медленном нагреванииобрабатывают 30 мл НNO3 (раствор 1:40).После прекращения выделения пузырьков газа раствор нагревают 5-10 мин, затемфильтруют через плотный фильтр «синяя лента», промывают 5-6 раз горячей водой.Фильтрат собирают в колбу, в которой титруют хлориды.
Титрованиепроизводят следующим образом. К фильтрату добавляют 5 мл 6 М НNO3 и 1 мл нитробензола ипостепенно, энергично помешивая, приливают из бюретки избыточное количество AgNО3.
Содержание колбывзбалтывают до тех пор, пока осадок не соберется в хлопья. Затем прибавляют 1мл (15-20 капель) раствора железоаммонийных квасцов и титруют раствором NH4CNS, энергично помешивая после каждой капли, если при осторожномпомешивании цвет исчезает. Раствор NH4CNS прибавляют до слабой окраски (красновато-коричневой), неисчезающей при слабом помешивании. Полностью окрашенный раствор взбалтываютосторожно, так как после точки эквивалентности при энергичном взбалтываниивозможно обесцвечивание раствора за счет частичного растворения осадка хлоридасеребра.
4.10.1.4 Обработка результатов анализа
Массовую долюхлоридов, %, определяют по формуле
где V1 - количество раствора нитрата серебра, добавленное дотитрования, мл;
V2 - количествораствора роданида аммония, израсходованное на обратное титрование, мл;
К - коэффициент, выражающий соотношение между концентрациямираствора нитрата серебра и роданида аммония;
TCl - титр растворанитрата серебра по Cl-, г/мл;
т - масса сухой навески, г.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 12.
Таблица 12 Впроцентах
Массовая доля С1- |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 0,1 включ. |
0,02 |
Св. 0,1 » 0,5 » |
0,03 |
» 0,5 » 1,0 » |
0,05 |
» 1,0 » 3,0 » |
0,07 |
» 3,0 » 10,0 » |
0,15 |
» 10,0 » 25,0 » |
0,4 |
Более 25,0 |
0,6 |
4.10.2Определение легкорастворимых хлоридов
Для проведенияанализа приготавливают водную вытяжку состава 1:10. Для этого точную навеску массой5 г помещают в коническую колбу и приливают в нее пипеткой 50 млсвежепрокипяченной дистиллированной воды, не содержащей углекислоты. Содержимоеколбы интенсивно перемешивают и через 10 мин фильтруют через неплотный фильтр«белая лента». Остаток в колбе промывают три раза небольшими порциями воды.
Фильтрат ипромывные воды собирают в коническую колбу, добавляют в нее 5 мл 6 М HNO3, перемешивают, приливают избюретки избыточное количество AgNO3 и далеепроводят титрование как указано в 4.10.1.3.Массовую долю легкорастворимых хлоридов рассчитывают по формуле (31).
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 12.
4.11 Определение оксида марганца
Метод основан наокислении ионов двухвалентного марганца в азотнокислой среде персульфатом аммониядо семивалентных перманганат-ионов, окрашенных в фиолетовый цвет в присутствииионов серебра.
Оптическуюплотность раствора перманганата измеряют на фотоэлектроколориметре с зеленымсветофильтром или на спектрофотометре при длине волны 530 нм.
4.11.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104.
Фотоэлектроколориметрили спектрофотометр.
Печь муфельная.
Баня водяная.
Тигельплатиновый по ГОСТ 6563.
Колбы мерныевместимостью 1 л, 200 мл, 100 мл по ГОСТ 1770.
Пипеткивместимостью 10, 25 и 50 мл по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29228.
Стаканывместимостью 100-150 мл по ГОСТ 25336.
Натрийуглекислый (карбонат натрия) по ГОСТ 83.
Калий углекислый(карбонат калия) по ГОСТ 4221.
Натрийтетраборнокислый (тетраборат натрия) по ГОСТ 4199 (безводный).
Калийазотнокислый (нитрат калия) по ГОСТ 4217 или аммоний азотнокислый (нитратаммония) по ГОСТ 22867.
Смесь длясплавления: натрий углекислый (карбонат натрия), натрий тетраборнокислый(тетраборат натрия) смешивают в соотношении 2:1 или натрий углекислый (карбонатнатрия), калий углекислый (карбонат калия) и натрий тетраборнокислый(тетраборат натрия) смешивают в соотношении 1:1:1. Для полноты окислениянизковалентных форм железа, серы, марганца и т.п. в смесь для сплавления можнодобавить 0,5 % по массе азотнокислого калия или 1 % по массе азотнокислогоаммония, обеспечивая во избежание порчи платиновых тиглей равномерноераспределение соли по всей массе плавня.
Водородапероксид по ГОСТ 10929 - раствор 1:10 или кислота аскорбиновая пищевая.
Кислота азотнаяпо ГОСТ 4461, растворы 1:4 и 1 М.
Кислотаортофосфорная по ГОСТ 6552.
Сереброазотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277, раствор, содержащий 2 г/л.
Калий марганцовокислый(перманганат калия) по ГОСТ 20490 или стандарт-титр - раствор 0,1 Н.
Аммонийнадсернокислый (персульфат аммония) по ГОСТ 20478.
4.11.2Порядок подготовки к проведению анализа
Готовятстандартный раствор А, растворяя 0,1 Н стандарт-титр марганцовокислого калия(перманганата калия) в 1 л воды. 1 мл раствора А содержит 1,419 мг МnО.
Готовятградуировочный раствор Б: 14,1 мл раствора А разбавляют в мерной колбевместимостью 200 мл до метки водой и хорошо перемешивают. Полученныйградуировочный раствор содержит 0,1 г/мл МnО.
Затем строятградуировочный график.
В пять мерныхколб вместимостью 100 мл приливают соответственно 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 15,0 млраствора Б, что соответствует 0,25;
0,50; 0,75; 1,00и 1,5 мг МnО, разбавляют до метки 1 М растворомазотной кислоты, затем перемешивают и фотометрируют на фотоколориметре сзеленым светофильтром или на спектрофотометре при длине волны 530 нм, используякювету с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм.
По полученнымрезультатам определений оптической плотности и известной концентрации оксидамарганца (II) в фотометрируемых растворах строят градуировочный график.
4.11.3Порядок проведения анализа
Навеску массой0,1-0,5 г сплавляют с 2 г смеси для сплавления. Плав растворяют в 50 мл теплогораствора азотной кислоты 1:4 в стакане вместимостью 150 мл. Тигель обмываютминимальным количеством воды и переносят раствор в мерную колбу вместимостью100-200 мл. Если выделяются бурые хлопья диоксида марганца, к анализируемомураствору добавляют 1-2 капли пероксида водорода или кристаллик аскорбиновойкислоты. Затем прозрачный раствор доводят до метки водой и перемешивают.
В мерную колбувместимостью 100 мл отбирают аликвотную часть в количестве 10-50 мланализируемого раствора, прибавляют 5 мл ортофосфорной кислоты, 5 млазотнокислого серебра (нитрата серебра), 2-3 г надсернокислого аммония(персульфата аммония) и нагревают колбу несколько минут на водяной бане доустановления интенсивной окраски, затем охлаждают, доводят водой до метки ифотометрируют.
4.11.4Обработка результатов анализа
Массовую долюоксида марганца МnО в исследуемом материале, %,определяют по формуле
, (32)
где V- объем окрашенного исследуемого раствора, мл;
Vo - общий объемисследуемого раствора, мл;
т - масса навески, г;
Va - объемаликвотной части исследуемого раствора, взятой для приготовления окрашенногораствора, мл;
Сх - концентрация оксида марганца вокрашенном исследуемом растворе, мг/мл, найденная по градуировочному графикуили методом сравнения по формуле
, (33)
где Сс- концентрация раствора сравнения, г/мл;
Дх - оптическая плотность окрашенногоисследуемого раствора;
Дс - оптическая плотность растворасравнения.
Абсолютное допустимоерасхождение результатов параллельных определений не должно превышать значений,указанных в таблице 13.
Таблица 13 Впроцентах
Массовая доля оксида марганца(II) |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 0,5 включ. |
0,04 |
От 0,5 » 1,0 » |
0,05 |
» 1,0 » 2,0 » |
0,10 |
» 2,0 » 5,0 » |
0,20 |
» 5,0 » 20,0 » |
0,60 |
4.12 Определение диоксида титана
Метод основан наобразовании в сернокислой среде окрашенного в желтый цвет комплексногосоединения титана с пероксидом водорода.
Оптическуюплотность раствора определяют на фотоэлектроколориметре с синим светофильтромили на спектрофотометре при длине волны 410 нм.
4.12.1Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104.
Печь муфельная.
Тигельплатиновый по ГОСТ 6563.
Колбы мерныевместимостью на 100, 250 и 500 мл по ГОСТ 1770.
Пипетки на 5,10, 15, 20 и 25 мл по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29228.
Шкаф сушильный.
Фотоэлектроколориметрили спектрофотометр.
Смесь длясплавления по 4.11.1.
Натрийуглекислый (карбонат натрия) по ГОСТ 83.
Калий углекислый(карбонат калия) по ГОСТ 4221.
Аммонийазотнокислый (нитрат аммония) по ГОСТ 22867.
Натрийтетраборнокислый (тетраборат натрия) по ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре(400 ± 20) °С.
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118, раствор 1:3.
Кислота сернаяпо ГОСТ 4204, раствор 1:20.
Кислотаортофосфорная по ГОСТ 6552.
Водородапероксид по ГОСТ 10929, раствор 1:10.
Титана (IV)диоксид по действующей технической документации.
4.12.2Порядок подготовки к проведению анализа
Приготовление стандартного раствора
Навеску диоксидатитана (IV) массой 0,05 г сплавляют в платиновом тигле с 1 г смеси длясплавления по 4.11.1 притемпературе 900-950 °С в течение 10 мин. Плав растворяют в 100 мл растворасоляной кислоты, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл,доливают до метки водой и перемешивают. Массовая концентрация стандартногораствора диоксида титана - 0,1 мг/мл.
Построениеградуировочного графика
В пять мерных колбвместимостью по 100 мл приливают 2,5; 5;
10; 15; 20 млстандартного раствора, что соответствует 0,25; 0,50; 1,00; 1,50; 2,00 мгдиоксида титана.
В каждую колбудобавляют по 10 мл раствора соляной кислоты, 3- 5 капель ортофосфорной кислоты,доводят объем примерно до 50 мл водой и добавляют по 3 мл раствора пероксидаводорода, доливают до метки раствором серной кислоты, тщательно перемешивают иполученные градуировочные растворы фотометрируют относительно дистиллированнойводы на фотоэлектроколориметре с синим светофильтром или на спектрофотометрепри длине волны 410 нм, используя кювету с толщиной слоя, поглощающего свет, 50мм.
По полученнымрезультатам определений оптической плотности и известной концентрации диоксидатитана в фотометрируемых растворах строят градуировочный график.
4.12.3Порядок проведения анализа
Навеску массой0,5 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 2 г смеси для сплавления исплавляют при температуре 900-950 °С в течение 10-20 мин.
Плав обрабатывают50 мл раствора соляной кислоты. Полученный раствор переводят в мерную колбувместимостью 250 мл, доливают до метки раствором серной кислоты и перемешивают.
Из полученногораствора отбирают аликвотную часть объемом 25- 50 мл в зависимости от предполагаемоймассовой доли диоксида титана в анализируемой пробе и переносят в мерную колбувместимостью 100 мл, добавляют 3 мл пероксида водорода, затем доливают до меткираствором серной кислоты, перемешивают и фотометрируют полученный раствор нафотоэлектроколориметре с синим светофильтром или на спектрофотометре при длиневолны 410 нм, используя кювету с толщиной слоя, поглощающего свет, 50 мм.
4.12.4Обработка результатов анализа
Массовую долюдиоксида титана в исследуемом материале, %, определяют по формуле
, (34)
где V- объем окрашенного исследуемого раствора, мл;
Vo - общий объемисследуемого раствора, мл;
m - массанавески, г;
Va - объемаликвотной части исследуемого раствора, взятой для приготовления окрашенногораствора, мл;
Cx - концентрациядиоксида титана в окрашенном исследуемом растворе, мг/мл, найденная поградуировочному графику или методом сравнения по формуле
, (35)
где Сc - концентрацияраствора сравнения, мг/мл;
Дx - оптическая плотность окрашенногоисследуемого раствора;
Дc - оптическая плотность растворасравнения.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 14.
Таблица 14 Впроцентах
Массовая доля диоксида титана |
Абсолютное допустимое расхождении |
До 0,5 включ. |
0,06 |
Св. 0,5 » 1,5 » |
0,10 |
» 1,5 » 5,0 » |
0,30 |
4.13 Определение оксида хрома
Метод основан навзаимодействии дифенилкарбазида с ионами шестивалентного хрома с образованием вкислой среде соединения, окрашенного в красно-фиолетовый цвет.
Оптическуюплотность раствора определяют на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтромили на спектрофотометре при длине волны 540 нм.
4.13.1Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весылабораторные по ГОСТ 24104.
Фотоэлектроколориметрили спектрофотометр.
Печь муфельная.
Тигельплатиновый по ГОСТ 6563.
Колбы мерные поГОСТ 1770 вместимостью 100 и 250 мл.
Пипетки по ГОСТ29227 и по ГОСТ 29228 на 2,5, 10, 20, 25 и 50 мл.
Стаканы по ГОСТ25336 на 100-200 мл.
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118, раствор 1:5.
Кислотаортофосфорная по ГОСТ 6552, раствор 1:2.
Спирт этиловыйректификованный технический по ГОСТ 18300.
Дифенилкарбазид:0,25 г дифенилкарбазида растворяют при слабом нагревании в 100 мл раствораэтилового спирта 1:1. Дифенилкарбазид нестоек и его раствор готовятнепосредственно перед определением.
Калийдвухромовокислый (бихромат калия) по ГОСТ 4220, перекристаллизованный ивысушенный до постоянной массы при температуре 130 °С.
Натрийуглекислый (карбонат натрия) по ГОСТ 83.
Калий углекислый(карбонат калия) по ГОСТ 4221.
Аммоний азотнокислый(нитрат аммония) по ГОСТ 22867.
Натрийтетраборнокислый (тетраборат натрия) 10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный притемпературе (400 ± 20) °С.
Смесь длясплавления по 4.11.1.
4.13.2Порядок подготовки к анализу
Приготовление стандартного раствора
Навескудвухромовокислого калия (бихромата калия) массой 0,0484 г растворяют в 100 млводы. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл, разбавляют до меткиводой и тщательно перемешивают.
Аликвотную частьэтого раствора объемом 25-50 мл разбавляют водой до метки в мерной колбевместимостью 250 мл. Массовая концентрация оксида хрома в стандартном растворе- 0,02 мг/мл.
Построениеградуировочного графика
В пять мерных колбвместимостью по 100 мл наливают соответственно 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0 млстандартного раствора, что соответствует 0,008; 0,016; 0,024; 0,032; 0,040 гоксида хрома, разбавляют примерно до 70 мл водой, добавляют в каждую колбу по1,5 мл соляной кислоты, 4 мл ортофосфорной кислоты, тщательно перемешивают,затем прибавляют по 1,5 мл дифенилкарбазида, разбавляют до метки водой, вновьперемешивают и через 5-7 мин фотометрируют полученные градуировочные растворыотносительно дистиллированной воды на фотоэлектроколориметре с зеленымсветофильтром или спектрофотометре при длине волны 540 нм, используя кювету столщиной слоя, поглощающего свет, 30 мм. По полученным результатам определенийоптической плотности и известной концентрации оксида хрома в фотометрируемыхрастворах строят градуировочный график.
4.13.3Порядок проведения анализа
Навеску массой0,2-0,5 г (в зависимости от предполагаемой массовой доли оксида хрома)сплавляют с 2 г смеси для сплавления. После охлаждения плав растворяют в 40-50мл раствора соляной кислоты, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 100мл, разбавляют до метки водой и тщательно перемешивают.
Для определениямассовой доли оксида хрома отбирают аликвотную часть полученного раствораобъемом 10-25 мл (в зависимости от предполагаемой массовой доли элемента) вмерную колбу вместимостью 100 мл, добавляют 50-60 мл воды, 4 мл раствораортофосфорной кислоты и перемешивают. Далее прибавляют 1,5 мл дифенилкарбазида,разбавляют до метки водой, перемешивают и через 5-7 мин фотометрируют полученныйраствор на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром или наспектрофотометре при длине волны 540 нм, используя кювету с толщиной слоя,поглощающего свет, 30 мм.
4.13.4Обработка результатов анализа
Массовую долюоксида хрома в исследуемом материале, %, определяют по формуле
, (36)
где V - объем окрашенного исследуемогораствора, мл;
Vo - общий объемисследуемого раствора, мл;
m - массанавески, г;
Va - объемаликвотной части исследуемого раствора, взятой для приготовления окрашенногораствора, мл;
Cx - концентрацияоксида хрома в окрашенном исследуемом растворе, мг/мл, найденная поградуировочному графику или методом сравнения по формуле
, (37)
где Сс- концентрация раствора сравнения, мг/мл;
Дх - оптическая плотность окрашенногоисследуемого раствора;
Дс - оптическая плотность растворасравнения.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 15.
Таблица 15 Впроцентах
Массовая доля оксида хрома |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 0,3 включ. |
0,03 |
Св. 0,3 » 1,0 » |
0,10 |
» 1,0 » 3,0 » |
0,25 |
» 3,0 » 8,0 » |
0,50 |
4.14 Определение оксида фосфора
Метод основан наполучении фосфорномолибденовой гетерополикислоты, которая в кислой среде привосстановлении сернокислым гидразином окрашивает раствор в синий цвет.
Оптическуюплотность окрашенного в синий цвет раствора определяют нафотоэлектроколориметре с красным светофильтром с максимальным пропусканием придлине волны 600-750 нм или на спектрофотометре при длине волны 830 нм.
4.14.1Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весылабораторные общего назначения по ГОСТ 24104.
Фотоэлектроколориметрили спектрофотометр.
Печь муфельная.
Колбы мерные поГОСТ 1770 вместимостью 50, 100, 200-250, 500 мл.
Пипеткивместимостью 1,5; 5; 10; 20; 25 мл по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29228.
Кислота сернаяпо ГОСТ 4204, раствор концентрацией 5 М.
Натриймолибденовокислый (молибдат натрия) по ГОСТ 10931: 5 г молибденовокислогонатрия (молибдата натрия) растворяют в 200 мл раствора серной кислотыконцентрацией 5 М.
Гидразинсернокислый по ГОСТ 5841, 0,15 %-ный водный раствор (далее - восстановитель).
Калия гидроокись(гидроксид калия) по ГОСТ 24363, раствор концентрацией 3 М.
Смесь длясплавления по 4.11.1.
Кислота солянаяпо ГОСТ 3118, раствор 1:5.
Калийфосфорнокислый (фосфат калия) однозамещенный по ГОСТ 4198, дваждыперекристаллизованный из горячего водного раствора и высушенный до постоянноймассы при температуре 11 °С. Хранят в эксикаторе над слоем серной кислоты или встеклянной таре с притертой крышкой.
Индикаторфенолфталеин.
4.14.2Порядок подготовки к проведению анализа
Приготовление стандартного раствора
Навескуоднозамещенного фосфорнокислого калия (фосфата калия) массой 0,1917 грастворяют в 100-150 мл воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 л,разбавляют до метки водой и перемешивают. Затем 100 мл приготовленного растворапереносят в мерную колбу вместимостью 500 мл и доводят водой до 500 мл.Массовая концентрация оксида фосфора в стандартном растворе - 0,02 мг/мл.
Построениеградуировочного графика
В четыре мерныеколбы вместимостью по 50 мл вводят соответственно 1; 2; 3; 4 мл стандартногораствора, что соответствует 0,02; 0,04; 0,06; 0,08 мг оксида фосфора, добавляютв каждую колбу 25-30 мл воды, 5 мл раствора молибденовокислого натрия, 2 млсернокислого гидразина и доливают до метки водой. Растворы перемешивают ипогружают на 10 мин в кипящую водяную баню, после чего охлаждают до комнатнойтемпературы и полученные градуировочные растворы фотометрируют относительнодистиллированной воды на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром смаксимальным светопропусканием при длине волны 656-680 нм или наспектрофотометре при длине волны 830 нм, используя кювету с толщиной слоя,поглощающего свет, 20 мм.
По полученнымрезультатам определений оптической плотности и известной концентрации оксидафосфора в фотометрируемых растворах строят градуировочный график.
4.14.3Порядок проведения анализа
Пипеткойотбирают 10-25 мл анализируемого раствора, переносят в мерную колбувместимостью 50 мл. Предварительно 10-25 мм этого же раствора отбирают в стаканили колбу и нейтрализуют раствором гидроксида калия по фенолфталеину. Пошедшеена нейтрализацию количество щелочи прибавляют в анализируемый раствор, затемдобавляют 5 мл раствора молибденовокислого натрия (молибдат натрия), 2 млраствора сернокислого гидразина, доливают до метки водой, перемешивают и через10 мин выдерживания в кипящей водяной бане охлаждают. Фотометрируют нафотоэлектроколориметре с красным светофильтром с максимальным светопропусканиемпри длине волны 656-680 нм или на спектрофотометре при длине волны 830 нм,используя кювету с толщиной слоя, поглощающего свет, 20 мм.
4.14.4Обработка результатов анализа
Массовую долюоксида фосфора P2O5 в исследуемом материале, %, определяют по формуле
, (38)
где V- объем окрашенного исследуемого раствора, мл;
Vо - общий объем исследуемого раствора,мл;
т - масса навески, г;
Vа - объемаликвотной части исследуемого раствора, взятой для приготовления окрашенногораствора, мл;
Сх - концентрация оксида фосфора вокрашенном исследуемом растворе, мг/мл, найденная по градуировочному графикуили методом сравнения по формуле
, (39)
где Сс- концентрация раствора сравнения, мг/мл;
Дх - оптическая плотность растворасравнения;
Дс - оптическая плотность окрашенногоисследуемого раствора.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 16.
Таблица 16 Впроцентах
Массовая доля оксида фосфора |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 0,5 включ. |
0,04 |
Св. 0,5 » 1,0 » |
0,10 |
» 1,0 » 3,0 » |
0,25 |
4.15 Определениесуммы оксида и гидроксида кальция (свободной извести или свободного оксидакальция)
4.15.1Этанол-глицератный метод
Метод основан наэкстрагировании оксида и гидроксида кальция из свежерастертого порошкаанализируемой пробы этанол-глицериновым раствором (далее - растворителем) споследующим титрованием образовавшегося глицерата кальция спиртовым растворомбезводной бензойной кислоты в присутствии индикатора фенолфталеина.
4.15.1.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весы аналитическиепо ГОСТ24104.
Печь муфельная.
Шкаф сушильный.
ХолодильникЛибиха.
Холодильникобратный.
Бюретка по ГОСТ29252.
Круглодонные колбывместимостью 150, 200 мл, 2, 3 л по ГОСТ 25336.
Спиртометр.
Кальция оксид поГОСТ 8677.
Кальцийуглекислый (карбонат кальция) по ГОСТ 4530.
Эксикатор поГОСТ 25336.
Баня водяная.
Баня песчаная.
Колбы коническиевместимостью 150, 200, 300, 350, 500 мл по ГОСТ 25336.
Стакантермостойкий вместимостью 300 мл по ГОСТ 25336.
Тигельплатиновый по ГОСТ 6563.
Свежеобожженныйоксид 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 дляобезвоживания спирта.
Спирт этиловыйректификованный технический по ГОСТ 18300.
Натриягидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328, спиртовой раствор концентрацией 0,1моль/л (0,1 М).
Глицерин по ГОСТ6259.
Кислотабензойная по ГОСТ 10521, спиртовой раствор концентрацией 0,1 моль/л: 12,3 гобезвоженной бензойной кислоты растворяют в 1 л абсолютного этилового спирта.
Бария хлорид поГОСТ 4108.
Индикаторфенолфталеин.
Трубкахлоркальциевая.
Известьнатронная.
Стеклянныебусинки или отмытый и затем прокаленный кварцевый песок.
4.15.1.2 Порядок подготовки к проведению анализа
Обезвоживание реагентов
Абсолютный спиртготовят следующим образом: в круглодонную колбу вместимостью 2-3 л насыпают дополовины свежеобожженный оксид кальция, заливают на 2/3 колбы этиловым спиртом,плотно закрывают колбу резиновой пробкой с хлоркальциевой трубкой.
Спирт настаиваютнад оксидом кальция в течение 2-3 сут. По истечении этого времени колбусоединяют герметично с обратным холодильником, ставят на кипящую водяную баню икипятят содержимое в течение 5-6 ч. Водяную баню нагревают электроплиткой сзакрытой спиралью во избежание воспламенения паров спирта.
По окончании кипяченияснимают обратный холодильник и закрывают колбу резиновой пробкой, в центральноеотверстие которой вставляют изогнутую трубку. Присоединяют колбу к холодильникуЛибиха, на выходе которого должен быть алонж, соединенный с сухой колбойвместимостью 1 л через резиновую пробку с двумя отверстиями. Во второеотверстие вставляют хлоркальциевую трубку. Все соединения должны быть строгогерметичными во избежание потерь спирта в атмосферу.
Первыми 15-20 млперегнанного спирта ополаскивают приемник; последнюю порцию отгона, около 20мл, не применяют для приготовления титрованных растворов.
Полученныйбезводный спирт охлаждают до температуры 20 °С и проверяют его концентрациюспиртометром. Если спирта окажется менее 99,8 %, то его вторично настаивают надновой порцией свежеобожженного оксида кальция и отгоняют.
Полученныйбезводный спирт хранят в герметично закрытых бутылях.
Безводныйглицерин готовят следующим образом: в термостойкий стакан вместимостью 300 млналивают 250-300 мл глицерина и нагревают в течение 3 ч при температуре 160-170°С. Температуру проверяют термометром, опущенным в глицерин.
Обезвоженный иохлажденный глицерин переливают в сухую колбу вместимостью 250-300 мл игерметично закрывают пробкой.
Безводнуюбензойную кислоту получают высушиванием до постоянной массы в течение суток вэксикаторе над серной кислотой,
Безводный хлоридбария готовят высушиванием в сушильном шкафу при температуре 130 °С.
Приготовление растворителей
Этанол-глицериновыйрастворитель готовят следующим образом: в 200 мл безводного глицерина,нагретого в конической колбе до температуры 100-125 °С, растворяют 15 гбезводного хлорида бария. Раствор охлаждают и прибавляют 1 л безводного спиртаи 0,1 г индикатора фенолфталеина. Полученный растворитель нейтрализуют,прибавляя каплями спиртовые растворы гидроксида натрия и бензойной кислоты,добиваясь бледно-розовой окраски.
Определение титра раствора бензойной кислоты по оксидукальция
Навеску оксидакальция или углекислого кальция (карбоната кальция) массой 0,2 г прокаливают допостоянной массы в течение 2-3 ч при температуре 950-1000 °С в платиновомтигле. Полученный оксид растирают и вновь прокаливают не менее 30 мин при тойже температуре, затем охлаждают в эксикаторе над натронной известью.
В три сухиекруглодонные или конические колбы вместимостью 150 мл помещают стеклянныебусинки, наливают 30-40 мл растворителя, быстро вносят отвешенную в закрытомбюксе навеску свежеприготовленного оксида кальция массой 0,03-0,04 г, энергичновзбалтывают и герметично присоединяют к обратному холодильнику.
Растворнагревают до кипения на песчаной бане и кипятят до появления интенсивнойрозовой окраски. Затем колбу отсоединяют от холодильника и тотчас же титруют еесодержимое раствором бензойной кислоты до исчезновения окраски. Снова присоединяютколбу к обратному холодильнику и кипятят раствор. Кипячение и титрованиечередуют до исчезновения окраски при последующем кипячении в течение 20-30 мин.
Титр растворабензойной кислоты ТСaO, г/мл,определяют по формуле
, (40)
где т- масса навески оксида кальция, г;
V - объемраствора бензойной кислоты, пошедший на титрование, мл. За значение титрапринимают среднеарифметическое не менее трех титрований.
4.15.1.3 Порядок проведенияанализа
В зависимости отпредполагаемой массовой доли свободного оксида кальция навеску свежерастертойпробы массой 0,1-1,0 г помещают в коническую или круглодонную колбувместимостью 150-200 мл и прибавляют 30-40 мл растворителя. Содержимое колбывзбалтывают. Колбу присоединяют к обратному холодильнику и кипятят 20-30 мин напесчаной бане. При появлении розовой окраски раствора колбу отсоединяют отхолодильника и тотчас же титруют горячий раствор раствором бензойной кислоты.Кипячение и титрование чередуют до исчезновения окраски при последующем кипячениив течение 20-30 мин, после чего титрование считают законченным.
4.15.1.4 Обработкарезультатов анализа
Массовую долюоксида и гидроксида кальция (свободной извести) СаОсв, %, определяютпо формуле
, (41)
где V- объем раствора бензойной кислоты, пошедший на титрование анализируемогораствора, мл;
TСaO - титр бензойной кислоты по СаО,г/мл;
т - масса навески, г.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 17.
Таблица 17 Впроцентах
Массовая доля свободного оксида кальция |
Абсолютное допустимое расхождение |
До 1,0 включ. |
0,06 |
Св. 1,0 » 2,0 » |
0,10 |
» 2,0 » 10,0 » |
0,40 |
» 10,0 » 25,0 » |
0,69 |
4.15.2 Этиленгликолевый метод
Метод основан наэкстрагировании суммы оксида и гидроксида кальция (свободной извести) изсвежерастертой анализируемой пробы этиленгликолем с последующим титрованием образовавшегосяэтиленгликолята кальция соляной кислотой с комбинированным индикатором(фенолфталеин-a-нафтолфталеин),резко изменяющим окраску в узком интервале рН. Определение проводят, применяянавеску, находящуюся во влажно-сухом состоянии.
4.15.2.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весыаналитические по ГОСТ 24104.
Шкаф сушильный.
Бюксы по ГОСТ23932.
Насосводоструйный по ГОСТ 25336.
Воронка сфильтром Шотта № 2 по ГОСТ 25336.
Баня водяная.
Колбы коническиевместимостью 250 мл по ГОСТ 25336.
Бюретка по ГОСТ29252.
Соляная кислота поГОСТ 3118, титрованный 0,1 М раствор.
Этиленгликоль поГОСТ 10164.
Индикатор: 0,1 гфенолфталеина и 0,15 г a-нафтолфталеинарастворяют в 100 мл этиленгликоля.
Стеклянныебусинки или отмытый и затем прокаленный кварцевый песок.
Эксикатор поГОСТ 25336.
Кальцийхлористый (хлорид кальция) по ГОСТ 450,прокаленный при температуре 700-800 °С, для заполнения эксикатора.
4.15.2.2 Порядок проведения анализа
Пробу измельчаютдо состояния пудры (при контрольном просеивании проба должна полностью пройтичерез сито № 008 по ГОСТ6613). Отбирают две навески: одну массой 1,0 г для определения влаги по 4.2; другую - массой 0,5-1,0 г - дляопределения содержания свободной извести. Эту навеску помещают в коническуюколбу вместимостью 250 мл и заливают 40-50 мл этиленгликоля. Для лучшегоперемешивания в колбу помещают 4-5 стеклянных бусинок или зерна кварца. Колбузакрывают резиновой пробкой, ставят на 30 мин в водяную баню, температуракоторой должна быть не более 70 °С. Содержимое колбы непрерывно помешивают.Затем раствор фильтруют через воронку с фильтром Шотта под разряжением.
Фильтр послефильтрования 3 раза промывают этиленгликолем. В фильтрат добавляют 2-3 каплииндикатора и титруют соляной кислотой до обесцвечивания раствора.
4.15.2.3 Обработка результатов анализа
Массовую долюсуммы оксида и гидроксида кальция (свободной извести) СаОсв, % ,определяют по формуле
, (42)
где V- объем соляной кислоты, израсходованный на титрование, мл;
TCао - титр растворасоляной кислоты по СаО, г/мл;
т - масса воздушно-сухой навески, г;
W - содержаниевлаги, %, определенное по 4.2.
Абсолютноедопустимое расхождение результатов параллельных определений не должно превышатьзначений, указанных в таблице 17.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(информационное)
Нормативные ссылки
В настоящемстандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ8.315-97 ГСИ. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки,аттестации, утверждения, регистрации и применения
ГОСТ8.326-89 ГСИ. Метрологическая аттестация средств измерения
ГОСТ 8.513-84ГСИ. Поверка средств измерения. Организация и порядок проведения
ГОСТ 8.532-85 ГСИ.Стандартные образцы состава веществ и материалов. Порядок межлабораторнойаттестации
ГОСТ12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху врабочей зоне
ГОСТ12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требованиябезопасности
ГОСТ12.1.010-76 ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования
ГОСТ12.1.019-79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатуравидов защиты
ГОСТ12.4.011-89 ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования иклассификация
ГОСТ12.4.028-76 ССБТ. Респираторы ШБ-1 «Лепесток». Технические условия
ГОСТ12.4.103-83 ССБТ. Одежда специальная защитная, средства индивидуальнойзащиты ног и рук. Классификация
ГОСТ 83-79Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 199-78Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия
ГОСТ450-77 Кальций хлористый технический. Технические условия
ГОСТ 1277-75Серебро азотнокислое. Технические условия
ГОСТ 1770-74Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки.Технические условия
ГОСТ 3118-77Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760-79Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3762-78Аммоний углекислый. Технические условия
ГОСТ 3773-72Аммоний хлористый. Технические условия
ГОСТ 4108-72Барий хлорид 2-водный. Технические условия
ГОСТ 4139-75Калий роданистый. Технические условия
ГОСТ 4145-74Калий сернокислый. Технические условия
ГОСТ 4147-74Железо (III) хлорид 6-водный. Техническиеусловия
ГОСТ 4159-79Йод. Технические условия
ГОСТ 4166-76Натрий сернокислый. Технические условия
ГОСТ 4198-75Калий фосфорнокислый однозамещенный. Технические условия
ГОСТ 4199-76Натрий тетраборнокислый 10-водный. Технические условия
ГОСТ 4204-77Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4217-77Калий азотнокислый. Технические условия
ГОСТ 4220-75 Калий двухромовокислый. Технические условия
ГОСТ 4221-76Калий углекислый. Технические условия
ГОСТ 4232-74 Калиййодистый. Технические условия
ГОСТ4233-77 Натрий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4328-77Натрий гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4459-75Калий хромовокислый. Технические условия
ГОСТ 4461-77Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 4478-78Кислота сульфосалициловая 2-водная. Технические условия
ГОСТ 4523-77Магний сернокислый 7-водный. Технические условия
ГОСТ 4530-76Кальций углекислый. Технические условия
ГОСТ 5456-79Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия
ГОСТ 5833-75Сахароза. Технические условия
ГОСТ 5841-74Гидразин сернокислый
ГОСТ 6259-75Глицерин. Технические условия
ГОСТ 6552-80Кислота ортофосфорная. Технические условия
ГОСТ 6563-75Изделия технические из благородных металлов и сплавов. Технические условия
ГОСТ6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Техническиеусловия
ГОСТ 6709-72Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленногопроизводства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний
ГОСТ 8677-76Кальция оксид. Технические условия
ГОСТ 9147-80Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 10163-76Крахмал растворимый. Технические условия
ГОСТ 10164-75Этиленгликоль. Технические условия
ГОСТ 10484-78Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 10521-78Кислота бензойная. Технические условия
ГОСТ 10652-73Соль динатриевая этилендиамин - N, N, N1, N1 - тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б)
ГОСТ 10929-76Водорода пероксид. Технические условия
ГОСТ 10931-74Натрий молибденовокислый 2-водный. Технические условия
ГОСТ 11069-74 Алюминийпервичный. Марки
ГОСТ 18270-72Кислота уксусная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 18300-87Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 19908-90 Тигли,чаши, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевогопеска. Общие технические условия
ГОСТ 20478-75Аммоний надсернокислый. Технические условия
ГОСТ 20490-75Калий марганцовокислый. Технические условия
ГОСТ 22867-77Аммоний азотнокислый. Технические условия
ГОСТ23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие техническиеусловия
ГОСТ24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общиетехнические условия
ГОСТ 24363-80Калия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 24555-81Система государственных испытаний продукции. Порядок аттестации испытательногооборудования. Основные положения
ГОСТ 25336-82Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры иразмеры
ГОСТ 27067-86Аммоний роданистый. Технические условия
ГОСТ 27068-86Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия
ГОСТ 27654-88Костюмы женские для защиты от кислот. Технические условия
ГОСТ 29058-91Костюмы женские для защиты от нетоксичной пыли. Технические условия
ГОСТ 29227-91Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общиетребования
ГОСТ 29228-91Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 2. Пипеткиградуированные без установленного времени ожидания
ГОСТ 29230-91Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 4. Пипеткивыдувные
ГОСТ 29251-91Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 29252-91Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 2. Общие требования. Бюретки безвремени ожидания