Для регенерации катионита, смешанного с цементом по п. 11.4.3, его предварительно отмывают от цемента водой на сите с размером отверстий 0,2 мм.
11.4.2.3. Установка титра раствора гидроксида натрия по оксиду серы (VI)
Титр устанавливают по раствору соляной или серной кислот. Для этого в три колбы отбирают по 20 куб.см раствора кислоты, титруют раствором гидроксида натрия по метиловому оранжевому (индикатор) до перехода окраски из красной в желтую.
Титр раствора гидроксида натрия ( ) в граммах рассчитывают по формуле
где 20 |
- |
объем раствора соляной или серной кислоты, взятый для определения, куб.см; |
0,004 |
- |
масса оксида серы (VI), соответствующая 1 куб.см раствора соляной или серной кислоты, г; |
|
- |
среднее арифметическое значение объема раствора гидроксида натрия, пошедшего на титрование, куб.см. |
11.4.3. Проведение анализа
Навеску пробы цемента массой 0,5 г помещают в сухой стакан вместимостью 150 куб.см и добавляют при помешивании 25 куб.см воды. Полученную суспензию перемешивают в течение 10 мин, не допуская схватывания цемента.
При наличии в цементе труднорастворимых форм сульфата кальция к суспензии добавляют 3 г катионита в Н-форме, затем 25 куб.см воды и также перемешивают 10 мин.
Раствору, полученному в том или ином случае, дают отстояться до просветления и фильтруют через неплотный фильтр.
При наличии в цементе труднорастворимых форм сульфата кальция возможно также предварительно обрабатывать навеску цемента 20 куб.см раствора гидроксида калия, нагреть до кипения, прокипятить 5 мин и немедленно отфильтровать через фильтр "красная лента".
Нерастворимый остаток промывают раствором борной кислоты, а в случае обработки навески гидроксидом калия - водой. Промывку производят 3 - 4 раза декантацией в стакане и 4 - 5 раз на фильтре.
Через колонку с катионитом пропускают порциями полученный раствор. Элюат собирают в подставленную к отводной трубке коническую колбу вместимостью 250 - 500 куб.см. Скорость его выхода должна быть около 4 куб.см/мин.
После этого катионит промывают водой до исчезновения кислой реакции по индикатору метиловому оранжевому. Полученный после катионного обмена элюат с промывными водами титруют раствором гидроксида натрия по индикатору метиловому оранжевому.
Примечание. Регенерацию колонки при обработке навески гидроксидом калия проводят после каждого определения.
11.4.4. Обработка результатов
Массовую долю оксида серы ( ) в процентах вычисляют по формуле
где |
- |
объем раствора гидроксида натрия, пошедший на титрование элюата, куб.см; |
|
- |
масса навески пробы, г. |
12. Определение оксидов калия и натрия
12.1. Ошибка повторяемости и расхождение между результатами параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 10 и 11.
Таблица 10
%
Массовая доля оксида натрия |
|
|
До 1,0 включ. |
±0,04 |
0,06 |
Св. 1,0 до 5,0 " |
±0,10 |
0,15 |
" 5,0 " 15,0 " |
±0,30 |
0,45 |
Таблица 11
%
Массовая доля оксида калия |
|
|
До 1,0 включ. |
±0,06 |
0,08 |
Св. 1,0 до 5,0 " |
±0,15 |
0,20 |
" 5,0 " 15,0 " |
±0,35 |
0,50 |
12.2. Пламенно-фотометрический метод
Метод основан на фотометрическом измерении интенсивности излучения резонансных линий элементов, образующихся в пламени смеси газ-воздух при введении в него анализируемых растворов.
Примечания:
1. Присутствие в растворе оксидов алюминия, железа и магния не влияет на определение.
2. Для устранения мешающего влияния кальция применяют оптическую компенсацию этих помех. При отсутствии в приборе оптической компенсации проводят перевод кальция в труднолетучее и малодиссоциируемое соединение, вводя в анализируемый раствор фосфаты, или (для приборов, работающих на ацетилене) учитывают и компенсируют это влияние, используя раствор хлористого кальция.
12.2.1. Средства анализа
Весы лабораторные общего назначения.
Сушильный шкаф.
Фотометр пламенный, работающий на пропан-бутане или ацетилене.
Кислота фтористо-водородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 1:3.
Аммония фторид по ГОСТ 4518.
Аммоний фосфорно-кислый однозамещенный по ГОСТ 3771.
Кальций хлористый 2-водный, раствор массовой концентрацией 2 г/куб.см.
Калий хлористый по ГОСТ 4234, дважды перекристаллизованный и высушенный до постоянной массы при температуре (110±5)°С, или стандарт-титр.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233, дважды перекристаллизованный и высушенный до постоянной массы при температуре (110±5)°С, или стандарт-титр.
Аммоний азотно-кислый по ГОСТ 22867.
Литий углекислый по ТУ 6-09-3728, высушенный при температуре 150 - 170 град.С.
Лития метаборат 2-водный по ТУ 6-09-4756.
Кислота борная по ГОСТ 9656.
Смесь для сплавления: смешивают 9 частей метабората лития с одной частью углекислого лития и высушивают в сушильном шкафу при температуре 150 - 200 град.С в течение 1 ч, затем растирают в фарфоровой ступке и смешивают с одной частью окислителя - аммония азотно-кислого. При отсутствии метабората лития применяют смесь, приготовленную смешиванием четырех частей лития углекислого и шести частей борной кислоты, которую сушат в течение 3 ч при температуре 160 - 200 град.С, добавляя после высушивания одну часть азотно-кислого аммония. Смесь хранят в полиэтиленовой посуде.
12.2.2. Подготовка к анализу
12.2.2.1. Приготовление стандартного раствора
Стандартный раствор готовят из стандарт-титра или кристаллических хлористого калия и натрия.
При использовании стандарт-титра готовят исходные водные растворы хлористого калия и натрия молярной концентрацией вещества-эквивалента 0,1 моль/куб.дм (0,1 Н). Далее в мерную колбу вместимостью 1 куб.дм отбирают соответственно 80,7 куб.см раствора хлористого натрия и 53,1 куб.см раствора хлористого калия, доводят до метки водой и перемешивают.
При использовании кристаллических хлористого натрия и калия 0,4713 г хлористого натрия и 0,3959 г. хлористого калия растворяют в воде, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 куб.дм, доливают до метки водой и перемешивают.
В обоих случаях массовая концентрация оксида калия и оксида натрия в стандартном растворе - по 0,25 мг/куб.см.
12.2.2.2. Приготовление градуировочных растворов
В семь мерных колб вместимостью 250 куб.см отмеривают аликвотные части стандартного раствора, объем которых указан в табл. 12.
Таблица 12
Аликвотная часть стандартного раствора, куб.см |
Концентрация получаемого градуировочного раствора, мг/куб.дм |
Аликвотная часть стандартного раствора, куб.см |
Концентрация получаемого градуировочного раствора, мг/куб.дм |
100 |
100 |
10 |
10 |
80 |
80 |
8 |
8 |
40 |
40 |
4 |
4 |
20 |
20 |
|
|
Градуировочные растворы концентрацией 1 и 2 мг/куб.дм готовят, отбирая в две мерные колбы вместимостью 1 куб.дм соответственно 12,5 и 25 куб.см раствора концентрацией 80 мг/куб.дм.
В зависимости от способа разложения навески анализируемой пробы в каждый градуировочный раствор добавляют:
по 2 куб.см соляной кислоты при разложении навески плавиковой и серной кислотами (п. 12.2.3.1);
по 1 г смеси для сплавления и по 50 куб.см раствора соляной кислоты при разложении навески сплавлением (п. 12.2.3.2).
В случае отсутствия у пламенного фотометра оптической компенсации помех от излучения кальция и применении пропан-бутанового пламени дополнительно в растворы вводят по 0,5 г соли однозамещенного фосфорно-кислого аммония. Затем доливают все колбы до метки дистиллированной водой и перемешивают.
12.2.3. Проведение анализа
12.2.3.1. Разложение пробы смесью серной и плавиковой кислот
Навеску пробы массой 0,5 г смачивают в платиновом тигле или чашке несколькими каплями воды, прибавляют около 10 капель серной кислоты, 10 - 12 куб.см плавиковой кислоты (при отсутствии плавиковой кислоты можно брать 0,3 г фторида аммония). Осторожно перемешивая содержимое тигля или чашки платиновым шпателем, переносят тигель или чашку на нераскаленную песчаную баню и отгоняют фторид кремния и избыток фтористого водорода до появления белых паров серного ангидрида, затем переносят тигель или чашку на более горячее место и нагревают до прекращения выделения серного ангидрида. К сухому остатку добавляют 2 куб.см соляной кислоты и тщательно обрабатывают горячей водой в тигле или чашке, раздавливая шпателем все комочки. Раствор фильтруют через плотный фильтр в мерную колбу вместимостью 500 куб.см, промывая горячей водой остаток в чашке и на фильтре 10 - 12 раз.
При отсутствии у пламенного фотометра оптической компенсации помех от излучения кальция и применении пропан-бутанового пламени в колбу добавляют 0,5 г соли однозамещенного фосфорно-кислого аммония. Раствор охлаждают, доливают до метки водой, тщательно перемешивают.
12.2.3.2. Разложение пробы щелочным сплавлением
Навеску пробы массой 0,5 г помещают в платиновый тигель, тщательно перемешивают с 1 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при температуре 900 — 950 град.С в течение 5 - 7 мин. Плав охлаждают и растворяют в 50 куб.см раствора соляной кислоты с использованием магнитной мешалки с подогревом в течение 20 - 25 мин.
Раствор переносят количественно в мерную колбу вместимостью 500 куб.см, добавляют при необходимости (см. п. 12.2.3.1) 0,5 г соли однозамещенного фосфорно-кислого аммония, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки водой и перемешивают.
12.2.3.3. Фотометрирование растворов
В стаканы вместимостью 25 - 50 куб.см отливают градуировочные растворы и анализируемый раствор (полученный по п. 12.2.3.1 или 12.2.3.2) и проводят их фотометрирование в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору, измеряя интенсивность излучения линии натрия при длине волны 590 нм и линии калия при 770 нм, используя интерференционные фильтры. Все измерения повторяют не менее двух раз.
По полученным результатам определений строят градуировочные графики в координатах "интенсивность излучения натрия (калия) - концентрация элемента в градуировочных растворах в миллиграммах на кубический дециметр", по которым определяют концентрацию элементов в анализируемом растворе, фотометрирование которого осуществляется одновременно с градуировочными.
Градуировочные графики строят для каждой серии определений.
12.2.3.4. Проведение анализа при определении водорастворимых оксидов калия и натрия
Навеску пробы массой 1,0 г помещают в стакан вместимостью 150 - 200 куб.см, куда при непрерывном помешивании вливают 100 куб.см горячей (80 - 90 град.С) воды, и перемешивают на магнитной мешалке с подогревом в течение 15 мин. Затем раствор фильтруют в мерную колбу вместимостью 250 куб.см, осадок на фильтре промывают 50 куб.см холодной воды, к фильтрату добавляют 6 куб.см раствора соляной кислоты и при необходимости (см. п. 12.2.2.2) 0,5 г однозамещенного фосфорно-кислого аммония. Фотометрирование осуществляют по п. 12.2.3.3.
12.2.4. Обработка результатов
Массовую долю оксида натрия (калия) ( ) в процентах вычисляют по формуле
где |
- |
масса определяемого элемента, найденная по графику, мг/куб.дм; |
|
- |
общий объем анализируемого раствора, куб.см; |
|
- |
масса навески пробы, г. |
13. Определение свободного оксида кальция
13.1. Ошибка повторяемости и расхождение между результатами параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 13.
Таблица 13
%
Массовая доля свободного оксида кальция |
|
|
До 1,0 включ. |
±0,04 |
0,06 |
Св. 1,0 до 2,0 " |
±0,07 |
0,10 |
" 2,0 " 10,0 " |
±0,30 |
0,40 |
" 10,0 " 25,0 " |
±0,45 |
0,60 |