Кислота хлоридна, розчини із молярною концентрацією 0,1 моль/дм3 (0,1 М) і (1:3).
Кислота ацетатна, льодяна.
Амоніак, розчини (1:15); (1:10).
Розчин буферний з рН 4,5:
7 см3 амоніаку і 12 см3 ацетатної кислоти вносять у мірну колбу місткістю 1 дм3 і розводять до позначки водою. Корекцію рН буферного розчину з точністю ±0,05 проводять, використовуючи іономір або рН-метр, додаючи краплями амоніак або ацетатну кислоту.
Арсеназо 1 (уранон):
0,263 г арсеназо розчиняють в 500 см3 буферного розчину.
n-нітрофенол (індикатор): 0,04 г індикатора розчиняють в 50 см3 води і додають 8 крапель розчину амоніаку (1:1,5).
Алюміній нітрату або алюміній сульфату розчини: 0,15 г алюмінію нітрату нонагідрату або 0,12 г алюмінію сульфату октадецилгідрату розчиняють в 60 см3 0,1 М розчину хлоридної кислоти, розчин переносять у мірну колбу місткістю 1 дм3 і розводять до позначки водою.
Натрій флюорид.
22.2.2 Підготовка до аналізу
22.2.2.1 Приготування стандартного й сольового розчинів
Для приготування стандартного розчину наважку натрій флюориду, висушеного до сталої маси за температури 110 °С, масою 0,1106 г розчиняють в 500 см3 води. Аліквоту розчину розводять водою в 10 разів. Масова концентрація флюорид-іона в стандартному розчині – 0,01 мг/см3.
Для приготування сольового розчину, що не містить флюорид, наважки ГСЗУ або СОП сировинної суміші або клінкера масою 0,25 г сплавляють у платиновому тиглі з закритою кришкою з 1 г суміші для сплавлення за температури 900-950 °С. По охолодженні розплав у тиглі розчиняють в 50 см3 розчину хлоридної кислоти (1:3) у склянці місткістю 150 см3 з перемішуванням у магнітній мішалці. Видаливши тигель із склянки, осаджують алюміній та ферум гідроксиди розчином амоніаку (1:1,5) у присутності 3 – 5 крапель індикатора n-нітрофенолу або проводять контроль за універсальним індикаторним папером до рН 6,5 – 7,5. Розчин разом з осадом кількісно переносять у мірну колбу місткістю 250 см3, розводять до позначки водою, перемішують і дають відстоятися 15 – 20 хв, потім через фільтр "червона стрічка" відфільтровують частину розчину в суху склянку.
22.2.2.2 Побудова градуювального графіка
У п'ять мірних колб місткістю 50 см3 вносять по 20 см3 відфільтрованого сольового розчину (22.2.2.1) і відповідно по 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 см3 стандартного розчину, що відповідає 0,010; 0,015; 0,020; 0,025; 0,030 мг флюорид-іона. Потім у колби додають по 5 см3 розчину солі алюмінію, 5 см3 розчину арсеназо і 10 см3 буферного розчину. Всі колби доливають до позначки водою, перемішують і дають постояти 20 хв.
Отримані градуювальні розчини фотометрують, використовуючи зелений або жовтий світлофільтр відповідно за довжини хвилі 530 – 536 нм або 582 нм і кювету з товщиною поглинаючого світло шару 20 мм відносно градуювального розчину з масою флюорид-іона 0,020 мг, за яким встановлюють оптичний нуль приладу в залежності від чутливості в інтервалі поглинання 0,300 – 0,400.
За отриманими результатами вимірювань поглинання і відомої маси флюориду у градуювальних розчинах будують градуювальний графік або складають аналітичне рівняння.
Градуювальний графік будують для кожного визначення. Допускається використання одного графіка при проведенні серії аналізів протягом не більше однієї доби.
22.2.3 Проведення аналізу
Наважку проби, обрану в залежності від очікуваної масової частки флюориду відповідно до таблиці 20, сплавляють і переводять у розчин згідно з 22.2.2.1.
В одну мірну колбу місткістю 50 см3 вносять 20 см3 сольового розчину і 2 см3 стандартного, в другу – аліквоту розчину, який аналізують, відповідно до таблиці 20. Подальші операції – згідно з 22.2.2.2.
Таблиця 20
|
Масова частка флюорид-іона, % |
Маса наважки проби, г |
Аліквота розчину, який аналізують, см3 |
Об’єм сольового •розчину, см3 |
|
0,01 – 1,00 |
0,50 |
20 |
|
|
1,00 – 5,00 |
0,25 |
10 |
10 |
|
5,00 – 23,0 |
0,10 |
5 |
15 |
22.2.4 Обчислення результатів
Масу флюорид-іона в міліграмах знаходять за градуювальним графіком і обчислюють масову частку аналіту за формулою (11).
Безпосередньо масову частку флюорид-іона у відсотках визначають за градуювальним графіком, побудованим в координатах "поглинання – масова частка аналіту у відсотках" або знаходять за градуювальним чи аналітичним рівнянням.
22.3 Потенціометричний метод визначення з іоноселективним електродом
Метод заснований на вимірюванні різниці потенціалів між індикаторним флюорид-селективним електродом і аргентумхлоридним електродом порівняння в розчинах, що містять іони флюориду, з маскуванням компонентів, які заважають, розчином уротропіну при рН 6.
22.3.1 Засоби вимірювальної техніки, обладнання та реактиви
Ваги лабораторні загального призначення не нижче 2-го класу точності з найбільшою границею зважування не менше 200 г і з похибкою зважування не більше ±0,0003 г згідно з ГОСТ 24104.
рН-метр або іономір із чутливістю 0,05 одиниць рН.
Електрод індикаторний флюорид-селективний типу ЭF-VI.
Напівелемент порівняння аргентумхлоридний типу ЭВЛ-1М3.
Уротропін (технічний), розчин з масовою концентрацією 300 г/дм3, рН 6.
Натрій флюорид.
Суміш для сплавлення згідно з 21.3.1.
22.3.2 Підготовка до аналізу
22.3.2.1 Приготування стандартного і градуювальник розчинів
Для приготування стандартного розчину наважку натрій флюориду, висушеного до сталої маси за температури 110 °С, масою 0,42 г розчиняють в 1 дм3 води. Молярна концентрація флюориду в стандартному розчині – 0,01 моль/дм3 (0,01 М).
Градуювальні розчини готують із стандартного розчину послідовним розведенням водою відповідно до таблиці 21 аліквот стандартного і отриманих на його основі градуювальних розчинів у мірній колбі місткістю 250 см3. Стандартний розчин може бути використаний як один із градуювальних розчинів.
22.3.2.2 Приготування сольового розчину
Для готування сольового розчину, що не містить флюориду, наважки ГСЗУ або СОП сировинної суміші або клінкера масою 0,5 г сплавляють у платиновому тиглі з кришкою з 1 г суміші для сплавлення за температури 900-950 °С протягом 5 хв.
Після охолодження розплав у тиглі розчиняють в 50 см3 розчину хлоридної кислоти (1:3) у склянці місткістю 150 см3 з перемішуванням у магнітній мішалці. Розчин переводять у мірну колбу місткістю 250 см3, розводять до позначки водою і перемішують.
Таблиця 21
|
Концентрація стандартного і градуювальних розчинів, моль/дм3 |
Аліквота розведеного стандартного і градуювальних розчинів, см3 |
Концентрація отриманих градуювальних розчинів |
Маса флюорид-іона в аліквоті (5 см3) градуювальних розчинів, мг |
|
|
моль/дм3 |
мг/см3 |
|||
|
- |
- |
1 × 10–2 |
0,19000 |
0,95000 |
|
1 × 10–2 |
50 |
2 × 10–3 |
0,03800 |
0,19000 |
|
1 × 10–2 |
25 |
1 × 10–3 |
0,01900 |
0,09500 |
|
1 × 10–3 |
50 |
2 × 10–4 |
0,00380 |
0,01900 |
|
1 × 10–3 |
25 |
1 × 10–4 |
0,00190 |
0,00950 |
|
1 × 10–4 |
50 |
2 × 10–5 |
0,00038 |
0,00190 |
|
1 × 10–4 |
25 |
1 × 10–5 |
0,00019 |
0,00095 |
22.3.3 Проведення аналізу
Наважки проби масою 0,1 – 0,5 г (в залежності від очікуваної масової частки флюориду) переводять у розчин згідно з 22.3.2.2.
Потім у три склянки місткістю 50 см3 відбирають по 5 см3 сольового розчину і відповідно по 5 см3 градуювальних розчинів, близьких за масовою часткою флюориду до аналізованої проби. У четверту склянку вносять 5 см3 розчину, який аналізують, і 5 см3 води. В усі склянки додають по 20 см3 розчину уротропіну, вміст перемішують у магнітній мішалці, занурюють у розчин електроди та вимірюють потенціали у мілівольтах градуювальних розчинів і тих, що аналізують.
Кожне вимірювання здійснюють через 3 – 5 хв після занурення електродів у досліджуваний розчин. При переході від одного розчину до наступного електроди ретельно промивають водою та висушують фільтрувальним папером. На закінчення аналізу проводять повторне вимірювання е.р.с. одного із градуювальних розчинів. Якщо воно відрізняється більше ніж на ±3 мВ від раніше виміряного, то всю серію вимірювань повторюють до дотримання зазначеної умови. Тоді за результат вимірювання приймають перше вимірювання.
Перед проведенням аналізу перевіряють електродну функцію флюорид-селективного електроду відповідно до методики, наведеної в його паспорті.
При масовій частці флюорид-іона більше 1 % наважку проби, яку аналізують, зменшують до 0,05 г, а аліквоту розчину проби в четвертій склянці зменшують до 1 см3, доповнюючи об'єм до 5 см3 сольовим розчином.
22.3.4 Обчислення результатів
За отриманими результатами визначень різниці потенціалів між електродами в градуювальних розчинах і відомою масою флюорид-іона в них (в 5 см3 розчину) будують градуювальний графік, відкладаючи на осі абсцис значення логарифмів маси флюорид-іона в 5 см3 градуювального розчину, взятих зі зворотним знаком, які для цих розчинів дорівнюють 0,02; 0,72; 1,02; 1,72; 2,02; 2,72; 3,02, а на осі ординат – відповідні їм значення різниці потенціалів у мілівольтах.
За графіком і значенням різниці потенціалів між електродами в розчині, який аналізують, знаходять значення логарифма маси для цього розчину. Антилогарифм знайденого значення відповідає масі флюорид-іона в міліграмах в аліквоті розчину, який аналізують (5 см3). Масову частку флюорид-іона у відсотках обчислюють за формулою (11).
Приклад:
Маса наважки проби т = 500 мг.
Загальний об'єм розчину, який аналізують, V = 250 см3.
Аліквота розчину, який аналізують, V1 = 5 см3.
Значення логарифма маси флюорид-іона в аліквоті розчину, який аналізують, за графіком, взятим зі зворотним знаком, дорівнює -2,54. Антилогарифм цього числа дорівнює 0,0347.
Масова частка флюорид-іона відповідно до формули (11)
Примітка. Для зручності обчислення результатів рекомендується застосовувати при побудові графіка напівлогарифмічний папір. При цьому графік будують у координатах "концентрація флюорид-іона в аліквоті розчину в міліграмах у кубічному сантиметрі або молях у кубічному дециметрі – різниця потенціалів у мілівольтах".
ДОДАТОК Б
(довідковий)
ПЕРЕЛІК НАЗВ РЕАКТИВІВ, ЩО ВИКОРИСТАНІ В ЦЬОМУ СТАНДАРТІ, ЗГІДНО З СУЧАСНОЮ ХІМІЧНОЮ НОМЕНКЛАТУРОЮ
|
Назви хімічних речовин та їх символи |
||
|
Згідно з ДСТУ 2439 та сучасною хімічною номенклатурою |
Традиційна |
Формула (символ) |
|
Хімічні елементи |
||
|
Сульфур |
Сірка |
S |
|
Манган |
Марганець |
Mn |
|
Хлорид-іон |
Хлор-іон |
Сl– |
|
Кислоти |
||
|
Ацетатна |
Оцтова |
СН3СООН |
|
Боратна |
Борна |
H3BO3j |
|
Нітратна |
Азотна |
HN03 |
|
Сульфатна |
Сірчана |
H2S04 |
|
Флюоридна |
Фторидна, фтороводнева |
HF |
|
Фосфатна |
Фосфорна |
Н3Р04 |
|
Хлоридна |
Хлороводнева, соляна |
HCl |
|
Цитринова |
Лимонна |
С6Н807·Н20 |
|
Інші хімічні сполуки |
||
|
Амоніак |
Аміак |
МН4ОН |
|
Карбон діоксид |
Оксид вуглецю |
СО2 |
|
Галуни алюмокалієві |
Алюмокалієві квасці |
KAI(S04)2·12H20 |
|
Галуни ферумамонійні |
Залізоамонійні квасці |
NH4Fe(SO4)2·12H2O |
ДОДАТОК В
(довідковий)
БІБЛІОГРАФІЯ
[1] ГОСТ Р 52361-2005 Контроль объекта аналитический. Термины и определения (Контроль об'єкта аналітичний. Терміни та визначення) ДСТУ 2215-93 Розчини та індикатори. Терміни та визначення
ДСТУ 2216-93 Реактиви та особливо чисті речовини. Позначення та методи визначання чистоти. Терміни та визначення
ДСТУ 2439-94 Елементи хімічні та речовини прості. Терміни та визначення основних понять. Умовні познаки
ДСТУ ГОСТ ИСО 5725-2:2005 Точність (правильність і прецизійність) методів та результатів вимірювання. Частина 2. Основний метод визначання повторюваності і відтворюваності стандартного методу вимірювання (ГОСТ ИСО 5725-2-2003, IDТ)
