Метод заснований на розкладанні наважки проби лужним плавнем, кислотному розчиненні розплаву і на утворенні жовтого комплексу силіціймолібденової гетерополікислоти з наступним його відновленням до синього.
9.4.1 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.
Піч муфельна з можливістю встановлення температури до 1100 °С з похибкою вимірювання не більше ±25 °С.
Фотоелектроколориметр концентраційний із межею вимірювання оптичної густини розчинів D від 0 до 3 або ступеня пропускання (Т, %) від 0,1 % до 100 % або спектрофотометр чи інші засоби вимірювальної техніки подібного типу, які забезпечують таку саму точність вимірювання.
Натрій карбонат.
Калій карбонат.
Калій нітрат.
Амоній нітрат.
Натрій тетраборат 10-водний, зневоднений за температури (400±20) °С (бура).
Суміш для сплавлення: натрій карбонат, натрій тетраборат зневоднений змішують у співвідношенні (2:1) або натрій карбонат, калій карбонат і зневоднений натрій тетраборат змішують у відношенні (1:1:1). Для повноти окиснювання феруму, сульфуру, мангану тощо в нижчих ступенях окиснення у суміш для сплавлення рекомендується додавати 0,5 % за масою калій нітрату або 1 % за масою амоній нітрату, забезпечуючи рівномірний розподіл по всій масі плавня, щоб уникнути псування платинових тиглів.
Кислота хлоридна і розчин (1:3).
Кислота аскорбінова харчова.
Кислота цитратна моногідрат і зневоднена.
Амоній молібдату, розчин із масовою концентрацією 50 г/дм3 або натрій молібдату, розчин із масовою концентрацією 50 г/дм3: 50 г амоній молібдату або натрію розчиняють в 500 – 600 см3 води при нагріванні, не доводячи до кипіння. Отриманий розчин фільтрують і доповнюють водою до 1 дм3. Розчин придатний протягом місяця.
Натрій сульфіт зневоднений.
Метол (4-метиламінофенол сульфат) марки А.
Розчин відновника 1: в 50 см3 води розчиняють 1 г аскорбінової кислоти і 5 г цитратної кислоти. Розчин фільтрують у мірну колбу місткістю 100 см3, доливають до позначки водою та перемішують. Строк зберігання розчину 4-5 діб.
Розчин відновника 2: послідовно розчиняють в 500 см3 води, нагрітої до температури 40 – 50 °С, 12 г натрій сульфіту, 20 г метолу і 12,5 г цитратної кислоти. Розчин фільтрують і доповнюють водою до 1 дм3. Строк зберігання розчину в пляшці з темного скла 2-3 тижні.
9.4.2 Підготовка до аналізу
9.4.2.1 Приготування градуювальних розчинів
У платинові тиглі вносять п'ять наважок ГСЗУ сировинної суміші масою 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 г. Наважку 0,15 г ГСЗУ приймають за основну, відносно якої обчислюють значення масової частки силіцій оксиду у відсотках, що відповідають іншим наважкам, за формулою:
Обчислені значення масової частки використовують як абсциси точок градуювального графіка.
До кожної наважки додають до 1,5 г суміші для сплавлення, ретельно перемішують і сплавляють протягом 5 хв за температури 900 – 950 °С.
Обертальним рухом вийнятого з муфеля тигля розподіляють рідкий розплав рівномірно по його стінках. Охолоджений тигель із застиглим розплавом опускають у склянку, що містить 100 см3 холодного розчину хлоридної кислоти, і розчиняють розплав без нагрівання при постійному перемішуванні вручну або на магнітній мішалці до повного його розчинення. Після розчинення розплавів тиглі виймають із склянки, обмивають водою, а отримані розчини кількісно переносять у мірні колби місткістю 500 см3, доливають до позначки водою і ретельно перемішують. Такі розчини можна використовувати протягом 2-3 місяців для побудови і перевірки градуювальних графіків або аналітичних рівнянь.
9.4.2.2 Побудова градуювального графіка
У п'ять мірних колб місткістю 100 см3 відбирають відповідно по 5 см3 кожного градуювального розчину, додають близько 25 см3 води, по 5 см3 розчину амоній молібдату або натрій молібдату, перемішують і дають постояти 10 хв для повноти утворення жовтого силіціймолібденового комплексу. Потім додають по 5 см3 розчину відновника 1 або по 20 см3 розчину відновника 2, доповнюють водою до позначки, ретельно перемішують і після 15 хв вистоювання і одержання стійкого синього комплексу отримані розчини фотометрують відносно дистильованої води, використовують світлофільтри з максимумом світлопропускання за довжини хвилі 600-750 нм (червоний) або 815 нм (інфрачервоний) в кюветі з товщиною поглинаючого світло шару 10 мм.
За отриманими результатами вимірювань поглинання і відповідними до них масовими частками силіцій діоксиду у відсотках будують градуювальний графік або складають аналітичне рівняння.
9.4.3 Проведення аналізу
Наважку проби, обрану в залежності від вмісту силіцій діоксиду відповідно до таблиці 2, сплавляють із 1,5 г суміші для сплавлення в платиновому тиглі, накритому кришкою, у муфельній печі за температури 900-950 °С протягом 5 хв. Розплав розподіляють по стінках тигля, обертаючи його щипцями. Охолоджений тигель із розплавом опускають у склянку місткістю 150 см3, у яку в залежності від наступного розведення попередньо налито 40; 50 або 100 см3 холодного розчину хлоридної кислоти (1:3).
Таблиця 2
|
Масова частка силіцій діоксиду, % |
Маса наважки, г |
Об'єм аліквоти розчину, см3 |
Розведення, см3 |
|
До 1 включ. |
0,3 |
25 |
200 |
|
Понад 1 до 4 » |
0,3 |
10 |
250 |
|
» 4 » 8 » |
0,3 |
5 |
500 |
|
» 8 » 20 » |
0,15 |
5 |
500 |
|
» 20 » 30 » |
0,10 |
5 |
500 |
|
» 30 » 40 » |
0,07 |
5 |
500 |
Розчиняють розплав при постійному перемішуванні, як викладено в 9.4.2.1. Отриманий розчин кількісно переносять у мірну колбу і розводять водою до об'єму відповідно до таблиці 2. Отриманий розчин використовують при систематичному аналізі.
Для визначення масової частки силіцій діоксиду у дві мірні колби місткістю 100 см3 відбирають: в одну – аліквоту розчину, який аналізують, відповідно до таблиці 2; в другу – 5 см3 основного градуювального розчину, приготовленого згідно з 9.4.2.1, в обидві колби додають близько 25 см3 води, по 5 см3 амоній молібдату або натрій молібдату. Подальші операції – згідно з 9.4.2.2.
9.4.4 Обчислення результатів
Перед обчисленням масової частки силіцій діоксиду вводять поправку на зміну умов фотометрування відповідно до 4.15.
Масову частку силіцій діоксиду у відсотках визначають за градуювальним графіком, побудованим в координатах "поглинання – масова частка аналіту у відсотках" або знаходять за аналітичним рівнянням. При відступі від умов градуювання в частині зміни наважки, аліквоти або розведення обчислення проводять за формулою (12).
9.5 Диференційний фотометричний метод визначення при масовій частці силіцій діоксиду від 40 % до 80 %
Метод заснований на вимірюванні поглинання синього силіціймолібденового комплексу в розчині, який аналізують, відносно розчину стандартного зразка.
Засоби вимірювальної техніки, обладнання та реактиви – згідно з 9.4.1.
Підготовка до аналізу
9.5.2.1 Приготування градуювальних розчинів
У п'ять платинових тиглів вносять наважки ГСЗУ глини масою 0,08; 0,09; 0,10; 0,11; 0,12г; масову частку силіцій діоксиду в них обчислюють відносно наважки 0,10 г, яку приймають за основну (порядок обчислення аналогічно 9.4.2.1).
До кожної наважки додають по 2 г суміші для сплавлення, ретельно перемішують, закривають кришкою і сплавляють протягом 15-20 хв, інші операції проводять аналогічно 9.4.2.1.
9.5.2.2 Побудова градуювального графіка
До п'яти мірних колб місткістю 100 см3 відбирають відповідно по 5 см3 кожного градуювального розчину та додають воду до об'єму розчину 50 см3. Подальші операції – згідно з 9.4.2.2, збільшуючи час утворення жовтого комплексу до 20 хв.
При використанні фотоелектроколориметрів типу КФК-2 за основним градуювальним розчином стрілку приладу встановлюють на шкалі поглинання в діапазоні 0,250-0,300.
При використанні приладів із цифровою індикацією поглинання основного градуювального розчину компенсують, встановлюючи значення 0 шкали поглинання.
За отриманими результатами вимірювань поглинання і відомої масової частки силіцій діоксиду в фотометрированих розчинах будують градуювальний графік або складають аналітичне рівняння.
9.5.3 Проведення аналізу
Наважку проби, обрану в залежності від масової частки силіцій діоксиду відповідно до таблиці 3, сплавляють із 2 г суміші для сплавлення в платиновому тиглі з кришкою в муфельній печі за температури 900-950 °С протягом 15-20 хв. Інші операції виконують згідно з 9.4.2.1.
Таблиця З
|
Масова частка силіцій діоксиду, % |
Маса наважки, г |
|
Понад 40 до 50 включ. |
0,15 |
|
» 50 » 70 » |
0,10 |
|
» 70 » 85 » |
0,07 |
Для визначення масової частки силіцій діоксиду в дві мірні колби місткістю 100 см3 відбирають: в одну – 5 см3 розчину, який аналізують; в іншу – 5 см3 основного градуювального розчину, приготовленого згідно з 9.5.2.1. Потім в обидві колби додають води до 50 см3. Подальші операції – згідно з 9.5.2.2.
9.5.4 Обчислення результатів – згідно з 9.4.4 (без введення поправки).
9.6 Диференційний фотометричний метод визначення при масовій частці силіцій діоксиду від 25 % до 40 %
Визначення масової частки силіцій діоксиду проводять відповідно до 9.5. При цьому для побудови градуювального графіка використовують градуювальні розчини, приготовлені з ГСЗУ сировинної суміші, маси наважок (9.5.2.1) збільшують у два рази. За основну приймають наважку масою 0,20 г; відносно неї ведуть розрахунки концентрацій градуювальних розчинів (порядок обчислення аналогічно 9.4.2.1).
10 ВИЗНАЧЕННЯ КАЛЬЦІЙ ТА МАГНІЙ ОКСИДІВ
10.1 Норми точності ± Δ та нормативи оперативного контролю точності D2, d2 визначення масової частки кальцій та магній оксидів не повинні перевищувати значень, наведених у таблицях 4, 5 відповідно.
Таблиця 4
У відсотках
|
Масова частка кальцій оксиду |
Норми точності та нормативи оперативного контролю точності |
||
|
Абсолютна похибка ±Δ |
Відтворюваність D2 |
Збіжність d2 |
|
|
Від 1 до 2 включ. |
0,12 |
0,12 |
0,10 |
|
Понад 2 » 5 » |
0,15 |
0,18 |
0,15 |
|
» 5 » 10 » |
0,22 |
0,24 |
0,20 |
|
» 10 » 40 » |
0,33 |
0,36 |
0,30 |
|
» 40 » 70 » |
0,43 |
0,47 |
0,40 |
Таблиця 5
У відсотках
|
Масова частка магній оксиду |
Норми точності та нормативи оперативного контролю точності |
||
|
Абсолютна похибка ±Δ |
Відтворюваність D2 |
Збіжність d2 |
|
|
Від 0,1 до 0,5 включ. |
0,07 |
0,07 |
0,06 |
|
Понад 0,5 » 1,0 » |
0,09 |
0,10 |
0,08 |
|
» 1,0 » 5,0 » |
0,17 |
0,18 |
0,15 |
|
» 5,0 » 10,0 » |
0,22 |
0,24 |
0,20 |
|
» 10,0 » 25,0» |
0,33 |
0,36 |
0,30 |
10.2 Комплексонометричний метод
Метод заснований на реакції взаємодії катіонів кальцію та магнію з аніонами трилону Б (ЕДТА) з утворенням малодисоційованих сполук у лужному розчині в присутності металоіндикаторів, що утворюють забарвлені комплекси, які руйнуються при подальшому титруванні трилоном Б.
Кінцеву точку титрування візуально або фотометрично визначають за зміною забарвлення розчину при зв'язуванні катіона трилоном Б з утворенням вільного індикатора, що має інше забарвлення ніж комплекс катіона з даним індикатором.
10.2.1 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.
Піч муфельна з можливістю встановлення температури до 1100 °С з похибкою вимірювання не більше ±25 °С.
Титратор або фотоелектротитриметр з ефективною довжиною хвилі світлодіоду 621 нм, наприклад, цифровий фотоелектричний індикатор кінцевої точки титрування ЦФЗИКТТ-1.
Кислота хлоридна і розчин (1:3).
Амоніак і розчин (1:1,5). Амоній хлорид.
Гідроксиламіну гідрохлорид, розчин із масовою концентрацією 50 г/см3. Калій гідроксид, розчин із масовою концентрацією 200 г/дм3 (зберігають у поліетиленовому посуді).
Калій хлорид.
Уротропін фармакопейний, розчин із масовою концентрацією 100 г/дм3.
