Страница 6: ДСТУ Б В.2.7-131:2007. СТУ Б В.2.7-131:2007. Строительные материалы. Песок кварцевый. Технические условия (44044)

0,004 % –    »        »          »          »          »      0,04 %; 

0,005 % –    »        »          »          »          »      0,05 %; 

0,01 % –      »        »          »          »     не менше 0,1 %. 

11.13.2 Метод із використанням роданистого амонію 

Суть методу полягає в утворенні забарвленого з’єднання іона заліза (ІІІ) з роданід-іоном і вимірі оптичної густини розчину при = 440 нм. Відносна похибка методу 15 %. 

Наважку піску плавлять із гідроксидом натрію, як зазначено в 11.13.1. Охолоджений сплав розчиняють у теплій дистильованій воді, переносять у мірну колбу на 100 см3. Об’єм розчину в колбі при цьому повинен бути (70 – 75) см3. До охолодженого розчину повільно, при постійному помішуванні доливають 5 см3 сірчаної кислоти. 

Розчин у колбі охолоджують і доливають до мітки дистильовану воду. Вміст колби ретельно перемішують. Потім набирають піпеткою 20 см3 розчину, поміщають у мірну колбу на 25 см3, доливають до мітки розчином роданистого амонію, ретельно перемішують. Оптичну густину розчину вимірюють відносно розчину контрольного досліду при  = 440 нм у кюветі з товщиною поглинаючого світло шару . 

Масу оксиду заліза (III) у випробовуваному розчині в міліграмах знаходять за калібрувальним графіком. 

У мірні колби на 25 см3 доливають із бюретки 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 см3 стандартного розчину В, що містить 0,01 мг/см3 оксиду заліза (III), доливають розчин сірчаної кислоти 5 г/л у кількості (20 – V) см3, де V – об’єм стандартного розчину, см3, доданого в колбу. Вміст змішують і в усі колби до мітки доливають розчин роданистого амонію. Розчин у колбах ретельно перемішують. Одночасно готують розчин порівняння, у якому не міститься оксиду заліза: у мірну колбу доливають 20 см3 розчину сірчаної кислоти 5 г/л і 5 см3 розчину роданистого амонію, ретельно перемішують. 

Оптичну густину розчину вимірюють при  = 440 нм у кюветі з товщиною світлопоглинаючого шару 20 мм відносно розчину порівняння. За отриманими значеннями оптичної густини розчинів і відомих за вмістом оксиду заліза (III) будують калібрувальний графік. 

Обробка результатів – згідно з 11.13.1. 

Розбіжності між результатами паралельних обчислень не повинні перевищувати: 

0,002 % –  при вмісті оксиду заліза менше 0,015 %; 

0,003 % –    »        »          »          »          »      0,02 %; 

0,004 % –    »        »          »          »          »      0,025 % 

0,0045 % –  »        »          »          »          »      0,03 %; 

0,006 % –    »        »          »          »          »      0,04 %; 

0,0075 % –  »        »          »          »          »      0,05 %; 

0,01 % –      »        »          »          »      не менше 0,1 %. 

11.13.3 Метод із використанням сульфосаліцилової кислоти 

Суть методу полягає в утворенні сульфосаліцилату заліза, забарвленого в аміачному середовищі при рН (8 – 11,5) у жовтий колір, і наступному його фотоколориметруванні. 

Відносна похибка методу 15 %. 

Наважку піску поміщають у платинову чашку й піддають кислотному розкладанню за 11.12.1 або 11.13.1. Залишок солей у чашці розчиняють у гарячій воді з додаванням 1 – 1,5 см3 соляної кислоти й кількісно переносять у мірну колбу на 100 см3. 

У колбу додають 10 см3 розчину хлористого амонію 1 моль/л, 15 см3 розчину сульфосаліцилової кислоти 20 г/см3, по краплях 25 % розчин аміаку до появи стійкого жовтого забарвлення та 3 см3 аміаку (1:1,5) у надлишок, доливають водою до мітки й перемішують. Для порівняння використовують розчин контрольного випробовування, приготовлений так само, як випробовуваний. 

Оптичну густину аналізованого розчину вимірюють на електрофотоколориметрі у порівнянні з контрольним розчином, користуючись синім світлофільтром ( = 440 нм) у кюветах із товщиною поглинаючого світло шару . 

Масову частку (вміст) оксиду заліза (III) визначають за калібрувальним графіком: у мірні колби на 100 см3 відмірюють бюреткою 0,5; 1,0; 1,5;2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 см3 стандартного розчину Б, що містить 0,1 мг/см3 оксиду заліза. За отриманими значеннями оптичної густини розчинів та вмістом оксиду заліза (ІІІ) будують калібрувальний графік. 

Обробка результатів – згідно з 11.13.1. 

Розбіжності результатів паралельних визначень – згідно з 11.13.2. 

11.14 Визначення вмісту оксиду алюмінію (Al2O3) 

Вміст оксиду алюмінію в піску кварцовому та в пилокварці встановлюють об’ємним комплексонометричним методом (при масовій частці оксиду алюмінію понад 0,05 %) згідно з 11.14.1, фотоколориметричним методом (при масовій частці оксиду алюмінію до 0,5 %) згідно з 11.14.2, фотоколориметричним методом із антразохромом (при масовій частці оксиду алюмінію до 2 %) згідно з 11.14.3. 

Об’ємний комплексонометричний метод визначають як арбітражний. 

Дозволяється визначати вміст оксиду алюмінію іншими методами, в тому числі методом, заснованим на комплексонометричному визначенні оксиду алюмінію після попереднього відокремлення оксиду кремнію або безпосередньо з окремої наважки згідно з ДСТУ Б В.2.7-72 (ГОСТ 8269.1). 

Дозволяється визначати вміст оксиду алюмінію за допомогою приладів та обладнання, які гарантують точність результатів аналізу аналогічну методу, визначеному як арбітражний. 

У разі визначення оксиду алюмінію в піску кварцовому іншими методами повинна гарантуватися відповідність результатів контролю. 

Приготування розчинів для аналізів. 

Ацетатно-буферний розчин рН (5,5 – 6,0) готують так: оцтовокислого амонію розчиняють у (300 – 400) см3 води (для кращого розчинення підігрівають), фільтрують, додають 10 см3 концентрованої оцтової кислоти, розбавляють водою до розчину й перемішують; рН буферних розчинів перевіряють на рН – метрі і, за необхідності, додають кислоту, аміак чи луг. 

Аміачно-буферний розчин рН (9,5 – 10,0) готують так: хлористого амонію розчиняють у 200 см3 води, до отриманого розчину додають 350 см3 концентрованого розчину аміаку й доводять об’єм розчину водою до . 

Приготування титрованих розчинів. 

Розчин трилону Б 0,025 моль/л (0,05 н) готують так: трилону Б розчиняють у воді при нагріванні й доводять об’єм розчину водою до . 

Розчин зберігають у парафінованому зсередини поліетиленовому чи скляному посуді. 

Допускається приготування розчину зі стандарт-титру трилону Б. 

Точний розчин солі цинку 0,025 моль/л (для встановлення коефіцієнта молярності розчину трилону Б) готують так: зважують металевого цинку, щойно очищеного сталевим ножем від оксиду, поміщають у порцелянову чашку й розчиняють при нагріванні на водяній бані в суміші 100 см3 води й 15 см3 концентрованої азотної кислоти, накривши чашку годинниковим склом, потім ретельно змивають скло водою, збираючи її в ту ж чашку, та випарюють розчин до (3 – 4) см3. Залишок із чашки кількісно переносять у мірну колбу ємністю 1л, змиваючи стінки чашки водою і збільшують об’єм розчину водою до мітки. 

Розчин придатний протягом 1 місяця. 

Коефіцієнт молярності розчину трилону Б 0,025 моль/л визначають за розчином солі цинку так: до аліквотної частини 25 см3 розчину солі цинку (0,025 моль/л) додають 10 см3 аміачно-буферного розчину, індикаторної суміші еріохрому чорного Т чи (10 – 12) крапель розчину кислотного хрому темно-синього і 70 см3 води. 

Розчин змішують і титрують із бюретки розчином трилону Б до зміни фіолетово-червоного кольору на синій (при застосуванні еріохрому чорного Т) чи малинового в незникаючий синій (при застосуванні кислотного хрому темно-синього). Визначають об’єм розчину трилону Б, витраченого на титрування. 

Коефіцієнт молярності (К) розчину трилону Б 0,025 моль/л обчислюють за формулою 

                                                                            ,    (7) 

де     V – об’єм розчину трилону Б 0,025 моль/л , витраченого на титрування, см3. 

Допускається встановлювати коефіцієнт молярності розчину трилону Б за державним стандартним зразком складу скла, а також за стандарт-титром сірчанокислого магнію. 

Коефіцієнт нормальності розчину трилону Б встановлюють так: у три конічні колби на 250 см3 поміщають по 10; 15 і 20 см3 трилону Б, підкислюють розчин декількома краплями соляної кислоти, доливають водою до об’єму 75 см3 і нагрівають до 50 оС. Потім розчин нейтралізують аміаком до зміни індикаторного паперу "конго" у світло-рожевий колір, доливають по 20 см3 ацетатного буферного розчину, нагрівають до кипіння, кип’ятять (2 – 5) хв, додають по (5 – 10) см3 солянокислого гідроксиламіну концентрацією 100 г/л, і гарячий розчин титрують 0,05н розчином сірчанокислого цинку в присутності індикатора ксиленолового оранжевого до зміни кольору розчину із жовтого на малиновий. 

Коефіцієнт нормальності 0,05н розчину трилону Б (К) для визначення окису алюмінію обчислюють за формулою 

                                                                         ,    (8) 

де    Vсер    – середній об’єм 0,05н розчину сірчанокислого цинку, витрачений на титрування трилону Б, см3; 

     К1    – коефіцієнт нормальності 0,05н розчину сірчанокислого цинку; 

     15    – середній об’єм розчину трилону Б, узятий для визначення коефіцієнта нормальності, см3. 

Робочий розчин сірчанокислого цинку 0,025 моль/л для титрування оксиду алюмінію готують так: сірчанокислого цинку розчиняють у воді й доводять об’єм розчину водою до . 

Коефіцієнт відповідності робочого розчину сірчанокислого цинку визначають так: у конічну колбу для титрування відміряють бюреткою 10 см3 розчину трилону Б 0,025 моль/л, додають 70 см3 води й нагрівають до 50 оС. Опускають у розчин папір "конго" й додають аміак краплями, щоб папір став червоним. Потім додають 20 см3 ацетатного буферного розчину, нагрівають до кипіння й титрують із бюретки робочим розчином сірчанокислого цинку 0,025 моль/л із індикатором ксиленоловим оранжевим до зміни жовтого кольору розчину на малиновий. 

Відмічають об’єм розчину сірчанокислого цинку, витраченого на титрування. 

Коефіцієнт відповідності робочого розчину сірчанокислого цинку 0,025 моль/л (КВ) для титрування обчислюють за формулою

                                                                       ,    (9) 

де     КМ    – коефіцієнт молярності розчину трилону Б 0,025 моль/л; 

     V1    – об’єм робочого розчину сірчанокислого цинку, витрачений на титрування, см3. 

Коефіцієнт молярності розчину трилону Б і коефіцієнт відповідності сульфату цинку повинні бути в межах (0,95 – 1,05). 

Робочий розчин сірчанокислого цинку 0,05 н для титрування оксиду алюмінію готують так: 1,6345 г металевого цинку поміщають у мірну колбу на 1000 см3 і доливають (2,0 – 2,5) см3 сірчаної кислоти. Після розчинення цинку доливають воду до мітки й перемішують. 

У зв’язку із труднощами взяття точної наважки металевого цинку поправку на коефіцієнт нормальності 0,05 н розчину (КН) обчислюють за формулою 

                                                                     ,    (10) 

де    m1        – маса наважки металевого цинку, взята для приготування розчину, г;     1,6345 – маса металевого цинку, необхідна для приготування точно 0,05 н розчину сірчанокислого цинку. 

11.14.1 Об’ємний комплексонометричний метод  

Суть методу полягає в утворенні трилонатного комплексу алюмінію при рН = (5,2 – 5,8) і титруванні надлишку трилону Б розчином сірчанокислого цинку. 

Маса наважки піску та об’єм розчину трилону Б, який доливається, визначається залежно від вмісту оксиду алюмінію (таблиця 4). 

Таблиця 4 

Наважку піску поміщають у платиновий тигель чи чашку, прожарюють при температурі (700 – 800) оС протягом (15 – 20) хв і розкладають сумішшю сірчаної і фтористоводневої кислот за 11.12.1. 

Отриманий залишок солей цілком розчиняють при нагріванні в невеликій кількості води та (2 – 3) см3 соляної кислоти. Розчин переносять у конічну колбу для титрування ємністю 250 см3, доливають водою до 100 см3 і додають розчин трилону Б (0,05 н). Об’єм долитого розчину трилону Б залежить від вмісту оксиду алюмінію. Розчин нагрівають до 50 оС й додають краплями розчин аміаку – спочатку 25 %, а потім 10 % до того моменту, коли папір "конго" стане червоним (рН = 2). Замість паперу "конго" можливе використання індикатора ксиленового оранжевого, якого додають (2 – 3) краплі і доливають аміак до зміни кольору індикатора, далі додають 20 см3 ацетатного буферного розчину, кип’ятять (3 – 5) хв, доливають 10 см3 розчину солянокислого гідроксиламіну, після чого відразу ж у гарячому стані титрують із бюретки розчином сірчанокислого цинку 0,025 моль/л (0,05 н) у присутності індикатора ксиленолового оранжевого до зміни жовтого кольору розчину на малиновий. Фіксують об’єм розчину сірчанокислого цинку, витрачений на титрування. 

Вміст оксиду алюмінію  у відсотках обчислюють за формулою 

                             ,    (11) 

де     V    – об’єм розчину трилону Б 0,025 моль/л, см3; 

     V1    – об’єм розчину сірчанокислого цинку 0,025 моль/л, см3 (0,05н), витрачений на титрування надлишку трилону Б; 

К    – коефіцієнт молярності розчину трилону Б 0,025 моль/л;

К1    – коефіцієнт відповідності розчину сірчанокислого цинку 0,025 моль/л (0,05 н);

     0,001275 – маса оксиду алюмінію, що відповідає 1 см3 точно 0,025 моль/л розчину трилону Б, г; 

     m    – маса наважки піску, г; 

     Х1    – масова частка (вміст) оксиду заліза (III), %; 

     0,6384 – коефіцієнт перерахування масової частки оксиду заліза на оксид алюмінію;