ДСТУ Б. СТУ Б. ЕN 196-10:2008 (ЕN 196-10:2006, ІDT). Методы испытания цемента. Часть 10. Определения содержимого водорастворимого хрома (VІ) в цементе


В.3 МЕТОД ФІЛЬТРУВАННЯ

При використанні у складі суміші деяких заповнювачів, додаткових добавок або складників може виникнути цілий ряд проблем, які перешкоджатимуть отриманню прозорого, безбарвного та позбавленого піни фільтрату.

Каламутні фільтрати можна освітлити додатковим фільтруванням, центрифугуванням, екстракцією аналізованих часток крізь мікропористі фільтр-шприци, фільтр-капсули або будь-якою комбінацією цих методів.

Залишкова каламуть або забарвлення можуть бути компенсовані проведенням контрольного досліду на аліквотній частині фільтрату без додавання індикаторного розчину s-дифенілкарбазиду.

Альтернативно - за наявності відповідної апаратури - визначення водорозчинного хрому (VI) в фільтраті можна здійснювати за допомогою іонної хроматографії, яка менш чутлива до каламуті та неспецифічного забарвлення.

При застосуванні сумішей, з яких отримують пінявий фільтрат, піну можна усунути додаванням однієї або двох крапель три-(n-бутил)-фосфату.

В.4 ОБЧИСЛЕННЯ ТА НАВЕДЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ

Для розрахунку вмісту водорозчинного хрому (VI) в суміші необхідно побудувати градуювальний графік відповідно до вимог 8.2. При градуюванні мають бути обрані відповідний інтервал градуювання та певні спеціальні зміни або доповнення до методу фільтрування, описаного в 7.3.

Вміст водорозчинного хрому (VI) має бути наведений у відсотках за масою відносно сухої суміші.

Мають бути зареєстровані будь-які відхилення між методом випробування та еталонним методом, викладеним у цьому стандарті.

Адаптування методу може, зокрема, призвести до підвищення вмісту води, у той час як розчинення екстракту, а також розчинення цементу іншими складниками суміші може вплинути на значення збіжності та відтворюваності. Це необхідно враховувати при оцінюванні невизначеності вимірювань, пов'язаної зі зміненим методом.

Для порівняння вмісту водорозчинного хрому (VI) з наведеним в Директиві граничним значенням необхідно навести результат у відсотках за масою відносно сухого цементу у суміші. Щоб визначити вміст сухої маси цементу, слід запитати у виробника дані стосовно задекларованого вмісту цементу та/або методу його визначання.

Примітка. Джерелом водорозчинного хрому (VI) в суміші може бути не лише цемент. Тому результат, який наводять у відсотках за масою відносно цементу, може виявитись вищим ніж реальний вміст водорозчинного хрому (VI) у цементі.

8.5 ОЦІНЮВАННЯ ВІДПОВІДНОСТІ

Оскільки у додатку А описано схему, застосовану до умов безперервного масового виробництва цементів, вона також є прийнятною при застосуванні інших схем виробництва сумішей, які містять цемент.

ДОДАТОК С

(довідковий)

АЛЬТЕРНАТИВНІ ВИПРОБУВАННЯ (1) ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЕКСТРАКЦІЇ

ЦЕМЕНТНОГО ТІСТА - МЕТОД, ЯКИЙ БАЗУЄТЬСЯ НА СТАНДАРТІ DS 1020

С.1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей метод може бути використаний для безпосереднього визначання вмісту водорозчинного хромату (VI) в цементах. У ньому використані зміни до методу DS 1020:1984, які були визначені при розробленні EN 196-10 і які були б використані для зміни DS 1020, якби не діяло рішення про тимчасове припинення внесення змін до цього стандарту.

С.2 СУТЬ МЕТОДУ

Цемент екстрагують водою і фільтрують. Частину фільтрату змішують з s-дифенілкарбазидом, який разом із хроматом у кислому середовищі утворює червоно-фіолетовий комплекс із максимальним поглинанням за довжини хвилі 540 нм. Колір комплексу вимірюють фотометричним засобом і використовують для визначання вмісту водорозчинного хромату за допомогою градую-вального графіка.

С.3 РЕАКТИВИ

Мають бути застосовані тільки реактиви якості не нижче "ч.д.а".

Для приготування розчинів та їх розведення має бути використана дистильована або деіонізована вода, позбавлена хромату, з електропровідністю не більше 0,5 мСм/м.

С.3.1 Хлоридна кислота, 1,0 моль/л та 0,04 моль/л.

С.3.2 Етанол (С2Н5)ОН, р = 0,79 г/мл.

С.3.3 Індикаторний розчин

Розчиняють 0,125 s-дифенілкарбазиду (C6H5NHNH)2CO (1,5-дифенілкарбоногідразид) у мірній колбі місткістю 50 мл у 25 мл етанолу та доповнюють водою до позначки.

Індикаторний розчин слід застосувати протягом 3 год.

С.3.4 Хромату розчин стандартний вихідний, 50 мг Сг(/І)/л

Розчиняють висушеного калій дихромату (К2Сr2О7) у воді у мірній колбі місткістю 1000 мл та доповнюють водою до позначки.

С.З.5 Хромату розчин стандартний, 5 мг Сr(/І)/л

50,0 мл вихідного розчину хромату переносять до мірної колби місткістю 500 мл та доповнюють водою до позначки.

Стандартний розчин має бути свіжоприготовлений.

С.4 ПРИЛАДИ

С.4.1 Мішалка. Магнітна мішалка із перемішувачем, що має пластикове покриття.

С.4.2 Скляна фільтр-лійка місткістю близько 60 мл та пористістю 4.

Примітка. Не слід застосовувати фільтрувальний папір, тому що це може зменшити кількість хромату.

С.4.3 Вакуумний насос. Вакуумний насос та вакуумна колба для фільтрувального тиглю або іншого прийнятного обладнання.

С.4.4 Фотометр. Спектрофотометр для визначення поглинання розчину за довжини хвилі 540 нм або фотометр, оснащений фільтром з максимальною світлопроникністю близько 540 нм.

Кювета з товщиною поглинаючого світло шару .

C.5 МЕТОДИ ГРАДУЮВАННЯ ТА АНАЛІЗУВАННЯ

С.5.1 Градуювання

С.5.1.1 Градуювальні розчини. Вміщують по 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 мл та 15,0 мл розчину хромату стандартного до мірних колб місткістю 50 мл.

Додають 5 мл індикаторного розчину та 5 мл хлоридної кислоти 0,04 моль/л. Доводять водою до об'єму приблизно 40 мл. Охолоджують розчин до температури навколишнього середовища, доповнюють водою до позначки та струшують колби.

Градуювальні розчини містять відповідно 5, 10, 25, 50 та 75 мкг Cr(VI).

С.5.1.2 Градуювальний графік. Будують градуювальний графік, відклавши визначені показники поглинання розчинів у залежності від концентрації Cr(VI).

Градуювальний графік має бути лінійним. Його необхідно перевіряти регулярно і завжди після зміни реактивів.

С.5.2 Аналізування

С.5.2.1 Контрольний розчин реактиву. Приготовляють контрольний розчин реактиву, як описано в 2.4.2.3 із застосуванням води замість фільтрату.

С.5.2.2 Екстракція. Вміщують цементу до лабораторної склянки місткістю 100 мл та додають води. Перемішують за допомогою мішалки або струшувача колб протягом (15 ± 1) хв. Фільтрують розчин крізь сухий фільтрувальний тигель у суху вакуумну колбу.

С.5.2.3 Вимірювання. Відбирають 5,0 мл фільтрату у лабораторну склянку місткістю 100 мл. Додають 5,0 мл індикаторного розчину та 20 мл води та струшують. Встановлюють значення рН від 2,1 до 2,5 додаванням 1,0 моль/л хлоридної кислоти (як правило, потрібно від 0,2 мл до 0,6 мл, що відповідає 5-15 краплям). Записують значення рН. Переводять розчин у мірну колбу місткістю 50 мл. Охолоджують розчин до кімнатної температури та доповнюють водою до позначки.

Визначають поглинання розчину у порівнянні з контрольним розчином за довжини хвилі 540 нм через 15-30 хв після додавання індикаторного розчину.

Примітка. У регламенті РСА вказано, що оптимальний час складає 20 хв.

С.6 ОБЧИСЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ

Визначають вміст Cr(VI) у розчині за допомогою градуювального графіка. Обчислюють вміст водорозчинного хрому в цементі (х) в міліграмах на кілограм із застосуванням наступного рівняння:

х = у / 5,(С.1)

де у- вміст Cr(VI), визначений за допомогою градуювального графіка, мкг.

С.7 ЗВІТ ПРО РЕЗУЛЬТАТИ

Результатом вважають середнє арифметичне результатів двох випробувань, які не відрізняються один від одного більш ніж на 0,4 мг/кг Cr(VI).

Записують результат в міліграмах на кілограм Cr(VI) двома значущими цифрами.

Записують також результати менші ніж 2 мг/кг Cr(VI), як <2 мг/кг Cr(VI), а результати більші ніж 15 мг/кг Cr(VI) - як >15 мг/кг Cr(VI).

С.8 ТОЧНІСТЬ

Необхідно визначити значення збіжності та відтворюваності.

С.9 ЗВІТ

Звіт має містити наступні дані:

а)точне визначення проби;

б)посилання на цей метод;

в)результат, наведений в мг/кг Cr(VI);

г)час між відбиранням проб та аналізуванням, дані про зберігання проби;

д)інформацію щодо факторів, які впливають на результат.

ДОДАТОК D

(довідковий)

АЛЬТЕРНАТИВНІ ВИПРОБУВАННЯ (2) ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ЕКСТРАКЦІЇ ТІСТА –

МЕТОД, ЯКИЙ БАЗУЄТЬСЯ НА СТАНДАРТІ TRGS 613

D.1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

За допомогою цього методу можна визначати вміст водорозчинного хрому (VI) у цементі та продуктах, які містять цемент, згідно з німецьким стандартом TRGS 613 (Technische Regein flir Gefahrstoffe - TRGS 613; жовтень 2002 p).

D.2 СУТЬ МЕТОДУ

D.2.1 Хром (VI) окиснює 1,5-дифенілкарбозид в 1,5-дифенілкарбазон, який, у свою чергу, утворює за умови присутності хрому у водному розчині комплекс, що має пурпурно-червоний колір. Поглинання забарвленого розчину визначають за допомогою фотометра за довжини хвилі 540 нм.

D.2.2 Для видалення активних відновних речовин (наприклад, сульфіду та сульфіту) додають насичену бромну воду. Надмірний бром видаляють під час кип'ятіння розчину.

D.3 ПРИЛАДИ

D.3.1 Спектрофотометр.

D.3.2 Нагрівальна пластина, що здатна підтримувати температуру (280 ±10) °С.

D.3.3 Мірні піпетки місткістю 10 мл та 20 мл.

D.3.4 Кювети (вимірювальні модулі) з товщиною поглинаючого світло шару .

D.3.5 Мірні колби місткістю 100 мл та 1000 мл.

D.3.6 Градуйовані піпетки місткістю 2 мл та 5 мл.

D.3.7 Широкогорлі колби місткістю 250 мл.

D.3.8 Магнітна мішалка з магнітним перемішувачем.

D.3.9 Фільтр з фритованого скла, пористість № 3, відсмоктувальна колба.

D.3.10 Різноманітні лабораторні склянки та мірні циліндри.

D.3.11 Ваги, аналітичні ваги з можливістю зважувати з точністю до ±.

D.4 РЕАКТИВИ

D.4.0 Для аналізу застосовують реактиви якості "ч.д.а", а також дистильовану або воду аналогічної чистоти.

D.4.1 Дифенілкарбазиду розчин. Розчинюють 1,5-дифенілкарбазиду (DPC), CO(NHNHC6H5)2 в 100 мл ацетону та підкислюють однією краплею ацетатної (оцтової) кислоти. Зберігають цей розчин у темній скляній ємкості. Розчин залишається стабільним за умов його зберігання у холодильнику при 4 °С протягом близько 2 тижнів і при застосуванні не повинен виявляти будь-якого забарвлення.

D.4.2 Хлоридної кислоти розчин. Змішують концентровану хлоридну кислоту з водою у відношенні (1:1).

D.4.3 Брому розчин насичений. Додають бром у воду та перемішують розчин до отримання постійного осаду (D.8).

D.4.4 15% розчин натрій гідроксиду. Приготовляють 15 % (відсоток за масою) розчин натрій гідроксиду (NaOH).

D.4.5 Хрому (VI) розчин вихідний. Розчиняють 2829 мг дихромату калію (К2Сr2О7) у воді у мірній колбі місткістю 1000 мл та доповнюють водою до позначки. Розчин містить хрому (VI) 1 мг/мл.

D.4.6 Хрому (VI) розчин стандартний. Вводять піпеткою 5 мл вихідного розчину хрому (VI) у мірну колбу місткістю 1000 мл та доповнюють водою до 1000 мл. Розчин містить хрому (VI) 5 мкг/мл.

D.5 ПОБУДОВА ГРАДУЮВАЛЬНОГО ГРАФІКА

D.5.1 Загальні положення

Якщо не визначено, чи слід проводити аналіз з урахуванням відновника або без нього, необхідно застосувати обидва методи. Якщо результати аналізу відповідають один одному, то можна застосувати метод без урахування відновника.

D.5.2 Побудова градуювального графіка з урахуванням відновних речовин

D.5.2.1 Вводять піпеткою 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 мл і 4,0 мл стандартного розчину хрому (VI) в широкогорлі конічні колби. Ці значення відповідають 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 15,0 мкг і 20,0 мкг хрому. Ще одну конічну колбу застосовують для контрольного розчину.

D.5.2.2 Розбавляють розчини приблизно 40 мл води, після чого додають 5 мл розчину брому. Розчин набуває виразного жовтого кольору. Після цього додають 2 мл розчину натрій гідроксиду та ретельно перемішують. Кип'ятять пробу приблизно одну хвилину та охолоджують приблизно 5 хв. Додають 2 мл розчину хлоридної кислоти і отримують у результаті виразний жовтий колір. Якщо забарвлення не відбувається, додають ще 2 мл розчину хлоридної кислоти. Кип'ятінням видаляють бром із розчину. Процес кип'ятіння необхідно негайно припинити після зміни кольору. Після кип'ятіння значення рН розчинів має бути від 1 до 2. В іншому разі слід відкоригувати значення рН хлоридною кислотою.

ПОПЕРЕДЖЕННЯ. Див. D.8 щодо забезпечення правил безпеки для здоров'я людини.

D.5.2.3 Після охолодження переливають розчини у мірні колби місткістю 100 мл, додають 2 мл розчину дифенілкарбазиду та доповнюють водою до позначки. Через 15 хв можна визначити поглинання розчину за довжини хвилі 540 нм у порівнянні із контрольним розчином.

D.5.2.4 Градуювання виконують випробуванням кожного градуювального розчину щонайменш двічі. На градуювальному графіку поглинання наводять як функцію концентрації.

D.5.3 Побудова градуювального графіка без урахування відновних речовин

D.5.3.1 У широкогорлі конічні колби вводять піпеткою 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 мл і 4,0 мл стандартного розчину хрому (VI). Ці значення відповідають 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; 15,0 мкг і 20,0 мкг хрому. Ще одну конічну колбу застосовують для контрольного розчину.

D.5.3.2 Розбавляють розчини приблизно 40 мл води, після чого додають 2 мл хлоридної кислоти. Значення рН розчинів має бути від 1 до 2. У іншому разі слід відкоригувати значення рН хлоридною кислотою.

D.5.3.3 Переводять розчини у мірні колби місткістю 100 мл, додають по 2 мл розчину дифенілкарбазиду та доповнюють водою до позначки. Через 15 хв визначають поглинання за довжини хвилі 540 нм у порівнянні з контрольним розчином.

D.5.3.4 Градуювання виконують випробуванням кожного градуювального розчину щонайменш двічі. На градуювальному графіку поглинання наводять як функцію концентрації.

D.6 ПРИГОТУВАННЯ ТА АНАЛІЗУВАННЯ ПРОБИ

D.6.1 Наважку цементу або матеріалу, що містить цемент, масою зважують з точністю до , вміщують у лабораторну склянку місткістю 250 мл, додають 40 мл води та енергійно струшують суміш протягом (15 ± 1) хв (із застосуванням магнітної мішалки з перемішувачем довжиною , швидкість обертання - 300 об/хв). Кількість води можна змінювати за потреби. Негайно через 15 хв фільтрують суспензію за умов всмоктування крізь суху лійку із пористого скла (пористість 3) в суху фільтрувальну колбу без подальшого промивання. Піпеткою відбирають 20 мл фільтрату і використовують для отримання кінцевого препарату, як описано в розділі 5 "Побудова градуювального графіка". У разі набування фільтратом виразного жовтого кольору необхідно у подальшому відбирати його меншу кількість.