По полученным результатам определений оптической плотности и известной концентрации хлор-иона в фотометрируемых объемах строят градуировочный график.
При анализе материалов, растворимых в азотной кислоте, градуировочные растворы готовят без добавления солевого раствора.
Градуировочный график строят для каждого определения. Допускается использование одного графика при проведении серии анализов в течение не более 1 сут.
18.3.3. Проведение анализа
Навеску пробы массой 0,5 г при предполагаемой массовой доле хлор-иона менее 0,5% или 0,1 г при более высоких содержаниях элемента сплавляют соответственно с 2 или 1 г смеси для сплавления и далее поступают, как изложено в п. 18.3.2.1 в случае приготовления солевого раствора.
При анализе материалов, растворимых в азотной кислоте, пробу без сплавления растворяют непосредственно в 50 куб.см раствора азотной кислоты температурой 40 - 50 град.С и переводят в мерную колбу вместимостью 250 куб.см, охлаждают, разбавляют до метки водой и перемешивают.
В мерную колбу вместимостью 100 куб.см помещают 50 куб.см анализируемого раствора, приливают 5 куб.см азотно-кислого серебра. Дальнейшие операции по п. 18.3.2.2.
18.3.4. Обработка результатов
Массу хлор-иона в миллиграммах находят по градуировочному графику и вычисляют искомую массовую долю элемента по формуле (7).
Непосредственно массовую долю хлор-иона в процентах определяют по градуировочному графику, построенному в координатах "оптическая плотность - массовая доля элемента в процентах".
19. Определение фтор-иона
19.1. Ошибка повторяемости и расхождение между результатами параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 19.
Таблица 19
%
|
Массовая доля фтор-иона |
|
|
|
До 0,3 включ. |
±0,02 |
0,03 |
|
Св. 0,3 до 0,5 " |
±0,05 |
0,07 |
|
" 0,5 до 1,0 " |
±0,15 |
0,20 |
|
" 1,0 " 5,0 " |
±0,30 |
0,40 |
|
" 5,0 " 23,0 " |
±0,50 |
0,70 |
19.2. Дифференциальный фотоколориметрический метод с арсеназо
Метод основан на ослаблении интенсивности окраски комплексного соединения алюминия с арсеназо в присутствии ионов фтора, образующего с алюминием более устойчивый бесцветный комплекс при рН раствора 4,5.
19.2.1. Средства анализа
Весы лабораторные общего назначения.
Фотоэлектроколориметр концентрационный.
Печь муфельная.
рН-метр или иономер с чувствительностью 0,05 единиц рН.
Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре (400±20)°С, или бура по ГОСТ 8429.
Калий углекислый натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Смесь для сплавления по п. 18.3.1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы молярной концентрацией 0,1 моль/куб.дм (0,1 М) и 1:3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61, ледяная.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, растворы 1:15; 1:10.
Раствор буферный с рН 4,5: 7 куб.см аммиака и 12 куб.см уксусной кислоты помещают в мерную колбу вместимостью 1 куб.дм и разбавляют до метки водой. Коррекцию рН буферного раствора с точностью ±0,05 проводят, используя иономер или рН-метр, добавляя каплями аммиак или уксусную кислоту.
Арсеназо 1 (уранон): 0,263 г арсеназо растворяют в 500 куб.см буферного раствора.
n-Нитрофенол (индикатор) по ТУ 6-09-3973: 0,04 г индикатора растворяют в 50 куб.см воды и добавляют 8 капель раствора аммиака 1:1,5.
Алюминий азотно-кислый 9-водный по ГОСТ 3757 или алюминий серно-кислый 18-водный по ГОСТ 3758: 0,15 г алюминия азотно-кислого или 0,12 г алюминия серно-кислого растворяют в 60 куб.см 0,1 М раствора соляной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 куб.дм и разбавляют до метки водой.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463.
19.2.2. Подготовка к анализу
19.2.2.1. Приготовление стандартного и солевого растворов
Для приготовления стандартного раствора навеску фтористого натрия массой 0,1106 г, высушенного до постоянной массы при температуре 110 град.С, растворяют в 500 куб.см воды. Аликвотную часть раствора разбавляют водой в 10 раз. Массовая концентрация фтор-иона в стандартном растворе - 0,01 мг/куб.см.
Для приготовления солевого раствора не содержащую фтора навеску ОСО или СОП сырьевой смеси или клинкера массой 0,25 г сплавляют в платиновом тигле с 1 г смеси для сплавления при температуре 900 - 950 град.С. По охлаждении плав в тигле растворяют в 50 куб.см раствора соляной кислоты 1:3 в стакане вместимостью 150 куб.см с перемешиванием на магнитной мешалке. Удалив тигель из стакана, осаждают гидраты оксидов алюминия и железа раствором аммиака 1:1,5 в присутствии 3 - 5 капель индикатора n-нитрофенола или по универсальной индикаторной бумаге до рН 6,5 - 7,5. Раствор вместе с осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 куб.см, разбавляют до метки водой, перемешивают и дают отстояться 15 - 20 мин, затем отфильтровывают часть раствора в сухой стакан.
19.2.2.2. Построение градуировочного графика
В пять мерных колб вместимостью 50 куб.см вносят по 20 куб.см отфильтрованного солевого раствора и соответственно 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 куб.см стандартного раствора, что соответствует 0,010; 0,015; 0,020; 0,025; 0,030 мг фтор-иона. Затем в колбы добавляют по 5 куб.см раствора соли алюминия, 5 куб.см раствора арсеназо и 10 куб.см буферного раствора. Все колбы доливают до метки водой, перемешивают и дают постоять 20 мин.
Полученные градуировочные растворы фотометрируют, используя зеленый или желтый светофильтр с максимумом светопропускания соответственно при длине волны 530 - 536 или 582 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм, относительно градуировочного раствора с массой фтор-иона 0,020 мг, по которому устанавливают оптический ноль прибора в зависимости от чувствительности в интервале оптической плотности 0,300 - 0,400.
По полученным результатам определений оптической плотности и известной концентрации фтора в фотометрируемых объемах строят градуировочный график или составляют калибровочное уравнение.
Градуировочный график строят для каждого определения. Допускается использование одного графика при проведении серии анализов в течение не более 1 сут.
19.2.3. Проведение анализа
Навеску пробы, выбранную в зависимости от предполагаемой массовой доли фтора в соответствии с табл. 20, сплавляют и переводят в раствор по п. 19.2.2.1.
Таблица 20
|
Массовая доля фтор-иона, % |
Масса навески пробы, г |
Аликвотная часть анализируемого раствора, куб.см |
Объем солевого раствора, куб.см |
|
0,01 - 1,00 |
0,50 |
20 |
|
|
1,00 - 5,00 |
0,25 |
10 |
10 |
|
5,00 - 23,0 |
0,10 |
5 |
15 |
В одну мерную колбу вместимостью 50 куб.см помещают 20 куб.см солевого раствора и 2 куб.см стандартного, в другую - аликвотную часть анализируемого раствора в соответствии с табл. 20. Дальнейшие операции - по п. 19.2.2.2.
19.2.4. Обработка результатов
Массу фтор-иона в миллиграммах находят по градуировочному графику и вычисляют искомую массовую долю элемента по формуле (7).
Непосредственно массовую долю фтор-иона в процентах определяют по градуировочному графику, построенному в координатах "оптическая плотность - массовая доля элемента в процентах" или находят по калибровочному уравнению.
19.3 Потенциометрический метод с ионоселективным электродом
Метод основан на измерении иономером или рН-метром разности потенциалов между индикаторным фторидным электродом и хлорсеребряным электродом сравнения в растворах, содержащих ионы фтора без отделения мешающих элементов, маскируемых раствором уротропина при рН 6.
19.3.1. Средства анализа
Весы лабораторные общего назначения.
рН-метр или иономер с чувствительностью 0,05 единиц рН.
Электрод индикаторный фторидный типа ЭF-VI.
Электрод сравнения хлорсеребряный по ГОСТ 16286.
Уротропин (технический) по ГОСТ 1381, раствор массовой концентрацией 300 г/куб.дм, рН 6.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463.
Смесь для сплавления по п. 18.3.1.
19.3.2. Подготовка к анализу
19.3.2.1. Приготовление стандартного и градуировочных растворов
Для приготовления стандартного раствора навеску фтористого натрия массой 0,42 г, высушенного до постоянной массы при температуре 110 град.С, растворяют в 1 куб.дм воды. Молярная концентрация фтора в стандартном растворе - 0,01 моль/куб.дм (0,01 М).
Градуировочные растворы готовят из стандартного поледовательным разбавлением водой в соответствии с табл. 21 аликвотных частей стандартного и полученных на его основе градуировочных растворов в мерной колбе вместимостью 250 куб.см. Стандартный раствор может быть использован как один из градуировочных растворов.
Таблица 21
|
Концентра ция стандар тного и гра дуировочных растворов, моль/куб.дм |
Аликвотная часть разбавляемого стандартного и градуировочных растворов, куб.см |
Концентрация полученных градуировочных растворов |
Масса фтор-иона в аликвотной (5 куб.см) части градуировочных растворов, мг |
||
|
|
|
моль/куб.дм |
мг/куб.см |
|
|
|
- |
- |
|
0,19000 |
0,95000 |
|
|
|
50 |
|
0,03800 |
0,19000 |
|
|
|
25 |
|
0,01900 |
0,09500 |
|
|
|
50 |
|
0,00380 |
0,01900 |
|
|
|
25 |
|
0,00190 |
0,00950 |
|
|
|
50 |
|
0,00038 |
0,00190 |
|
|
|
25 |
|
0,00019 |
0,00095 |
|
19.3.2.2. Приготовление солевого раствора
Для приготовления солевого раствора не содержащую фтора навеску ОСО или СОП сырьевой смеси или клинкера массой 0,5 г сплавляют в платиновом тигле с 1 г смеси для сплавления при температуре 900 - 950 град.С в течение 5 мин.
По охлаждении плав в тигле растворяют в 50 куб.см раствора соляной кислоты 1:3 в стакане вместимостью 150 куб.см с перемешиванием на магнитной мешалке. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 куб.см, разбавляют до метки водой и перемешивают.
19.3.3. Проведение анализа
Навеску пробы массой 0,1 - 0,5 г (в зависимости от предполагаемой массовой доли фтора) переводят в раствор по п. 19.3.2.2.
Затем в три стаканчика вместимостью 50 куб.см отбирают по 5 куб.см солевого раствора и соответственно по 5 куб.см градуировочных растворов, близких по массовой доле фтора к анализируемой пробе. В четвертый стаканчик помещают 5 куб.см анализируемого раствора и 5 куб.см воды. Во все стаканчики добавляют по 20 куб.см раствора уротропина, содержимое перемешивают на магнитной мешалке, погружают в раствор электроды и измеряют в милливольтах потенциалы градуировочных и анализируемого растворов.
Каждое измерение снимают через 3 - 5 мин после погружения электродов в раствор. При переходе от одного раствора к следующему электроды обильно промывают водой и осушают фильтровальной бумагой. В конце определений проводят повторное измерение одного из градуировочных растворов. Если оно отличается более чем на ±3 мВ от ранее измеренного, то всю серию измерений повторяют до удовлетворения указанного условия. За результат измерения принимают первое измерение.
Перед проведением анализа проверяют чувствительность фторидного электрода в соответствии с методикой, приведенной в его паспорте.
При массовой доле фтор-иона более 1% анализируемую навеску уменьшают до 0,05 г, а аликвотную часть анализируемого раствора в четвертом стаканчике - до 1 куб.см, восполняя объем до 5 куб.см солевым раствором.
19.3.4. Обработка результатов
По полученным результатам определений разности потенциалов между электродами в градуировочных растворах и известной массе фтор-иона в них (в 5 куб.см раствора) строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс значения отрицательных логарифмов массы фтор-иона в 5 куб.см градуировочного раствора , которые для этих растворов равны 0,02; 0,72; 1,02; 1,72; 2,02; 2,72; 3,02, а на оси ординат - соответствующие им значения потенциала в милливольтах.
