6 ПІДГОТУВАННЯ ПРОБИ ЦЕМЕНТУ ДО ВИПРОБУВАННЯ
Перед хімічним аналізуванням треба підготувати з відібраної згідно з EN 196-7 лабораторної проби цементу гомогенну пробу наступним чином.
Для цього відібрану пробовідбірником або квартуванням лабораторну пробу зменшити приблизно до . Пробу просіяти крізь сито з розміром отворів 150 мкм або 125 мкм доти, доки залишок на ситі практично перестане змінюваться. З допомогою магніту видалити з залишку на ситі частки заліза (див. примітку). Звільнений від заліза залишок одноразово просіяти крізь сито з розміром отворів 150 мкм або 125 мкм. Пробу вмістити до чистої сухої пляшки з герметичною кришкою та сильно струсити.
Всі операції слід провадити якнайшвидше, щоб проба знаходилась на повітрі лише короткий час.
Примітка. Якщо аналіз належить до серії аналізів, які підлягають статистичному контролю, та буде доведено, що наявність металічного заліза не впливає на хімічні властивості, які підлягають визначанню, видалення металічного заліза не вимагається.
7 ВИЗНАЧАННЯ ВТРАТ ПРИ ПРОЖАРЮВАННІ
7.1 Суть методу
Втрати при прожарюванні визначають прожарюванням у окиснювальній атмосфері. При прожарюванні з доступом повітря за температури (950 ± 25) °С із проби видаляють карбон діоксид та воду, при цьому повністю окиснюються складники, здатні до окиснення. У разі потреби слід виконати коригування, щоб врахувати вплив дії окиснення на втрати при прожарюванні. Похибкою у зв'язку з окисненням металічного заліза, двовалентного феруму або двовалентного мангану звичайно можна знехтувати; коригування потрібне лише за наявності сульфіду (7.4).
7.2 Аналізування
До попередньо прожареного та зваженого тиглю вміщують наважку (1,00 + 0,05) г цементу m7, зважену з точністю ± . Тигель накривають кришкою та вміщують до електропечі (5.5), попередньо розігрітої до (950 ± 25) °С. Через 5 хв витримки в електропечі кришку знімають і відкритий тигель прожарюють ще протягом 10 хв. Потім тигель із вмістом охолоджують в ексикаторі до кімнатної температури та визначають його масу. Прожарювання повторюють до досягнення сталої маси m8 згідно з 3.5.
Примітка. Для цементів, що містять сульфід, його масову частку слід встановити до та після визначання втрат при прожарюванні для забезпечення належної точності їх визначання. Опис методу коригування наведений у 7.4.
7.3 Обчислення результатів
Некориговану масову частку втрат при прожарюванні L у відсотках вираховують за формулою:
,(9)
де m 7 - маса наважки проби цементу, г;
m 8 - маса прожареної проби, г.
7.4 Коригування поглинання кисню внаслідок окиснення сульфіду
Коригування поглинання кисню внаслідок окиснення сульфіду, що відбувається при визначанні втрат при прожарюванні, провадять визначанням вмісту SO3 перед прожарюванням SO3 перед прож., та після прожарювання SO3 після прож.- При цьому мають місце наступні співвідношення:
0,8 х SO3 внаслідок окиснення сульфіду = корекція;
c)коригована втрата при прожарюванні - це сума некоригованої втрати при прожарюванні L та поглинання кисню при прожарюванні.
При цьому всі значення для а), b), с) наводять у відсотках відносно маси наважки проби (проб) до прожарювання.
Всі зроблені коригування потрібно вказувати в звіті щодо випробувань.
7.5 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,04 %, а стандартне відхилення відтворюваності 0,08 %.
8 ВИЗНАЧАННЯ СУЛЬФАТІВ
8.1 Суть методу
Іони сульфату цементу розчиняють хлоридною кислотою зі значенням рН від 1,0 до 1,5 та переводять в осад розчином барій хлориду. Осадження барій сульфату здійснюється за температури кипіння.
Визначання проводять гравіметричним методом; вміст сульфату наводять як SO3.
8.2 Аналізування
До лабораторної склянки місткістю 250 мл вміщують наважку (1,00 ± 0,05) г цементу m9, зважену з точністю ± , та 90 мл води, потім при інтенсивному перемішуванні додають 10 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.1). Розчин обережно підігрівають, а пробу плоским кінцем скляної палички розтирають до повного розкладання цементу. Після цього пробу витримують 15 хв за температури, дещо нижчої точки кипіння.
Осад крізь середньопоруватий фільтр (5.16) відфільтровують до лабораторної склянки місткістю 400 мл та відмивають гарячою водою для звільнення від хлоридів. Перевірку виконують розчином аргентум нітрату згідно з 3.6.
Розчин доповнюють водою приблизно до 250 мл; у разі необхідності, хлоридною кислотою 1:11 (4.6) або амоніаком 1:16 (4.28) встановлюють значення рН від 1,0 до 1,5.
Розчин нагрівають до кипіння та кип'ятять 5 хв. Якщо він лишається каламутним, визначання слід повторити з новою пробою. До киплячого розчину при інтенсивному перемішуванні крапельне вводять 10 мл розчину барій хлориду (4.41), попередньо нагрітого майже до кипіння. Після цього температуру розчину протягом наступних 30 хв утримують приблизно точки кипіння; важливо при цьому також підтримання об'єму розчину від 225 мл до 250 мл. Потім склянку, накриту годинниковим склом, витримують за кімнатної температури від 12 год до 24 год до того часу, як буде проведено фільтрування.
Осад відфільтровують крізь дрібнопоруватий фільтр (5.16) та відмивають від хлоридів киплячою водою. Перевірку виконують розчином аргентум нітрату згідно з 3.6.
Прожарювання проводять за температури (950 ± 25) °С до сталої маси (3.5) m10 (3.4).
Примітка. Зазвичай для досягнення сталої маси достатнє прожарювання протягом 15 хв.
8.3 Обчислення результатів
Масову частку сульфату, виражену як SO3 , у відсотках, вираховують за формулою:
,(10)
де m9 - маса проби цементу, г;
m10 - маса BaSO4, г.
8.4 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,07 %, а стандартне відхилення відтворюваності 0,08 %.
9 ВИЗНАЧАННЯ ЗАЛИШКУ, НЕРОЗЧИННОГО В КИСЛОТІ ХЛОРИДНІЙ ТА В НАТРІЙ КАРБОНАТІ
9.1 Суть методу
Йдеться про метод, за якого нерозчинний залишок цементу визначають розчиненням проби цементу хлоридною кислотою, розведеною настільки, щоб випадіння силіцій діоксиду цілком виключалось. Осад обробляють киплячим розчином натрій карбонату для розкладання силіцію, що випав. Після прожарювання залишок визначають гравіметричним методом.
9.2 Аналізування
До лабораторної склянки місткістю 250 мл вміщують наважку (1,00 + 0,05) г цементу m11, зважену з точністю ± , приливають при перемішуванні 90 мл води та при інтенсивному перемішуванні додають 10 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.2).
Розчин обережно підігрівають, а пробу плоским кінцем скляної палички розтирають до закінчення розкладання цементу. Після цього пробу витримують протягом 15 хв за температури, дещо нижчої точки кипіння.
Осад фільтрують крізь середньопоруватий фільтр (5.16) та ретельно промивають гарячою, майже киплячою водою. Фільтр та осад вміщують до тієї ж склянки, в якій провадилось розчинення проби цементу, приливають 100 мл розчину натрій карбонату (4.45) та кип'ятять приблизно 30 хв. Потім фільтрують крізь середньопоруватий фільтр. Осад ще промивають майже киплячою водою, потім чотири рази гарячою розведеною хлоридною кислотою 1:19 (4.7) до значення рН менше 2 (визначання за допомогою індикаторного паперу (5.18.2.)), а потім - майже киплячою водою до видалення хлоридів. Перевірку провадять розчином аргентум нітрату згідно з 3.6.
На завершення провадять прожарювання осаду (3.4) за температури (950 + 25) °С до сталої маси m12 (3.5).
Примітка 1. Зазвичай для забезпечення сталої маси досить прожарювання протягом 30 хв.
Примітка 2. Якщо фільтрат каламутний, повторно фільтрують крізь дрібнопоруватий фільтр та старанно промивають гарячою водою. Обидва осади з фільтрів поєднують та прожарюють. Якщо фільтрат залишається каламутним, його впливом на нерозчинний залишок можна знехтувати.
9.3 Обчислення результатів
Масову частку нерозчинного залишку (н.э.) у відсотках вираховують за формулою:
нерозчинний залишок (н.з.) = (11)
де m12 - маса наважки проби цементу, г;
m11 - маса нерозчинного залишку прожареного, г.
9.4 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,04 %, а стандартне відхилення відтворюваності - 0,06 %.
10 ВИЗНАЧАННЯ ЗАЛИШКУ, НЕРОЗЧИННОГО У ХЛОРИДНІЙ КИСЛОТІ ТА В КАЛІЙ ГІДРОКСИДІ
10.1 Суть методу
Йдеться про метод, за якого пробу цементу спочатку розчиняють хлоридною кислотою. Залишок обробляють киплячим розчином калій гідроксиду, прожарюють, а потім визначають гравіметричним методом.
10.2 Аналізування
До порцелянової чаші (5.4) вміщують наважку (1,00 ± 0,05) г цементу m13, зважену з точністю ± , приливають 25 мл води і ретельно розтирають скляною паличкою. Потім додають 40 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.1). Розчин обережно підігрівають, а пробу плоским кінцем скляної палички розтирають до закінчення розкладання цементу. Після цього суміш випаровують на водяній бані (5.14) до сухого залишку. Цю операцію повторюють двічі, кожного разу з 20 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.1).
До залишку після випаровування додають 100 мл розведеної 1:3 хлоридної кислоти (4.4), нагрівають, фільтрують крізь середньопоруватий фільтр (5.16) та майже киплячою водою відмивають від хлоридів. Перевірку виконують розчином аргентум нітрату згідно з 3.6.
Фільтр із залишком переносять до конічної колби місткістю 250 мл із кульковим холодильником (5.8) та доливають 100 мл розчину калій гідроксиду (4.46). Суміш витримують 16 год за кімнатної температури. Потім її нагрівають до кипіння та кип'ятять протягом 4 год із зворотним холодильником.
Розчин фільтрують крізь середньопоруватий фільтр (5.16) та промивають спочатку водою, потім 100 мл розведеної 1:9 хлоридної кислоти (4.5), а після ще раз майже киплячою водою до видалення хлоридів. Перевірку провадять розчином аргентум нітрату відповідно до 3.6.
Осад прожарюють за (950 ± 25) °С до сталої маси m14 (3.4), (3.5).
Примітка. Зазвичай для забезпечення сталої маси вистачає прожарювання протягом 30 хв.
10.3 Обчислення результатів
Масову частку нерозчинного залишку (н.з.) у відсотках вираховують за формулою:
н.з.=,(12)
де m13 - маса наважки проби цементу, г;
m14 - маса нерозчинного залишку прожареного, г.
10.4 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення повторюваності складає 0,15 %, а стандартне відхилення відтворюваності
0,18 %.
11 ВИЗНАЧАННЯ СУЛЬФІДІВ
11.1 Суть методу
Пробу цементу у відновному середовищі розчиняють у хлоридній кислоті. При цьому сульфіди, як, наприклад, дигідроген сульфід, видаляють та у потоці газу спрямовують до розчину цинк сульфату амонійного. Цинк сульфід, який випав у осад, титрують іодометричним методом.
11.2 Аналізування
Для аналізування використовують прилад, описаний в 5.9. До круглої колби із шліфом місткістю 250 мл вміщують наважку (1,00 ± 0,05) г цементу m15, зважену з точністю ± (див. примітку 1), додають приблизно станум (II) хлориду (4.33) і хрому (4.24) (див. примітку 2). Суміш введенням 50 мл води перетворюють у суспензію. Колбу закріплюють на шліфі лійки краплинної. Підвідну трубку занурюють до збірника, який містить 15 мл розчину станум сульфату амонійного (4.47) та 285 мл води, та приєднують до холодильника. Через трубку подають потік газу (повітря, азоту чи аргону), який регулюють приблизно по 10 мл за хвилину. Далі подавання газу припиняють. З лійки краплинної до колби вводять 50 мл хлоридної кислоти 1:1 (4.2), причому рештки кислоти має лишатись у лійці як запірна рідина. Потім подавання газу вмикають знову, вміст колби нагрівають до кипіння та кип'ятять 10 хв. Підвідну трубку від'єднують від приладу, її використовують при титруванні для перемішування.
Збірник охолоджують до кімнатної температури, за допомогою піпетки вводять 10 мл розчину калій іодату - іодиду (4.60) молярною концентрацією приблизно 0,0166 моль/л, підкислюють 25 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.1) та титрують розчином натрій тіосульфату (4.61) до світло-жовтого забарвлення. Далі вводять 2 мл розчину крохмалю (4.49) та продовжують титрування до переходу синього забарвлення в безбарвне.
Примітка 1. При низькому вмісті сульфіду (менше 0,10 %) наважку відповідно збільшують.
Примітка 2. Додавання хрому сприяє розчиненню піриту (FeS2), який може міститись у цементі.
11.3 Обчислення результатів
Масову частку сульфіду S2- у відсотках вираховують за формулою:
,(13)
де V8- об'єм розчину калій іодату-іодиду, мл;
F- коефіцієнт поправки розчину калій іодату-іодиду;
V9- об'єм розчину натрій тіосульфату, витрачений на титрування, мл;
f- коефіцієнт поправки розчину натрій тіосульфату;
m15- маса проби цементу, г.
11.4 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,02 %, а стандартне відхилення відтворюваності 0,04 %.
12 ФОТОМЕТРИЧНЕ ВИЗНАЧАННЯ МАНГАНУ (МАРГАНЦЮ)
12.1 Суть методу
Наявний у пробі цементу манган за допомогою калій іодату (VII) окиснюють до перманганату МnО4-. Поглинання розчину фіолетового забарвлення вимірюють за довжини хвилі 525 нм. Іони феруму (III) маскують кислотою фосфатною, яка, окрім того, сприяє утворенню перманганату, а також стабілізує забарвлення розчину.
12.2 Аналізування
До лабораторної склянки місткістю 250 мл вміщують наважку (від до ) цементу m16, зважену з точністю ± (див. примітку 1), приливають приблизно 75 мл води і при перемішуванні обережно додають 15 мл концентрованої нітратної кислоти (4.12). Суміш у витяжній лабораторній шафі нагрівають до кипіння та кип'ятять, доки можливо наявний дигідроген сульфід H2S повністю не витиснеться, а проба повністю не розчиниться (див. примітку 2).
Примітка 1. За масової концентрації мангану приблизно 0,01 % доцільна наважка приблизно ; при іншому вмісті мангану в цементі наважки слід підбирати.
Примітка 2. Для цементів із значним вмістом нерозчинного залишку може знадобитись розкладання розплавленням іншої наважки для повного розкладання проби. При цьому для визначання основних складників застосовують описаний метод спікання з натрій пероксидом (13.2).
