Unless otherwise stated (%) means percent by mass.
Concentrated hydrochloric acid (HCI), (p = 1,18 g/cm3 to 1,19 g/cm3).
Hydrochloric acid, about 0,1 mol/l, prepared by measuring with a graduated cylinder (7.16) 8,5 ml of concentrated hydrochloric acid (6.1) to a litre volumetric flask (7.10) containing about 500 ml of water and make up to 1 000ml with water. Determine the factor of normality of the solution as indicated in 8.2.
Dilute hydrochloric acid (1+2), prepared by adding 250 ml of concentrated hydrochloric acid (6.1) to 500 ml water.
Methyl orange, (dimethylaminoazobenzene p-sodium sulfonate).
Methyl orange indicator, prepared by dissolving (0,020 ± 0,002) g of methyl orange (6.4) in water and making up to 1 000 ml.
Sodium hydroxide, (NaOH).
Sodium hydroxide solution, prepared by dissolving (100 ± 1) g of sodium hydroxide (6.6) in water and making up to 1 000 ml.
Кальцій карбонат (СаСО3), висушений до сталої маси при (200±10) °С (ступінь чистоти понад 99,9 %).
Натрій хлорид (NaCI), висушений при (110 ± 5) °С до сталої маси.
Мурексид (сіль амонійна пурпурової кислоти).
Мурексид індикатор, приготовлений розтиранням (1,0 ± 0,1) г мурексиду (6.10) з (100 ± 1) г сухого натрій хлориду (NaCI).
ЕДТА (сіль дигідратний динатрій, етилен- діамінтетраацетатної кислоти).
ЕДТА розчин, близько 0,03 моль/л, приготовлений розчиненням (11,17±0,01) г ЕДТА в воді та доповненням до 1000 мл. Зберігати в поліетиленовому контейнері, непроникному для повітря. Визначити коефіцієнт молярності розчину, як зазначено в 8.1.
Натрій карбонат (Na2CO3), висушений при (250±10) °С до сталої маси.
Індикатор змішаний кальцеїн - метил- тимоловий синій, приготовлений розтиранням (0,20 ± 0,02) г кальцеїну (біс[біс(карбокси- метил)-амінометил]-2', 7'-флуоресцеїн (флуоресцеїн, флуроресцеїн ди-(метилімінодвоаце- татна кислота) натрієва сіль) та (0,10 ± 0,01) г метилтимолового синього натрієвої солі 3',3''- біс-[біс-(карбоксиметил)-амінометил]-тимол- сульфофталеїн (С37Н41 N2O13SNa3) зі (100 ± 1) г калій нітрату (KNO3).
Індикатор калкон, приготовлений розтиранням (1,0±0,1) г калкону (2-гідрокси-4-(2-гід- рокси-1-нафтилазо) нафталін-1-сульфонової кислоти натрієва сіль, (еріохром синьо-чорний R) з (100 ± 1) г безводного натрій сульфату (Na2SO4).
Реактив Паттона-Рідерса, приготовлений змішуванням (1,0 ± 0,1) г калкон карбонової кислоти (2-гідрокси-1 -(2-гідрокси-4-сульфо-1 - нафтилазо)-3-нафтойної кислоти, (C21H14N2O7S), зі (100 ± 1) г безводного натрію сульфату (Na2SO4).
ОБЛАДНАННЯ
Поліетиленовий циліндричний контейнер місткістю 500 мл діаметром близько 70 мм з ущільненням для підвищеного тиску, з різьбовою пробкою, здатною запобігти випаровуванню під час зберігання.
Calcium carbonate, (СаСО3), dried to constant mass at (200 ± 10) °С (purity greater than 99,9 %).
Sodium chloride, (NaCI), dried to constant mass at (110 ± 5) °С.
Murexide, (ammonium purpurate).
Murexide indicator, prepared by grinding (1,0 ± 0,1) g of murexide with (100 ± 1) g of dry sodium chloride (NaCI).
EDTA, (dihydrated disodium salt of ethylenediaminetetra-acetic acid).
EDTA solution, about 0,03 mol/l, prepared by dissolving (11,17 ± 0,01) g of EDTA in water and making up to 1 000 ml. Store in an airtight polyethylene container. Determine the factor of molarity of the solution as indicated in 8.1.
Sodium carbonate, (Na2CO3), dried to constant mass at (250 ±10) °С.
Mixed calcein and methylthymol blue indicator, prepared by grinding (0,20 ± 0,02) g calcein (bis [bis (carboxymethyl)-amino-methyl])-2', 7'-fluorescein (fluorescein, Flurorescein di-(me- thylimino diacetic acid) sodium salt) and (0,10 ± 0,01) g methylthymol blue, sodium salt of 3', 3"-bis- [bis (carboxy-methyl)-aminomethyl]- thymolsulfophthalein, (C37H41N2O13SNa3) with (100 ± 1) g of potassium nitrate (KNO3).
Calcon indicator, prepared by grinding (1,0 ± 0,1) g of calcon, sodium 2-hydroxy-4- (2-hydroxy-1 -napthylazo) napthalene-1 -sulfonate, (Eriochrome Blue-Black R) with (100 ± 1) g of anhydrous sodium sulfate (Na2SO4).
Patton and Reeders reagent, prepared by mixing (1,0 ± 0,1) g of Calcon carboxylic acid, (2-hydroxy-1 -(2-hydroxy-4-sulfo-1 -napthylazo)-3- napthoic acid, (C21H14N2O7S), with (100 ±1) g of anhydrous sodium sulfate (Na2SO4).
APPARATUS
500 ml cylindrical polyethylene container, of about 70 mm diameter with a pressure sealplug locked by a screw plug, capable of preventing evaporation during storage.
Лійка з широкою трубкою.
Порцелянова лійка Бюхнера внутрішнім діаметром 60 мм.
Фільтрувальний папір низької пористості (середній діаметр пор близько 2 мкм).
Вакуумна колба місткістю 250 мл.
Хімічні склянки місткістю 250 мл та 400 мл.
Піпетки місткістю 50 мл та 100 мл, клас А згідно з ISO 835:2007.
Бюретка місткістю 50 мл, клас А згідно з ISO 385: 2005.
Контейнер (термостат) з постійною температурою, термостатично регульованою при (40 ± 1) °С.
Мірні колби місткістю 500 млта 1000 мл.
Конічна колба місткістю 250 мл.
Ваги, точність зважування до ± 0,0005 г.
Прилад для вимірювання поглинання розчину при перемішуванні в титрувальній склянці за довжини хвилі 520 нм та 620 нм.
Мішалка, наприклад, магнітна мішалка зі стержнем з інертним покриттям з політетра- флуоретилену (ПТФЕ).
pH-метр, точність вимірювання до ±0,05.
. Градуйований циліндр на 10 мл або 20 мл
СТАНДАРТИЗАЦІЯ РОЗЧИНІВ
Стандартизація розчину ЕДТА
Зважують (1,00 ± 0,01) г кальцій карбонату (6.8) т1 з точністю ± 0,0005 г та поміщають його в хімічну склянку місткістю 400 мл (7.6), в яку наливають близько 100 мл води. Склянку накривають годинниковим склом і обережно вводять близько 10 мл розведеної (1:2) хлор- водневої кислоти (6.3). Перемішують скляною паличкою, і після повного розчинення кальцій карбонату розчин доводять до кипіння для видалення карбон діоксиду, що вивільнився. Розчин охолоджують до кімнатної температури, переводять до мірної колби (7.10), ретельно промивають склянку та годинникове скло водою, додаючи змиви до розчину, та доводять водою до 1000 мл.
Wide stem funnel.
Porcelain Buchner funnel, of 60 mm inner diameter.
Filter paper, with low porosity (mean pore diameter of about 2 щті).
250 ml vacuum flask.
250 ml and 400 ml beakers.
50 ml and 100 ml pipettes, class A of EN ISO 835:2007.
50 ml burette, class A of EN ISO 385:2005.
Uniform temperature enclosure, controlled thermostatically at (40 ± 1) °С.
500 ml and 1 000 ml volumetric flasks.
250 ml conical flask.
Balance, capable of weighing to an accuracy of ± 0,000 5 g.
Apparatus for measuring the absorbance, at 520 nm and 620 nm of a solution contained in a titration beaker, while stirring.
Stirrer, e.g. magnetic stirrer, with inert, e.g. PTFE, covered bar.
pH meter, capable of measuring to an accuracy of ± 0,05.
Graduated cylinder of 10 ml or 20 ml.
8 STANDARDIZATION OF SOLUTIONS
Standardization of the EDTA solution
Weigh to an accuracy of ± 0,000 5 g (1,00 ± 0,01) g of calcium carbonate (6.8), ml; and place it in a 400 ml beaker (7.6) with approximately 100 ml of water. Cover the beaker with a watch glass and carefully introduce approximately 10 ml of hydrochloric acid (1 + 2) (6.3). Stir with a glass rod and ensure that dissolution is complete, bring to the boil in order to expel the dissolved carbon dioxide. Cool to room temperature, transfer to a volumetric flask (7.10), wash the beaker and watch glass carefully with water, adding the washings to the solution and make up to 1 000 ml with water
.
Піпеткою переносять 50 мл розчину до лабораторної склянки, придатної до використання у вимірювальному приладі (7.13). Розводять його водою до об'єму, необхідного для вимірювання. Користуючись рН-метром (7.15), доводять pH розчину до (12,5 ± 0,2) розчином натрій гідроксиду (6.7).
Визначають кінцеву точку одним з наведених нижче методів.
Фотометричне визначення кінцевої точки (еталонний метод)
Додають до розчину, не зважуючи, близько 0,1 г індикатора мурексиду (6.11) або змішаного індикатора (6.15). Вставляють склянку у вимірювальний прилад (7.13), налаштований на довжину хвилі 620 нм при застосуванні мурексиду або на довжину хвилі 520 нм при застосуванні змішаного індикатора, і, постійно перемішуючи, титрують розчином ЕДТА молярної концентрації близько 0,03 моль/л (6.13). В області зміни забарвлення індикатора будують графік залежності показника поглинання від доданого об’єму розчину ЕДТА. Використаний об'єм в кінцевій точці титрування визначають на перетині прямої найбільшого нахилу в області зміни забарвлення та прямої, що відображає практично постійне поглинання після зміни забарвлення.
Коефіцієнт поправки fj розчину ЕДТА обчислюють за формулою:
Д
m-j x50
100,09x0,03xV1
/771 - маса наважки кальцій карбонату, г;
- об'єм розчину ЕДТА, витрачений на титрування, мл;
100,09 - молекулярна маса кальцій карбонату.
Візуальне титрування (альтернативний метод)
До розчину, не зважуючи, додають близько 0,1 г індикатора калкон (6.16) або Паттон-Рідерса (6.17). При перемішуванні титрують розчином ЕДТА молярної концентрації близько 0,03 моль/л (6.13) до переходу від рожевого до блакитного забарвлення індикатора (калкон) (або від пурпурового до блакитного для реактиву Паттон- Pipette 50 ml of the calcium solution into a beaker suitable for the measuring apparatus (7.13). Then dilute with water to a volume suitable for the operation of the apparatus. Using a pH meter (7.15), adjust the pH of this solution to (12,5 ± 0,2) with the sodium hydroxide solution (6.7).
Determine the endpoint using one of the following two methods.
a) Photometric determination of the endpoint (reference method):
Add, without weighing, approximately 0,1 g of murexide indicator (6.11) or of mixed indicator (6.15). Place the beaker in the apparatus (7.13) set at 620 nm when using murexide or at 520 nm when using the mixed indicator and, while stirring continuously, titrate with 0,03 mol/l EDTA solution (6.13). In the vicinity of the colour change, construct a curve giving the absorbance values as a function of the volume of EDTA added. The volume V-j used is determined from the intersection of the line of greatest slope near the colour change and the line of almost constant absorbance after the colour change.
Calculate the factor, fj, of the EDTA solution from the formula:
(1)
w
= —x16,652,
Vi
m1 is the mass of calcium carbonate, in grams;
V'1 is the volume of EDTA solution used for the titration, in millilitres;
100,09 is the molecular mass of calcium carbonate, b) Visual determination of the end-point (alternative method)
Add, without weighing, about 0,1 g of the calcon indicator (6.16), or Patton and Reeders reagent mixture (6.17). Stir and titrate with the 0,03 mol/l EDTA solution (6.13) until the colour changes from pink to blue (purple to clear blue for Patton and Reeders reagent), and one drop in excess does not further increase the intensity of the blu
e
Рідерс) (об'єм ^). Кінцева точка вважається досягнутою, коли подальше введення крапель більше не викликає поглиблення блакитного забарвлення. Коефіцієнт поправки розчину ЕДТА обчислюють за формулою (1).
8.2 Стандартизація розчину хлорводневої кислоти молярною концентрацією
0,1 моль/л
До конічної колби місткістю 250 мл (7.11) вміщують наважку (0,200 ± 0,001) г натрій карбонату (6.14), зважену з точністю ± 0,0005 г, і розчиняють в 50 мл - 75 мл води. До розчину додають п'ять крапель індикатора метилоран- жевого (6.5) та титрують розведеною хлор- водневою кислотою молярної концентрації 0,1 моль/л (6.2) до зміни забарвлення розчину від жовтого до оранжевого.
К
, 2xm2 1000
t2= — x
105,989 0,1xV2
оефіцієнт поправки f2 розчину хлорводневої кислоти обчислюють за формулою: дет2- маса наважки натрій карбонату, г;
V2- об'єм хлорводневої кислоти, витрачений на титрування, мл;
105,989 - молекулярна маса натрій карбонату.
9 ПРОЦЕДУРА
Зберігання та фільтрування
До поліетиленового контейнера (7.1) піпеткою вносять 100 мл свіжокип'яченої води, щільно закривають та поміщають в термостат з постійною температурою (7.9) до встановлення рівноваги (впродовж близько 1 год). Виймають контейнер із термостата. Вміщають до нього (20,00 ± 0,02) г випробувального цементу, користуючись лійкою з широкою трубкою (7.2) і контейнер негайно герметично закривають.
Контейнер енергійно струшують близько 20 с, щоб запобігти утворенню грудок цементу. Струшування слід проводити горизонтально, щоб жодна частка проби або рідини не була загублена, а залишок відділяють від решти розчину.
Знову вставляють контейнер в термостат з постійною температурою, впевнившись, що colour. The volume is used to calculate the standardization factor Д using the formula (1).
8.2 Standardization of the 0,1 mol/l solution of hydrochloric acid
Weigh, to an accuracy of ± 0,000 5 g, (0,200 ± 0,001) g of sodium carbonate (6.14), m2, add it to the 250 ml conical flask (7.11) and dissolve it in 50 ml to 75 ml of water. Add five drops of the methyl orange indicator (6.5) to the solution and titrate with the 0,1 mol/l dilute hydrochloric acid (6.2) until the colour changes from yellow to orange.
Calculate the factor, f2, of the hydrochloric acid solution from the formula:
(2)
w
= £22 x188,70,
V2
m2 is the mass of sodium carbonate, in grams;
V2 is the volume of hydrochloric acid used for the titration, in millilitres;
105,989 is the molecular mass of sodium carbonate.
9 PROCEDURE
Storage and filtration
Pipette 100 ml of freshly boiled water into the polyethylene container (7.1), seal and place in the uniform temperature enclosure (7.9) until equilibrium is reached (about 1 h). Remove the container from the uniform temperature enclosure. Pour (20,00 ± 0,01) g of the cement to be tested into it, using the wide stem funnel (7.2). Immediately seal the container hermetically.
Shake vigorously for about 20 s to avoid formation of cement lumps. Use a horizontal rotary motion to prevent any part of the sample or liquid being thrown up and remaining separated from the rest of the solution.
Replace the container in the uniform temperature enclosure, making sure that its base is horizontal його дно розташоване горизонтально, так що шар цементу, який осів, має однакову товщину. Всі операції ззовні термостата з постійною температурою проводять якомога швидко (не довше 1 хв), щоб уникнути будь-якого помітного зниження температури вмісту контейнера.
Після перебування контейнера в термостаті з постійною температурою впровдовж від 8 діб до 15 діб його виймають, і розчин відразу фільтрують під вакуумом через лійку Бюхнера (7.3) у вакуумну колбу (7.5) крізь подвійний шар фільтрувального паперу (7.4) впродовж не більше ЗО с (щоб уникнути поглинання атмосферного вуглець діоксиду та будь-якого помітного зниження температури розчину). Колбу негайно щільно закривають, і фільтрат охолоджують до кімнатної температури.
Примітка. Якщо цемент відповідає випробуванню на 8-у добу (див. 10.2), продовжувати до 15-ої доби немає необхідності.
Визначення концентрації гідроксид-іону
Струшують вакуумну колбу (7.5), щоб гомогенізувати фільтрат, і піпеткою переносять 50 мл розчину в хімічну склянку місткістю 250 мл (7.6). Додають 5 крапель індикатора метило- ранжевого (6.5) та визначають загальну лужність, користуючись розведеною хлорводне- вою кислотою молярної концентрації 0,1 моль/л (6.2). Кінцева точка титрування відповідає переходу забарвлення від жовтого до оранжевого. Зберігають титрований розчин А для визначення концентрації кальцій оксиду (9.3).