250 - объем исходного раствора, см3;
т - масса навески, г;
V2 - объем аликвотной части раствора, см3.
4.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида кальция приведены в таблице 1.
Таблица 1
В процентах
Массовая доля оксида кальция |
Нормы точности и нормативы контроля точности |
|||
D |
dк |
d2 |
d |
|
От 0,02 до 0,05 включ. |
0,02 |
0,03 |
0,02 |
0,01 |
Св. 0,05 » 0,1 » |
0,03 |
0,04 |
0,03 |
0,02 |
» 0,1 » 0,2 » |
0,04 |
0,05 |
0,04 |
0,03 |
» 0,2 » 0,5 » |
0,07 |
0,08 |
0,07 |
0,04 |
» 0,5 » 1 » |
0,09 |
0,12 |
0,10 |
0,06 |
» 1 » 2 » |
0,13 |
0,16 |
0,13 |
0,08 |
» 2 » 5 » |
0,20 |
0,25 |
0,20 |
0,15 |
» 5 » 10 » |
0,3 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
» 10 » 20 » |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
» 20 » 50 » |
0,6 |
0,7 |
0,6 |
0,4 |
» 50 » 99 » |
0,7 |
0,8 |
0,7 |
0,5 |
5.1. Сущность метода.
Метод основан на обратном комплексонометрическом титровании избытка раствора трилона Б раствором хлористого кальция при рН 12 - 13 с флуорексоном в качестве индикатора.
5.2. Реактивы и растворы.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199 предварительно обезвоживают в платиновой чашке на электрической плитке, затем в электрической печи при постепенном повышении температуры от 600 до (900 ± 50) °С. Полученный плавленый тетраборнокислый натрий охлаждают, растирают в порошок и сохраняют в банке для сыпучего материала или в эксикаторе.
Смесь для сплавления: углекислый натрий и тетраборнокислый натрий безводный смешивают в соотношении 2 : 1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1 : 1 и 1 : 9.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929.
Уротропин (гексаметилентетрамин), раствор массовой долей 30 %.
Калия гидроксид по ГОСТ 24363, раствор массовой долей 20 %.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Индикатор малахитовый зеленый, спиртовой раствор массовой долей 0,5 %.
Калий хлористый по ГОСТ 4234.
Железа (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147, раствор массовой долей 0,5 %: 5 г хлорида железа (III) 6-водного растворяют в 1000 см3 воды с добавлением 10 см3 соляной кислоты (d = 1,19 г/см3).
Индикатор флуорексон, смесь с хлористым калием в соотношении 1 : 100.
Кальций углекислый по ГОСТ 4530.
Кальций хлористый, раствор молярной концентрации 0,025 моль/дм3: 2,5023 г углекислого кальция, предварительно высушенного при температуре (110 ± 5) °С до постоянной массы, растворяют в стакане вместимостью 400 см3 в минимальном количестве (30 - 50 см3) раствора соляной кислоты (1 : 1). Углекислый газ удаляют кипячением. Раствор охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Раствор хлористого кальция имеет массовую долю оксида кальция 0,001402 г/см3. Коэффициент пересчета с углекислого кальция на оксид кальция равен 0,5604.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N¢, N¢-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией 0,025 моль/дм3: 9,3056 г трилона Б растворяют в воде, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой, перемешивают. Раствор хранят в сосуде из пластмассы.
5.3. Проведение анализа.
Навеску материала массой 0,25 г смешивают в платиновом тигле с 4 - 6 г смеси для сплавления. Сплавляют в течение 1 ч при температуре (1100 ± 50) °С до образования прозрачного расплава.
После охлаждения сплав растворяют раствором соляной кислоты (1 : 1) при слабом нагревании. Прибавляют по каплям пероксид водорода для восстановления хрома до трехвалентного состояния или добавляют 5 см3 раствора хлорида железа и 1 см3 концентрированной азотной кислоты, нейтрализуют раствором гидроксида калия до появления осадка, который растворяют несколькими каплями раствора соляной кислоты (1 : 1). Приливают раствор уротропина до полного осаждения гидроксидов и еще 15 - 20 см3 в избыток, нагревают до температуры не более 70 °С в течение 10 - 15 мин. Охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят водой до метки, перемешивают и дают осадку отстояться. Отфильтровывают через сухой фильтр, отбросив первую порцию фильтрата. Остальной фильтрат используют для определения оксидов кальция и магния.
Для определения оксида кальция 100 см3 фильтрата переносят в коническую колбу вместимостью 500 - 600 см3 и доводят водой до 200 см3. Затем из бюретки прибавляют 25 см3 0,025 моль/дм3 раствора трилона Б, несколько капель раствора малахитового зеленого, добавляют раствор гидроксида калия до обесцвечивания и еще 20 см3 в избыток для установления рН 12 - 13.
Добавляют небольшое количество смеси флуорексона с хлористым калием и избыток раствора трилона Б, оттитровывают 0,025 моль/дм3 раствором хлористого кальция до изменения розовой окраски в флуоресцирующую желто-зеленую.
Объем раствора хлористого кальция 0,025 моль/дм3, расходуемого на титрование 25 см3 0,025 моль/дм3 раствора трилона Б, устанавливают при контрольном опыте в тех же условиях.
Для определения оксидов кальция и магния может быть использован раствор после выделения оксида кремния (IV) и отделения гидроксидов по ГОСТ 2642.3 или ГОСТ 2642.4.
В этом случае используют весь раствор (фильтрат) и поступают, как указано выше.
5.4. Обработка результатов.
5.4.1. Массовую долю оксида кальция X1, %, вычисляют по формуле
(4)
где V1 - объем 0,025 моль/дм3 раствора хлористого кальция, израсходованного на титрование 25 см3 0,025 моль/дм3 трилона Б в контрольном опыте, см3;
V2 - объем 0,025 моль/дм3 раствора хлористого кальция, израсходованного на титрование, см3;
V3 - общий объем исходного раствора, см3;
V4 - объем аликвотной части исходного раствора, см3;
т - масса навески, г.
5.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида кальция приведены в таблице 1.
6.1. Сущность метода.
Метод основан на определении оксида кальция комплексонометрическим титрованием с эриохромом сине-черным Р в качестве индикатора.
6.2. Реактивы и растворы.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1 : 3.
Триэтаноламин, разбавленный 1 : 1.
Индикатор эриохром сине-черный Р.
Калия гидроксид по ГОСТ 24363, раствор массовой долей 20 %, хранят в полиэтиленовом сосуде.
Сахароза по ГОСТ 5833, раствор массовой долей 2 %.
Индикатор флуорексон.
Индикатор тимолфталеин.
Индикатор кислотный хром темно-синий.
Индикаторная бумага Конго.
Соль динатриевая этилендиамин- N, N, N¢, N¢-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией 0,0125 моль/дм3 и 0,025 моль/дм3.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Индикаторная смесь: 0,1 г индикатора эриохрома сине-черного Р растирают в фарфоровой ступке с 30 г хлористого натрия.
Кальций углекислый по ГОСТ 4530.
Массовую концентрацию раствора трилона Б, г/см3 оксида кальция, устанавливают по 4.2. В качестве индикатора применяют эриохром сине-черный и титруют до перехода окраски раствора из малиновой в голубую.
6.3. Проведение анализа.
Навеску материала массой 0,1 г, помещенную в коническую колбу вместимостью 250 см3, растворяют в 15 см3 соляной кислоты (1 : 3), закрывают колбу шариковым воздушным холодильником или крышкой и умеренно кипятят в течение 5 мин на электроплитке слабого нагрева. После растворения колбу снимают с плитки, приливают 100 см3 горячей воды, 1 см3 раствора триэтаноламина (1 : 1), 2 см3 раствора сахарозы, нейтрализуют раствором гидроксида калия по бумаге Конго, приливают в избыток 15 - 20 см3 для установления рН 12 - 13, добавляют 0,1 - 0,2 г индикаторной смеси эриохрома сине-черного и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из малиновой в голубую. Допускается также использование аликвотной части раствора в объеме 100 см3, полученного по ГОСТ 2642.3, раздел 6.
В качестве индикатора можно применять индикаторные смеси кислотного хрома темно-синего или флуорексона с тимолфталеином.
6.4. Обработка результатов.
6.4.1. Массовую долю оксида кальция Х2, %, вычисляют по формуле
(5)
где V - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см3;
С - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3 оксида кальция;
т - масса навески, г.
6.4.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определений массовой доли оксида кальция приведены в таблице 1.
7.1. Сущность метода.
Метод основан на разложении пробы смесью фтористоводородной и серной кислот и измерении атомной абсорбции кальция в пламени оксид азота (I) - ацетилен или воздух - ацетилен при длине волны 422,7 нм.
7.2. Аппаратура, реактивы и растворы.
Чашки платиновые № 118-3 по ГОСТ 6563 или чашки из стеклоуглерода № 2.
Сушильный шкаф с терморегулятором, обеспечивающий нагрев до температуры (110 ± 5) °С.
Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая нагрев до температуры (600 ± 50) °С.
Атомно-абсорбционный спектрофотометр с источником излучения кальция.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1 : 1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1 : 1.
Оксид лантана или соли лантана, раствор с массовой концентрацией лантана 0,1 г/см3: 29,25 г оксида лантана растворяют в 50 см3 соляной кислоты, переливают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Раствор хлористого лантана массовой концентрации лантана 0,1 г/см3.
Калий углекислый по ГОСТ 4530.
Стандартный раствор оксида кальция массовой концентрации оксида кальция 0,001 г/см3: 1,7852 г углекислого кальция, предварительно высушенного при температуре (105 ± 5) °С в течение 1 ч, помещают в стакан вместимостью 350 - 400 см3, приливают 100 см3 воды, затем по каплям раствор соляной кислоты (1 : 1), нагревают до полного растворения. Раствор кипятят в течение 3 - 4 мин, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки, перемешивают (раствор А).
Стандартный раствор оксида кальция массовой концентрации оксида кальция 0,00005 г/см3: 25 см3 стандартного раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, доливают до метки водой, перемешивают (раствор Б).
Серии градуировочных стандартных растворов оксида кальция готовятся следующим образом. В мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 8,0; 12,0; 16,0; 20,0 см3 стандартного раствора Б оксида кальция, что соответствует 0,000025; 0,000050; 0,000075; 0,000100; 0,000150; 0,000200; 0,000400; 0,000600; 0,000800; 0,001000 г оксида кальция. К растворам добавляют 5 см3 раствора лантана, доливают до метки водой перемешивают.
7.3. Проведение анализа.
Навеску пробы массой 0,5 г помещают в платиновую чашку или в чашку из стеклоуглерода, смачивают водой, приливают 15 см3 фтористоводородной кислоты, 2 - 3 см3 серной кислоты и выпаривают на закрытой электроплитке при периодическом помешивании до появления паров серного ангидрида. Чашку охлаждают, обмывают стенки водой и выпаривают содержимое чашки досуха. Сухой остаток прокаливают в муфельной печи при температуре (600 ± 50) °С в течение 2 - 3 мин. Остаток при нагревании растворяют в 20 - 30 см3 раствора соляной кислоты (1 : 1), переводят в мерную колбу вместимостью 250 см3, тщательно очищая дно и стенки чашки стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Раствор кипятят 8 - 10 мин, охлаждают, доводят водой до метки и перемешивают. Затем фильтруют через двойной сухой фильтр «синяя лента», отбрасывая первые две порции фильтрата.
В зависимости от массовой доли оксида кальция в мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают аликвотную часть фильтрата в соответствии с таблицей 2, добавляют 5 см3 раствора лантана, доливают до метки водой и перемешивают.
Измеряют абсорбцию кальция в пламени оксид азота (I) - ацетилен или ацетилен - воздух при длине волны 422,7 нм. Измерение проводят методом ограничивающих растворов. После каждого измерения распыляют воду и проверяют нуль прибора.
Таблица 2
Массовая доля оксида кальция, % |
Аликвотная часть, см3 |
От 0,02 до 0,05 включ. |
50 |
Св. 0,05 » 0,7 » |
50 |
» 0,7 » 3,5 » |
10 |
» 3,5 » 7 » |
5 |
» 7 » 15 » |
2 |
7.4. Обработка результатов.
7.4.1. Массу оксида кальция т, г, в аликвотной части анализируемого раствора вычисляют по формуле
(6)
где m1 и m2 - масса оксида кальция в градуировочных растворах (m2 > m1), г;