Після цього суміш фільтрують крізь середньопоруватий фільтр (5.16) у лабораторну склянку місткістю 400 мл. Залишок промивають гарячою водою, доки кількість фільтрату не складе 120 мл. До фільтрату додають 10 мл фосфатної кислоти концентрованої (4.19) і після струшування - калій іодату (VII) (4.35). Розчин нагрівають до кипіння до появи типового рожевого забарвлення перманганату. У разі, якщо забарвлення не з'явиться, вміст кислот зменшують додаванням кількох крапель амоніаку концентрованого (4.25). Після появи забарвлення розчин 30 хв витримують у стані слабкого кипіння. Після охолодження вміст склянки переводять до мірної колби місткістю 200 мл, охолоджують до кімнатної температури та доповнюють водою до позначки.
Поглинання цього розчину вимірюють відносно води на фотометрі (5.10 або 5.11) за довжини хвилі приблизно 525 нм.
Поглинання визначають із точністю до третього десяткового знака. За поглинанням розчину за градуювальним графіком (4.62.3), побудованим для поглинальної товщини шару застосованої кювети, знаходять масову концентрацію С мангану Мn в міліграмах в 200 мл. Концентрацію мангану в розчині необхідно визначати з точністю до третього десяткового знака.
12.3 Обчислення результатів
Масову частку мангану Мn у відсотках вираховують за формулою:
,(14)
де С - масова концентрація мангану в розчині, мг в 200 мл;
m16 - маса проби цементу, г.
12.4 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,003 %, а стандартне відхилення відтворюваності 0,03 %.
12.5 Наведення результатів
Зазвичай масову частку мангану наводять, як МnО або Мn2Оз. Для вирахування застосовують наступні рівняння:
МnО = 1,29 х Мn, % ;(15)
Мn2О3 = 1,44 х Мn, % .(16)
13 ВИЗНАЧАННЯ ОСНОВНИХ СКЛАДНИКІВ
13.1 Суть методу
Аналіз здійснюють після повного розчинення проби. Для цементів з нерозчинним залишком (що визначають згідно з розділом 9), який не перевищує 1,5 %, розчинення здійснюють за допомогою хлоридної кислоти та амоній хлориду (альтернативний метод).
Пробу цементу розкладають спіканням із натрій пероксидом або обробкою хлоридною кислотою в присутності амоній хлориду. У першому випадку після розчинення сплаву хлоридною кислотою основну кількість силіцій діоксиду вилучають або дворазовим випарюванням, або хлоридною кислотою в присутності поліетилен оксиду. У другому випадку основну кількість силіцій діоксиду вилучають при розчиненні. Забруднений силіцій діоксид, що випав в осад, відганяють флюоридною та сульфатною кислотами, сухий залишок розкладають сумішшю натрій карбонату та натрій хлориду, розчиняють хлоридною кислотою та з'єднують з фільтратом силіцій діоксиду.
Якщо при розкладанні хлоридною кислотою в присутності амоній хлориду після видалення летких речовин флюоридною та сульфатною кислотами отриманий залишок перевищує 0,5 %, цей метод непридатний. У цьому разі цемент потрібно розкладати натрій пероксидом.
В об'єднаному розчині визначають розчинений (не вилучений) силіцій діоксид фотометричним, а ферум (III) оксид, алюміній оксид, кальцій оксид та магній оксид - комплексонометричним методами.
Послідовність аналізу схематично показано на рисунку 4.
Частки забрудненого, чистого та розчиненого (не вилученого) силіцій діоксиду залежать від обраного методу. Методи, які представлені на рисунку 4, незалежно від способу визначення дають однаковий результат для загального вмісту силіцій діоксиду.
13.2 Переведення проби цементу до розчинної форми натрій пероксидом
До платинового тигля (5.2.1) вміщують наважку (1,00 ± 0,05) г цементу m17 та додають приблизно натрій пероксиду (4.36), зважених з точністю ± , та старанно перемішують шпателем. Частки, які налипнули на шпатель, пензликом повертають до суміші. Після цього суміш прикривають тонким шаром приблизно натрій пероксиду. Тигель платиновий, накритий кришкою (5.2.2), обережно нагрівають приблизно 2 хв на вході у піч (5.5), а потім на вогнетривкій підставці (5.3) вміщують до зони нагрівання, яка має стабільну температуру (500 ± 10) °С.
Через 30 хв тигель виймають із печі та охолоджують до кімнатної температури. Спечена маса, що переводиться до розчинної форми, не повинна прилипати до стінок тигля. У іншому разі процес переведення проби до розчинної форми має бути повторений за температури, нижчої приблизно на 10 °С.
Охолоджену спечену масу переносять із платинового тигля до лабораторної склянки місткістю 400 мл, а тигель споліскують 150 мл холодної води.
Склянку накривають годинниковим склом та нагрівають, доки спек повністю не розчиниться. Потім обережно додають 50 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.1). Розчин має бути абсолютно прозорим. В іншому разі його слід вилити та повторити переведення до розчинної форми з натрій пероксидом за температури спікання на 10 °С вищій або удвічі збільшити тривалість знаходження у печі. До розчину додають 1 мл сульфатної кислоти 1:1 (4.16), доводять до кипіння та кип'ятять протягом 30 хв.
Цей розчин є готовим до застосування. Він призначається для виділення силіцій діоксиду відповідно до 13.3 або 13.4.
13.3 Виділення та визначання силіцій діоксиду методом подвійного упарювання
(еталонний метод)
13.3.1 Аналізування
Розчин, підготований, як вказано у 13.2, випарюють на випарнику за температури (105 ± 5) °С (5.14) до сухого залишку, зволожують кількома краплями концентрованої хлоридної кислоти (4.1) та протягом години прожарюють.
Після охолодження до кімнатної температури осад розчиняють 10 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.1), через декілька хвилин розводять 50 мл води, нагрівають до кипіння і гарячим фільтрують крізь середньопоруватий фільтр (5.16) до мірної колби місткістю 500 мл. Фільтр з осадом тричі промивають гарячою водою. Фільтрат та промивну воду будь-яким способом випарюють, розчиняють 10 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.1), розводять 50 мл води, кип'ятять, а потім фільтрують крізь той же фільтр до колби мірної місткістю 500 мл. Якщо фільтрування ускладнене, можна використати другий фільтр. У цьому разі наступні етапи мають бути виконані на обох фільтрах з осадом.
Фільтри з осадом гарячою водою відмивають від хлоридів. Перевірку провадять розчином аргентум нітрату відповідно до 3.6. Промивну воду збирають до тієї ж мірної колби місткістю 500 мл.
На завершення фільтр з осадом прожарюють у платиновому тиглі за температури (1175 ± 25) °С до сталої маси m18 (3.5), (3.4).
Примітка. Загалом до досягнення сталої маси достатнє прожарювання протягом 60 хв.
Під час прожарювання з осаду видаляють леткі речовини, як викладено в 13.6.
Залишок після прожарювання переводять до розчинної форми (13.7), з'єднують з фільтратом та промивними водами, що знаходяться у мірній колбі місткістю 500 мл. Об'єднаний розчин використовують для колориметричного визначання розчинного силіцій діоксиду (тобто не вилученого силіцій діоксиду (13.8), а також для комплексонометричного визначання ферум (III) оксиду (13.10), алюміній оксиду (13.11), кальцій оксиду (13.12 або 13.14) та магній оксиду (13.13 або 13.15).
13.3.2 Обчислення результатів
Масову частку забрудненого силіцій діоксиду SiO2 забр. у відсотках вираховують за формулою:
SiO2 забр =,(17)
де m17 - маса наважки відповідно до 13.2, г;
m18 - маса залишку відповідно до 13.3.1, г.
натрій пероксидом.
Рисунок 4 - Схема послідовності аналізування для визначання основних складників
13.4 Виділення та визначання силіцій діоксиду методом з поліетилен оксидом
(альтернативний метод)
13.4.1 Аналізування
Розчин, приготований відповідно до 13.2, випарюють до сухого залишку. Після охолодження склянки залишок розчиняють 5 мл води та 10 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.1). При перемішуванні до суміші додають кілька клаптиків знезоленого фільтрувального паперу, а потім 5 мл розчину поліетилен оксиду (4.50). Треба уважно слідкувати, щоб осад зі стінок посуду добре змішався з поліетилен оксидом. Після ретельного перемішування суміші додають 10 мл води, після чого короткочасно перемішують та відстоюють 5 хв.
Потім суміш фільтрують крізь середньопоруватий фільтр (5.16) до мірної колби місткістю 500 мл та споліскують склянку гарячою хлоридною кислотою 1:19 (4.7). Частинки осаду, що налипнули, видаляють гумовим або пластмасовим інструментом. Фільтр з осадом промивають не менше ніж 5 разів гарячою хлоридною кислотою 1:19, а потім відмивають хлориди гарячою водою, слідкуючи, щоб осад на фільтрі завихрювався. Перевірку на відсутність хлоридів провадять розчином аргентум нітрату відповідно до 3.6.
Промивну воду збирають до тієї ж мірної колби місткістю 500 мл.
Фільтр з осадом у платиновому тиглі прожарюють за температури (1175 ± 25) °С до сталої маси m19(3.5), (3.4).
Примітка. Загалом до досягнення сталої маси достатнє прожарювання протягом 60 хв.
При прожарюванні з осаду видаляють леткі речовини, як викладено в 13.6. До мірної колби місткістю 500 мл з промивними водами та фільтратом додають розчин із залишком, переведеним до розчинної форми (13.7). Об'єднаний розчин використовують для колориметричного визначання розчинного силіцій діоксиду (тобто не вилученого силіцій діоксиду (13.8), а також для комплек-сонометричного визначання ферум (III) оксиду (13.10), алюміній оксиду (13.11), кальцій оксиду (13.12 або 13.14) та магній оксиду (13.13 або 13.15).
13.4.2 Обчислення результатів
Масову частку забрудненого силіцій діоксиду з домішками SiO2 забр. у відсотках вираховують за формулою:
SiO2 забр =,(18)
т17
де m17 - маса наважки відповідно до 13.2, г;
m19 - маса залишку відповідно до 13.4.1, г.
13.5 Переведення проби цементу у розчинну форму хлоридною кислотою і амоній хлоридом та виділення в осад силіцій діоксиду (альтернативний метод)
Примітка. Цей метод має застосовуватись лише у разі, якщо визначений відповідно до розділу 9 нерозчинний залишок становить не більше 1,5 %.
13.5.1 Аналізування
До склянки лабораторної місткістю 100 мл вміщують наважку (1,00 ± 0,05) г цементу m20, зваженого з точністю ± , додають амоній хлориду (4.32) та ретельно перемішують скляною паличкою. Склянку закривають годинниковим склом, скло трохи відкривають та обережно приливають 10 мл концентрованої хлоридної кислоти (4.1), слідкуючи, щоб вона збігала по стінці склянки. По закінченні бурхливої реакції додають 10 крапель нітратної кислоти (4.12) та перемішують розчин скляною паличкою.
акриту склянку протягом 30 хв нагрівають на киплячій водяній бані. Вміст склянки розводять невеликою кількістю киплячої води та фільтрують крізь грубопоруватий паперовий фільтр (5.16) до мірної колби місткістю 500 мл. При цьому гелеподібну масу треба якомога повніше та без розведення перевести на фільтр, причому розчин повинен стікати крізь фільтр. Всі частинки осаду, що налипли на склянку, видаляють гумовим або пластмасовим інструментом.
Склянку та осад споліскують гарячою хлоридною кислотою 1:99 (4.8). Потім невеликими порціями гарячої води осад та фільтр відмивають від хлоридів. Перевірку провадять розчином аргентум нітрату відповідно до 3.6.
Промивну воду збирають до тієї ж мірної колби місткістю 500 мл.
Фільтрат та промивну воду зберігають і використовують разом із залишком, переведеним до розчинної форми згідно з 13.7, для фотометричного визначання розчиненого (тобто не вилученого) силіцій діоксиду відповідно до 13.8.
Фільтр з осадом у платиновому тиглі прожарюють за температури (1175 ± 25) °С (3.4) до сталої маси m21 (3.5).
Примітка. Загалом до досягнення сталої маси достатнє прожарювання протягом 60 хв.
При прожарюванні з осаду видаляють леткі речовини, як викладено в 13.6.
13.5.2 Обчислення результатів
Масову частку забрудненого силіцій діоксиду SiO2 забр. у відсотках вираховують за формулою:
SiO2 забр =,(19)
де m22 - маса наважки відповідно до 13.5.1, г;
m21 -маса осаду відповідно до 13.5.1, г.
13.6 Визначання чистого силіцій діоксиду
13.6.1 Аналізування
Осад згідно з 13.3.1 (m18), 13.4.1 (m19) або 13.5.1 (m21) зволожують приблизно 0,5 мл до 1 мл води, змішують із приблизно 10 мл флюоридної кислоти (4.10) та двома краплями сульфатної кислоти (4.15). Розчин випарюють у витяжній шафі на піщаній бані або нагрівальній плиті (5.15) та нагрівають до припинення виділення білих парів сульфатної кислоти.
Тигель із залишком після видалення летких речовин прожарюють в електропечі (5.5) 10 хв за температури (1175 ± 25) °С, охолоджують в ексикаторі до кімнатної температури та зважують m22.
Залишок після видалення летких речовин переводять до розчинної форми відповідно до 13.7. Якщо отриманий цим методом нерозчинний залишок після видалення летких речовин перевищує 0,5 %, переведення цементу до розчинної форми виконують натрій пероксидом (13.2).
13.6.2 Обчислення результатів
Масову частку чистого силіцій діоксиду SiO2 чистий у відсотках вираховують за формулою:
SiO2 чистий =,(20)
де m22 - маса згідно з 13.6.1, г;
m23 - маса наважки згідно з 13.2 (m17) , або 13.5.1 (m20), г.
m24 - маса згідно з 13.3.1(m18) або 13.4.1 (m19) , або 13.5.1 (m21), г.
13.7 Переведення до розчинної форми залишку цементу після видалення летких речовин
Залишок після видалення летких речовин згідно з 13.6.1 змішують із приблизно суміші натрій карбонату/натрій хлориду (4.40) та лабораторним газовим пальником сплавляють за температури світло-червоного розжарювання. Розплав слід часто колихати. Сплавлення припиняють, як тільки залишок після видалення летких речовин повністю перейде до сплаву.
Візуально слід пересвідчитись, що на дні платинового тигля не лишилось решти залишку після видалення летких речовин. Тигель з осадом охолоджують, вміщують до лабораторної склянки місткістю 250 мл, заливають приблизно 100 мл води та підкислюють кількома мілілітрами концентрованої хлоридної кислоти (4.1). Після повного розчинення маси залишку тигель виймають зі склянки та споліскують водою.
