В момент достижения эквивалентной точки, когда весь катион связывается трилоном Б, появляется окраска свободного индикатора, отличающаяся от окраски комплексного с ним соединения.
Для чистоты анализа элементы группы полуторных оксидов отделяют осаждением уротропином по 4.6.1.
4.6.1 Отделение элементов группы полуторных оксидов уротропином
4.6.1.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Электроплитка с закрытой спиралью.
Пипетка по ГОСТ 29227 или по ГОСТ 29228.
Стаканы вместимостью 150-200 мл по ГОСТ 25336.
Воронки по ГОСТ 25336.
Фильтры "белая лента".
Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19, раствор 1:3.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,4.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, 10 %-ный водный раствор.
Уротропин фармакопейный, 0,5 и 10 %-ный водный растворы.
Индикаторная бумага Конго.
Металлиндикатор кислотный хромтемносиний.
4.6.1.2 Порядок проведения анализа
Отбирают пипеткой 50 мл фильтрата от диоксида кремния, полученного по 4.4.2 настоящего стандарта, и помещают в стакан.
В стакан добавляют 3-5 капель азотной кислоты, бросают кусочек бумаги Конго и нейтрализуют аммиаком до начала ее покраснения. После этого добавляют несколько капель соляной кислоты (1:3) до посинения бумаги Конго (можно нейтрализовать до появления взвеси и затем кислотой ее растворить).
Приливают 20 мл 10 %-ного раствора уротропина и нагревают в течение 10 мин при температуре 80-90 °С, не доводя раствор до кипения. Как только осадок коагулирует-ся, его отфильтровывают через фильтр "белая лента" и промывают теплым 0,5 %-ным раствором уротропина.
4.6.2 Комплексометрическое титрование оксидов кальция и магния с металлиндикатором кислотным хромтемносиним.
Метод основан на комплексометрическом титровании ионов кальция и магния
раствором трилона Б с металлиндикатором кислотным хромтемносиним в одной пробе с одними тем же индикатором, но при разных значениях рН раствора.
4.6.2.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Колбы мерные вместимостью 100 мл и 1 л по ГОСТ 1770.
Пипетки по ГОСТ 29227 или по ГОСТ 29228.
Бюретки по ГОСТ 29251 или по ГОСТ 29252.
Колбы конические вместимостью 200-250 мл по ГОСТ 25336.
Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328, 20 %-ный раствор.
Сахароза по ГОСТ 5833, 2 %-ный раствор.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы 1:3, 1:5.
Аммоний хлористый (хлорид аммония) по ГОСТ 3773.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, 25 %-ный раствор.
Кальций углекислый (карбонат кальция) по ГОСТ 4530 или стандартный образец известняка.
Магний сернокислый 7-водный (сульфат магния) по ГОСТ 4523 или стандарт-титр.
Спирт этиловый по ГОСТ 18300.
Индикаторная бумага Конго.
Аммиачный буферный раствор: растворяют 70 г хлорида аммония в 200 мл воды, фильтруют, добавляют 570 мл 25 %-ного раствора аммиака, затем добавляют воды до 1 л и тщательно перемешивают, рН раствора равно 10.
Кислотный хромтемносиний металлиндикатор: растворяют 0,5 г кислотного хромтемносинего в 10 мл аммиачного буферного раствора и добавляют этилового спирта до 100 мл.
Трилон Б по ГОСТ 10652, 0,025 М раствор. Титр раствора трилона Б по оксиду кальция устанавливают по химически чистому карбонату кальция или стандартному образцу известняка. Отвешивают 0,1 г высушенного карбоната кальция или стандартного образца известняка и вносят в коническую колбу вместимостью 250 мл, приливают 50 мл
воды и осторожно небольшими дозами добавляют 15-20 мл соляной кислоты (1:5).
Раствор нейтрализуют 20 %-ным раствором гидроксида натрия по индикаторной бумаге Конго до слабощелочной среды, добавляют 10 мл избытка щелочи. Затем вносят 10 капель индикатора хромтемносинего и титруют раствором трилона Б до изменения розовой окраски в сиренево-синюю.
Титр раствора трилона Б по СаО, г/мл, определяют по формуле
, (15)
где m - масса сухой навески карбоната кальция или стандартного образца, г;
С - содержание СаО в карбонате кальция или в стандартном образце, %;
V- объем раствора трилона Б, идущего на титрование, мл.
За результат принимают среднеарифметическое трех титрований.
Титр раствора трилона Б по оксиду магния устанавливают по химически чистому сульфату магния MgSO4 • 7Н2О или по стандарт-титру MgSO4 • 7Н2О. Отвешивают 0,1 г сульфата магния и вносят в коническую колбу вместимостью 250 мл, добавляют 50 мл воды, 10 мл аммиачного буферного раствора, 10 капель индикатора кислотного хромтемносинего и титруют раствором трилона Б до изменения розовой окраски в сине-голубую.
Титр раствора трилона Б по MgO, г/мл, определяют по формуле
, (16)
где m - масса навески MgSO4 • 7Н2О, г;
С - содержание оксида магния в MgSO4 • 7Н2О, %;
V 1 - объем раствора трилона Б, идущего на титрование магния, мл.
За результат принимают среднеарифметическое трех титрований.
4.6.2.2 Порядок проведения анализа К фильтрату, полученному по 4.6.1.2, после отделения элементов группы полуторных оксидов уротропином прибавляют 10 мл 2 %-ного раствора сахарозы, если содержание СаО в пробе больше 10 %, или 5 мл, если содержание СаО в пробе не превышает 10 %. Раствор осторожно нейтрализуют 20 %-ным раствором гидроксида натрия до покраснения бумаги Конго и еще добавляют 10 мл раствора гидроксида натрия.
Затем прибавляют воды до общего объема приблизительно 100 мл и после тщательного перемешивания раствор выдерживают 1 -2 мин для формирования осадка гидроксида магния. Затем прибавляют 10 капель раствора индикатора кислотного хромтемносинего и, сильно перемешивая, медленно титруют раствором трилона Б до перехода окраски из розовой в неизменяющийся сиренево-синий цвет. Для определения магния после титрования кальция добавляют в испытываемый раствор 5 мл соляной кислоты (1:3), чтобы полностью растворился гидроксид магния, хорошо перемешивают и смывают стенки колбы небольшим количеством воды. Раствор при этом меняет цвет на розовый. Бумага Конго должна оставаться красной. Если она посинеет, следует добавить по капле 20 %-ный раствор гидроксида натрия, пока она снова не покраснеет. Затем вводят 10 мл аммиачного буферного раствора и продолжают титрование трилоном Б до перехода цвета раствора из розового в устойчивый сине-голубой.
4.6.2.3 Обработка результатов анализа
Массовую долю оксида кальция СаО, %, определяют по формуле
, (17)
где ТСаО - титр раствора трилона Б по СаО, г/мл;
V- объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование оксида кальция, мл ;
m - масса навески, г.
Массовую долю оксида магния MgO, %, рассчитывают по формуле
(18)
где ТMgO - титр раствора трилона Б по MgO, г/мл;
V1 - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование MgO, мл;
m - масса навески, г.
Абсолютное допустимое расхождение результатов параллельных определений содержания оксида кальция и оксида магния не должно превышать значений, указанных в таблице 4.
Таблица 4 В процентах
Масова доля Массовая доля |
Абсолютне допустиме розходження Абсолютное допустимое расхождение |
Оксид кальцію: Оксид кальция: |
|
До 1,0 включ. |
0,10 |
Св. 1,0 до 5,0 включ. |
0,15 |
" 5,0 " 10,0 " |
0,20 |
" 10,0 " 40,0 " |
0,30 |
" 40,0 |
80,0 |
Оксид магнію: Оксид магния: |
|
До 1,0 включ. |
0,15 |
Св. 1,0 до 6,0 включ. |
0,30 |
" 6,0 до 25,0 " |
0,60 |
4.6.3 Определение оксидов кальция и магния при наличии в щебне (гравии) соединений марганца
При наличии в пробе оксида марганца св. 0,2 до 2,0 % по массе содержание кальция определяют комплексометрическим титрованием с индикатором мурексидом в присутствии восстановителя - солянокислого гидроксиламина.
Метод не применяется для определения содержания кальция и магния при наличии в исследуемом материале (пробе) марганца св. 2,0 % по массе, который необходимо предварительно отделить.
При наличии в пробе оксида марганца до 0,2 % по массе содержание оксидов кальция и магния определяют по 4.6.2.
4.6.3.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Колбы, пипетки, бюретки - по 4.6.2.1.
Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328, 20 %-ный раствор.
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, 5 %-ный водный раствор.
Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, 10 %-ный раствор.
Мурексид, сухая смесь: 1 г мурексида смешивают с 99 г натрия хлористого (хлорида натрия).
Трилон Б - соль динатриевая этилендиамин - N, N, N1, N1 - тетрауксусной кислоты 2-водная по ГОСТ 10652 - 0,05 М раствор. Титр раствора трилона Б по MgO устанавливают по 4.6.2.1, титр раствора трилона Б по СаО устанавливают по 4.6.2.1, при этом вместо индикатора кислотного хромтемносинего применяют индикатор мурексид.
4.6.3.2 Порядок проведения анализа
К фильтрату после отделения элементов группы полуторных оксидов по 4.6.1 прибавляют 1-2 мл раствора гидроксиламина гидрохлорида, перемешивают, добавляют дистиллированной воды до 100 мл, 10-15 мл раствора гидроксида натрия, снова перемешивают и вносят на кончике шпателя мурексид. Затем медленно титруют раствором трилона Б до перехода малиновой окраски в фиолетовую.
После определения кальция в той же пробе определяют магний, предварительно изменив окраску мурексида путем введения соляной кислоты. Магний титруют трилоном Б с индикатором кислотным хромтемносиним, как указано в 4.6.2.2.
4.6.3.3 Обработка результатов анализа
Обработку результатов проводят по 4.6.2.3.
Абсолютное допустимое расхождение результатов параллельных определений содержания оксида кальция и оксида магния не должно превышать значений, указанных в таблице 4.
Содержание вредных серосодержащих примесей в горной породе, щебне (гравии) определяют в следующем порядке.
При наличии в горной породе, щебне (гравии) сульфатных и сульфидных соединений определяют общее содержание серы, затем -содержание сульфатной серы и по их разности вычисляют содержание сульфидной серы. При наличии в горной породе, щебне (гравии) только сульфатных соединений общее содержание серы не определяют- Общее содержание серы определяют методами весового или йодометрического титрования.
4.7.1 Определение общего содержания серы весовым методом
Весовой метод основан на разложении навески смесью азотной и соляной кислот с последующим осаждением серы в виде сульфата бария и определением массы последнего.
4.7.1.1 Средства контроля и вспомогательное оборудование
Весы аналитические по ГОСТ 24104 с погрешностью измерения ± 0,0002 г.
Чашки фарфоровые диаметром 15 см по ГОСТ 9147.
Стаканы стеклянные вместимостью 100, 200, 300, 400 мл по ГОСТ 25336.
Печь муфельная, обеспечивающая температуру нагрева 900 °С.
Тигли фарфоровые по ГОСТ 9147.
Эксикатор по ГОСТ 25336.
Баня водяная.
Фильтры беззольные: "красная лента" и "синяя лента".
Кальций хлористый (хлорид кальция) по ГОСТ 450, прокаленный при температуре 700-800 °С, для заполнения эксикатора.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота соляная по ГОСТ 3118.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, 10 %-ный раствор.
Бария хлорид (хлорид бария) по ГОСТ 4108, 10 %-ный раствор.
Индикатор метиловый оранжевый, 0,1 %-ный раствор.
Серебро азотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277, 1 %-ный раствор.
4.7.1.2 Порядок проведения анализа
Навеску массой 0,5-2 г помещают в стеклянный стакан вместимостью 200 мл или фарфоровую чашку, смачивают несколькими каплями дистиллированной воды, добавляют 30 мл азотной кислоты, накрывают стеклом, оставляют на 10-15 мин.
После окончания реакции добавляют 10 мл соляной кислоты, перемешивают стеклянной палочкой, накрывают стеклом и ставят стакан (чашку) в водяную баню. Через 20-30 мин. после прекращения выделения бурых паров оксида азота стекло снимают и выпаривают содержимое стакана или чашки досуха.
После охлаждения остаток смачивают 5-7 мл соляной кислоты и снова выпаривают досуха. Операцию повторяют 2-3 раза, доливая 50 мл горячей воды и кипятят до полного растворения солей.
Для осаждения элементов группы полуторных оксидов в раствор добавляют 2-3 капли индикатора метилового оранжевого, доливают раствор аммиака до перехода окраски индикатора из красной в желтую и появления запаха аммиака. Через 10 мин скоагулированный осадок полуторных оксидов отфильтровывают через фильтр "красная лента" в стакан вместимостью 300-400 мл. Осадок промывают теплой водой с добавлением нескольких капель раствора аммиака. К фильтрату добавляют соляную кислоту до перехода окраски раствора в розовый цвет и добавляют еще 2-5 мл кислоты.
Фильтрат разбавляют водой до объема 200-250 мл, нагревают до кипения и вливают в один прием 10 мл горячего раствора хлорида бария, перемешивают, кипятят раствор 5-10 мин.
Раствор с выделившимся осадком ставят в теплое место на 2-3 ч, допускается оставлять раствор до следующего дня, затем осадок отфильтровывают через плотный фильтр "синяя лента" и промывают 10 раз небольшими порциями холодной воды до удаления хлорид-ионов.
Полноту удаления хлорид-ионов проверяют по реакции с нитратом серебра: несколько капель фильтрата помещают на стекло и добавляют каплю 1 %-ного раствора нитрата серебра. Отсутствие образования белого осадка свидетельствует о полноте удаления хлорид-ионов.
В фарфоровый тигель, предварительно прокаленный до постоянной массы при температуре 800-850°С, помещают осадок с фильтром, высушивают, озоляют, избегая воспламенения фильтра, и прокаливают в открытом тигле до полного выгорания фильтра, а затем при температуре 800-850°С - в течение 30-40 мин.
После охлаждения в эксикаторе тигель с осадком взвешивают. Прокаливание повторяют до получения постоянной массы. Для определения содержания серы в использованных для анализа реактивах параллельно с анализом проводят "глухой" опыт. Количество сульфата бария, найденное "глухим" опытом, вычитают из массы сульфата бария, полученной при анализе пробы.