Примітка. Стронцій оксид визначають одночасно та наводять як СаО.
13.14.4 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,15 %, а стандартне відхилення відтворюваності - 0,43 %.
13.15 Визначання магній оксиду з ЕДТА (альтернативний метод)
Примітка. При цьому методі застосовують фотометричне визначання. Визначання можливо провадити також візуально. Придатними індикаторами у цьому разі є індикатор змішаний кальцеїн - метилтимоловий синій (4.75) - перехід кольору від рожевого до безбарвного, змішаний індикатор (4.77) - перехід кольору від рожевого до безбарвного або суміш фталеїну пурпурового з натрій хлориду твердого - перехід кольору від фіолетового до світло-рожевого.
13.15.1 Обмеження методу
У разі, коли масова частка МnО3 перевищує 0,5 %, що трапляється в окремих випадках, для визначання магній оксиду слід застосовувати метод з ДЦТА згідно з 13.13.
13.15.2 Аналізування
З 500 мл розчину, приготованого відповідно до 13.7, піпеткою відбирають 50 мл до склянки, яка підходить до вимірювального приладу (5.12), доповнюють водою до об'єму, достатнього для вимірювань, та додають 50 мл розчину триетаноламіну розведеного 1:4 (4.57).
рН розчину встановлюють до значення (10,5 ± 0,5) за допомогою рН-метра (5.18.1) розчином амоніаку 1:1 (4.26).
З допомогою бюретки додають кількість V15 розчину ЕДТА (4.65), яку було витрачено при визначанні СаО згідно з 13.14.2.
До розчину додають приблизно індикатора метилтимолового синього (4.74), індикатора змішаного кальцеїн - метилтимолового синього (4.75) або індикатора змішаного (4.77).
Склянку встановлюють у вимірювальний прилад, (5.12), встановлений на довжину хвилі 620 нм. При перемішуванні титрують розчином ЕДТА молярною концентрацією приблизно 0,03 моль/л (4.65). В області зміни забарвлення індикатора будують графік залежності величини поглинання від об'єму доданого розчину ЕДТА. Витрачений об'єм V16 , що відповідає кінцевій точці титрування, визначають на перетині прямої з лінією найбільшого нахилу в області зміни забарвлення та прямої, що має майже постійне поглинання після зміни забарвлення.
13.15.3 Обчислення результатів
Масову частку в цементі магній оксиду МgО у відсотках вираховують за формулою:
,(28)
де V15 - об'єм розчину ЕДТА, витрачений для визначання кальцій оксиду, згідно з 13.14.2, мл;
V16 - об'єм розчину ЕДТА, витрачений для визначання кальцій оксиду та магній оксиду, згідно з 13.15.2, мл;
fD - коефіцієнт поправки розчину ЕДТА молярною концентрацією приблизно 0,03 моль/л згідно з 4.65.3;
m23 - наважка згідно з 13.2 (m17) або 13.5.1 (m20), г.
13.15.4 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,21%, а стандартне відхилення відтворюваності - 0,25 %.
14 ВИЗНАЧАННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ ХЛОРИДІВ
14.1 Суть методу
Цим методом визначають загальний вміст хлориду і броміду, який наводять як хлорид-іони Сl-. Пробу цементу киплячою розведеною нітратною кислотою переводять до розчинної форми, при цьому видаляють сульфіди. Розчинний хлорид осаджують певним об'ємом стандартного розчину аргентум нітрату. Після кип'ятіння розчин фільтрують, осад промивають розведеною нітратною кислотою та видаляють. Фільтрат та промивні води охолоджують до температури, нижчої за 25 °С. Надлишок аргентум нітрату титрують стандартизованим розчином амоній тіоціанату у присутності солі феруму (III) як індикатора.
14.2 Аналізування
До високої лабораторної склянки місткістю 400 мл вміщують наважку (5,00 ± 0,05) г цементу m26, зважену з точністю ± 0,0005г, додають 50 мл води та при помішуванні скляною паличкою 50 мл нітратної кислоти 1:2 (4.13). Суміш при періодичному помішуванні нагрівають до кипіння та кип'ятять від 1 хв до 2 хв, слідкуючи, щоб рідина не була втрачена (для проб, які містять сульфід, процес слід виконувати у витяжній шафі). Склянку знімають із нагрівального приладу. До суміші піпеткою додають 5 мл розчину аргентум нітрату (4.44), (5.17). Після цього розчин кип'ятять від 1 хв до2 хв та крізь грубопоруватий паперовий фільтр (5.16), який до використання було промито нітратною кислотою, розведеною 1:100 (4.14), фільтрують до конічної колби місткістю 500 мл. Склянку, скляну паличку, паперовий фільтр промивають нітратною кислотою 1:100, доки фільтрат та промивні води не дадуть загального об'єму приблизно 200 мл. Фільтрат та змиви з осаду при слабкому освітленні або у темряві охолоджують до температури, нижчої за 25 °С.
До фільтрату та змивів з осаду додають 5 мл індикаторного розчину (4.81) та титрують розчином амоній тіоціанату (4.79) при інтенсивному перемішуванні, доки крапля цього розчину виявить легке рожеве забарвлення, яке утримується також при подальшому струшуванні. Реєструють об'єм V17 , витрачений на титрування амоній тіоціанату. Якщо V17 є меншим ніж 0,5 мл, метод необхідно повторити з половиною маси наважки.
У такий же спосіб слід виконати контрольне аналізування вмісту без проби цементу. При цьому реєструють витрачений об'єм V18 розчину амоній тіоціанату.
14.3 Обчислення результатів
Масову частку хлориду Сl- у відсотках вираховують за формулою:
,(29)
де m26 - маса наважки цементу, г;
V17 - об'єм розчину амоній тіоціанату, витрачений на титрування розчину проби, мл;
V18 - об'єм розчину амоній тіоціанату, витрачений на титрування контрольного розчину, мл.
14.4 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,005 %, а стандартне відхилення відтворюваності - 0,010%.
15 ВИЗНАЧАННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ КАРБОН ДЮКСИДУ (ЕТАЛОННИЙ МЕТОД)
15.1 Суть методу
Пробу цементу обробляють фосфатною кислотою, щоб перевести до розчинної форми наявний карбонат. Вивільнений карбон діоксид разом з вільним від карбон діоксиду потоком газу або повітря спрямовують крізь послідовно розташовані абсорбційні трубки. У двох перших абсорбційних трубках абсорбують дигідроген сульфід (сірководень) та воду; в наступних трубках- карбон діоксид. Дві абсорбційні трубки, які містять крупнозернистий абсорбент для поглинання карбон діоксиду та висушений манган хлорат (VII) для поглинання води, що виникає при абсорбуванні, зважують, щоб визначити масу карбон діоксиду, що вивільнився.
15.2 Прилади
На рисунку 2 показано типовий прилад (5.19).
15.3 Аналізування
До сухої дистиляційної колби місткістю 100 мл вміщують наважку (1,00 ± 0,05) г цементу m27, зважену з точністю ± 0,0005г. Колба, як зображено на рисунку 2, з'єднана з приладом (5.19), але без обох абсорбційних трубок 13. За допомогою сполучної трубки, з'єднаної з патрубком 6 (патрубок 5, затискач Мора перекритий), крізь прилад протягом 15 хв із швидкістю приблизно трьох бульбашок за секунду (за лічильником бульбашок) пропускають потік газу, вільний від СО2. Затискач Мора відкривають та від'єднують трубку для підведення газу від лійки 4.
До краплинної лійки вливають 30 мл концентрованої фосфатної кислоти (4.19), а трубку для підведення газу знову приєднують до лійки.
Перекриті абсорбційні трубки 13 протягом 15 хв витримують для вирівнювання температури у приміщенні, де розташовані ваги. Потім поодинці зважують кожну трубку. Потік газу перекривають, а трубки закріплюють на приладі, як показано на рисунку 2.
Примітка. З трубками слід поводитись обережно, щоб уникнути зміни їх маси, а також ушкоджень або травмування. Рекомендується в цьому методі користуватись захисними рукавичками.
Потім потік газу знову вмикають. Через 10 хв абсорбційні трубки 13 перекривають, знімають, 15 хв витримують у приміщенні, де розташовано ваги, а потім зважують поодинці. Пропускання газу, зняття та зважування абсорбційних трубок 13 повторюють, доки результати двох проведених одне за одним зважувань тієї ж трубки будуть різнитись поміж собою не більше ніж на .
Якщо різниця у масі абсорбційних трубок 13 лишається більшою ніж , слід замінити абсорбент у трубках 11 та 12.
Зважені трубки 13 закріплюють на приладі, як показано на рисунку 2.
Відкривають кран на лійці, і фосфатна кислота починає капати до дистиляційної колби 14. По закінченні реакції вміст дистиляційної колби доводять до кипіння і підтримують слабке кипіння протягом 5 хв. Дистиляційну колбу охолоджують до кімнатної температури при ввімкненому потоці газу.
Абсорбційні трубки 13 перекривають, знімають та 15 хв витримують у приміщенні, де розташовані ваги. Після цього кожну трубку зважують окремо. Збільшення маси обох трубок використовують для обчислення частки карбон діоксиду (15.4).
Карбон діоксид майже повністю абсорбується у першій трубці 13. Якщо збільшення маси в другій трубці 13 перевищить , слід замінити абсорбент у першій трубці та повторити випробування.
15.4 Обчислення результатів
Масову частку карбон діоксиду СO2 у відсотках вираховують за формулою:
,(30)
де m27 - маса наважки цементу, г;
m28 -збільшення маси першої трубки 13 після абсорбування, г;
m29 - збільшення маси другої трубки 13 після абсорбування, г.
Якщо вирахувана масова частка карбон діоксиду згідно з формулою (30) є меншою ніж 0,5 %, то визначання треба повторити з наважкою (2,00 ± 0,05) г, зваженою з точністю + . Якщо масова частка карбонатів у цементі висока, треба відповідно зменшити масу наважки.
15.5 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,07 %, а стандартне відхилення відтворюваності -0,10%.
16 ВИЗНАЧАННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ КАРБОН ДІОКСИДУ (АЛЬТЕРНАТИВНИЙ МЕТОД)
16.1 Суть методу
Карбон діоксид видаляють сульфатною кислотою, зв'язують натрій гідроксидом та визначають гравіметричним методом. Дигідроген сульфід, який заважає проведенню експерименту, зв'язують меркурій (II) хлоридом.
16.2 Прилади
Прилад (5.20) зображено на рисунку 3. Для створення розрідження в приладі потрібен невеликий вакуум-насос.
16.3 Аналізування
До дистиляційної колби 7 приладу (5.20) місткістю 100 мл вміщують наважку (1,00 ± 0,05) г цементу m30, зважену з точністю ± . За допомогою шпателя наважку цементу змішують із приблизною кількістю (наприклад, 50 мг) меркурій (II) хлориду (4.87). Суміш суспендують достатньою кількістю води. Колбу закріплюють на шліфі лійки краплинної 1. Після цього крізь прилад 15 хв всмоктують повітря, яке до потрапляння до колби проходить крізь абсорбційну колонку 8, заповнену абсорбентом (4.86), та звільняється таким чином від карбон діоксиду.
Закриті абсорбційні трубки 4 протягом 15 хв витримують у приміщенні, де розташовані ваги, щоб урівняти температуру. Після цього зважують кожну з трубок окремо. Потік газу зупиняють, а трубки приєднують до приладу, як показано на рисунку 3.
Примітка. З трубками слід поводитись обережно, щоб уникнути зміни їх маси, а також ушкоджень або травмування. Рекомендується в цьому методі користуватись захисними рукавичками.
З лійки краплинної 1 до колби додають від 25 мл до 30 мл сульфатної кислоти 1:4 (4.17). При цьому необхідно слідкувати, щоб залишок кислоти залишився у краплинній лійці як запірна рідина.
Після повторного ввімкнення вакуум-насоса повітряний потік, що виділився, переміщує карбон діоксид крізь холодильник 2 та перші дві абсорбційні трубки 3, які призначені для висушування та заповнені магній хлоратом (VII) (4.85), до наступних двох абсорбційних трубок 4, заповнених абсорбентами (4.85 та 4.86) та попередньо зважених. Для попередження проникнення оточуючого повітря за трубками 4 встановлено абсорбційну трубку 5, заповнену магній хлоратом (VII) (4.85) та абсорбентом (4.86). До неї приєднано склянку для промивання газів 10, заповнену концентрованою сульфатною кислотою (4.15) або парафіном, для підрахування бульбашок, та порожню склянку для промивання газів 9.
Приблизно через 10 хв вміст дистиляційної колби доводять до кипіння і підтримують слабке кипіння 5 хв. Потім дистиляційній колбі дають охолонути до кімнатної температури, причому потік газу підтримують. Абсорбційні трубки 4 перекривають, знімають, 15 хв витримують у приміщенні, де розташовані ваги, до вирівнювання температури, а потім зважують.
16.4 Обчислення результатів
Масову частку карбон діоксиду СО2 у відсотках вираховують за формулою:
,(31)
де m30 - наважки цементу, г;
m31 - збільшення маси трубки 4 після абсорбування, г;
Якщо вирахувана частка карбон діоксиду згідно з формулою (31) є меншою ніж 0,5 %, то визначання слід повторити з наважкою (2,00 + 0,05) г, зваженою з точністю ± . Якщо вміст карбонатів у цементі високий, слід, відповідно, зменшити масу наважки проби.
16.5 Збіжність та відтворюваність
Стандартне відхилення збіжності складає 0,07 %, а стандартне відхилення відтворюваності - 0,10%.
17 ВИЗНАЧАННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ ЛУГІВ (ЕТАЛОННИЙ МЕТОД)
17.1 Суть методу
Збудження атомів лугів у бутановому, пропановому або ацетиленовому полум'ї призводить до випромінювання ними характерних спектрів у видимому діапазоні.
Інтенсивність випромінювання лугів при низьких концентраціях пропорційне їх масовій концентрації. Вплив великої кількості кальцію на визначання натрію компенсують фосфатною кислотою. Вплив фосфатної кислоти на випромінювання калію із стандартних розчинів компенсують введенням до стандартних розчинів кальцію.
17.2 Реактиви
Нові партії реактивів для визначання частки лугів за цим методом слід перевірити. Якщо частка лугів у реактиві перевищує 0,01 %, необхідно або замінити відповідну партію новою, яку слід перевірити тим же способом, або приготувати нові градуювальні розчини.
17.3 Приготування градуювальних розчинів та побудова градуювального графіка
Градуювальні розчини слід готувати з використанням наведених у таблиці 4 об'ємів стандартних вихідних розчинів лугів, кислот та кальцію. Наведені в рядках 1-7 таблиці 4 об'єми розводять водою до 1000 мл та старанно перемішують. Градуювальні розчини необхідно зберігати у поліетиленових пляшках. Градуювальні розчини вводять у полум'я полум'яного фотометра (5.21). При цьому спочатку вводять контрольний розчин (табл. 4, S1), виставляючи лічильник приладу на нульову позначку. Потім належить ввести найбільш концентрований розчин (S7) та відрегулювати прилад, на найвищу інтенсивність. Інші стандартні розчини (S2 до S6) вводять у порядку зростання масової концентрації. Отримані при цьому інтенсивності визначають за довжини хвилі для Na2O - 589 нм, а для К2O - при 768 нм.
