Вода дистиллированная, не содержащая углекислоты.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, 2 и 0,1 моль/дм3 растворы.
Стандарт-титр соляной кислоты, 0,1 моль/дм3 раствор.
Метиловый красный (индикатор) по ГОСТ 5853—51, 0,2 %-ный 'спиртовой раствор.
Бромцрезоловый зеленый 4индикатор), 0,1%-ный спиртовой ^раствор.
Индикатор смешанный, готовят смешением растворов бром- жрезолового зеленого и метилового красного.
Фенолфталеин (индикатор) по ГОСТ 5850—72, 1%-ный спиртовой раствор.
Проведение анализа
50 см3 раствора, приготовленного по п. 4.3, помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 2—3 капли ^раствора фенолфталеина и нейтрализуют при перемешивании 2 моль/дм3 раствором соляной кислоты до начала изменения ярко-розовой окраски раствора в слабо-розовую, а затем 0,1 моль/дм3 раствором — из микробюретки до обесцвечивания раствора. Объем кислоты, израсходованной на нейтрализацию по фенолфталеину, не учитывают, но нейтрализация должна быть точной. Добавляют 4 капли смешанного индикатора и титруют из микробюретки 0,1 моль/дм3 раствором соляной кислоты до изменения зеленой ■окраски раствора в розовую.
Обработка результатов
Массовую долю карбонатов в пересчете на СОз (Xi) в процентах вычисляют по формуле
У 2-F-0,003-500-ТОО
Л1-50-яг
где V — объем точно 0,1 моль/дм3 раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование по смешанному индикатору, см3;
0,003 — масса карбонатов в пересчете на СОз, соответствующая
1 см3 точно 0,1 моль/дм3 раствора соляной кислоты, г;
т — масса навески пробы для приготовления раствора по п. 4.3, г.
О п р ед е л е н и е массовой доли натрия, калия и кальция методом пламенной фотометрии
Сущность метода
Растворы гидроокиси лития распыляют в вюздушно-ацетилено- вое пламя и определяют концентрацию натрия, калия и кальция по интенсивности их аналитических линий на приборе с фотоэлектрической регистрацией излучения методом «трех эталонов».
Относительное среднее квадратическое отклонение при определении массовых долей натрия, калия и кальция приведено в табл. 3.
Таблица 3
Определяемый элемент |
Массовая доля элементов, % |
Относительное среднее квадратическое отклонение. |
Натрий |
От 8,010г4до Й.0-ІІ0-1 |
0,05 |
Калий |
» S.O-lOi-4» '8,0-1 О'-1 |
0,06 |
Кальций |
» 8,(МО-4 » 5,0-і©-3 |
0,15 |
Аппаратура, реактивы, и растворы
Спектрофотометр типа СФП-1 или спектрофотометр на основе спектрографа типа ИСП-51 или монохроматора типа УМ-2 с фотоэлектрической приставкой типа ФЭП-1 с использованием фотоумножителей типа ФЭУ-22, ФЭУ-51, ФЭУ-79, потенциометра типа КСПВ-4 и стабилизированного выпрямителя типа ПВ-2.
Ацетилен по ГОСТ 5457—75.
Геротоль для очистки ацетилена.
Стаканы кварцевые по ГОСТ 19908—80 при определении массовых долей примесей менее 0,01%.
Кислота соляная по ГОСТ 14261—77, ос. ч. или ГОСТ 3118—77, перегнанная в кварцевом аппарате.
Метиловый красный (индикатор) по ГОСТ 5853—51, 0,1%-ный спиртовой раствор.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233—77.
Калий хлористый по ГОСТ 4234—77.
Кальций углекислый по ГОСТ 4530—76.
Стронций азотнокислый по ГОСТ 5429—74.
Литий углекислый, ос.ч.
Раствор основы (2%-ный раствор лития), готовят следующим образом: 106,4 г углекислого лития взвешивают с погрешностью не более 0,1 г, помещают в стакан вместимостью 1 дм3, приливают 200—300 см3 воды, добавляют две-три капли индикатора и приливает соляную кислоту до кислой реакции.
Охлажденный до комнатной температуры раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят раствор водой до метки и перемешивают.
Исходный раствор I, содержащий натрий, калий и кальций по 1 г/дм3; готовят следующим образом: 2,5420 г хлористого натрия, 1,9070 г хлористого калия и 2,4970 г углекислого кальция взвешивают с погрешностью не более 0,0005 г, помещают в стакан вместимостью 100—200 см3, смачивают водой, добавляют две-три капли индикатора и осторожно приливают соляную кислоту до кислой реакции по индикатору. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.
Исходный раствор II, содержащий натрий и калий по 1 г/дм3 и кальций 0,1 г/дм3; готовят следующим образом: 2,5420 г хлористого натрия, 1,9070 г хлористого калия и 0,2497 г углекислого кальция взвешивают с погрешностью не более 0,0005 г, помещают в стакан вместимостью 100—200 ом3, смачивают водой, добавляют две — три капли индикатора и приливают соляную кислоту до кислой реакции. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.
Раствор стронция, 1%-ный раствор; готовят следующим образом: 24,2 г азотнокислого стронция взвешивают с погрешностью не более, 0,1 г, растворяют в воде, доводят объем раствора водой до 1 дм3 и перемешивают.
В растворах основы и стронция определяют массовую концентрацию натрия, калия и кальция методом добавок. Массовая концентрация каждой определяемой примеси в растворе не должна превышать в 'Основе — 0,2 мг/дм3, в растворе стронция — Гмг/дм3.
Градуировочные растворы серии А (на основе 1 %-ного раствора лития), содержащие натрий, калий и кальций по 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 20,0; 50,0 мг/дм3; готовят следующим образом: в семь мерных колб вместимостью 1 дм3 помещают по 500 см3 раствора основы, 80 см3 раствора стронция и соответственно 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 20,0 и 50,0 см3 исходного раствора 1, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.
Градуировочные растворы серии Б (на основе 0,2%-ного раст
вора лития), содержащие натрий и калий по 5; 10; 20; 50; 80 и 100 мг/дм3, и соответственно кальция 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 8,0 и 10,0 мг/дм3; готовят следующим образом: в шесть колб вместимостью 1 дм3 помещают по 100 см3 раствора основы, по 20 см3 раствора стронция и соответственно 5; 10; 20; 50; 80 и 100 см3 исходного раствора II, доводят объемы растворов водой до метки и перемешивают.
Проведение анализа
При анализе гидроокиси лития марки ЛГО-1 навеску массой 1,600 г взвешивают с погрешностью не более 0,001 г> помещают в стакан вместимостью 100 см3, растворяют в небольшом количестве воды, добавляют 2 капли индикатора и приливают соляную кислоту до кислой реакции. Затем раствор пробы переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, охлаждают до комнатной температуры, добавляют 2 см3 раствора стронция, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.
При анализе гидроокиси лития марки ЛГО-3 навеску массой 1,300 г взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, помещают в стакан вместимостью 50 см3, растворяют в воде, добавляют 2 капли индикатора и приливают соляную кислоту до кислой реакции. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, охлаждают до комнатной температуры, приливают 2 см3 раствора стронция, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.
После подготовки спектрофотометра к работе анализируемые и соответствующие градуировочные растворы распыляют в пламя и фотометрируют в порядке возрастания содержания примесей. Затем проводят фотометрирование в обратном порядке и вычисляют среднее арифметическое из двух измерений для каждого раствора.
Используют следующие аналитические линии (нм):
натрий —589,0; 589,6;
калий — 766,5; 769,0;
кальций — 422,7-
По результатам фотометрирования градуировочных растворов строят градуировочные графики, откладывая на оси абсцисс массовую концентрацию определяемых элементов (мг/дм3), по оси ординат усредненные значения показаний прибора. Используя результаты фотометрирования анализируемых растворов, по градуировочным графикам определяют массовую концентрацию натрия, калия и кальция.
Обработка результатов
Массовую долю натрия (Х2 ), калия ( Х2) или кальция (Х2 ) в гидроокиси лития (Х2) в процентах вычисляют по формуле
Y.= Р'К'- ■ 1П-4
где С — массовая концентрация определяемого элемента в растворе гидроокиси лития, мг/дм3;
V' — объем раствора пробы, см8;
т — масса навески пробы, г.
Определение массовой доли магния, алюминия, железа, свинца, кремния и кальция спектральным методом
Сущность метода
Гидроокись лития переводят в углекислый литий, эмиссионный спектр возбуждают в дуге постоянного тока или в плазменной струе и регистрируют на спектрографе средней дисперсии или на квантометре, используя метод «трех эталонов».
Относительное среднее квадратическое отклонение составляет 0,25 для массовых долей определяемых элементов от 0.0005 до 0,01 % и 0,15 — для массовой доли 0,08%.
Аппаратура, материалы, реактивы
Спектрограф типа ИСП-28 или квантометр типа ДФС-36 с однолинзовой системой освещения щели.
Генератор дуги постоянного тока (220 В, 12 А), типа УГЭ-4.
Допускается использовать в качестве источника возбуждения спектров плазматрон.
Микрофотометр типа МФ-2.
Чашки платиновые по ГОСТ 6563—75, вместимостью не менее 100 см3..
Электроды фасонные для спектрального анализа, типа I и IV.
Допускается применять электроды (черт. 1—2), изготовленные из углей марки ОСЧ-7—3.
Угли графитированные марки ОСЧ-7—3. Допускается применять электроды, изготовленные из углей марки С-3 для анализа гидроокиси лития марки ЛГО-3.
Инструмент (черт. 1—2) для уплотнения пробы в кратере нижнего электрода.
Фотопластинки типа I, диапозитивные или другие, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.
Аммоний углекислый по ГОСТ 3770—75, насыщенный раствор или раствор углекислого аммония, приготовленный насыщением 25 %-ного водного раствора аммиака углекислым газом в полиэтиленовой посуде.
Аргон газообразный по ГОСТ 10157—79.
Литий углекислый, ос; ч.
Магния окись по ГОСТ 4526—75.
Алюминия окись.
Железа окись по ГОСТ 4173—77.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428—73.
Свинца(П) окись по ГОСТ 9199—77.Фотографический вариант
Нижний электрод Верхний электрод
Инструмент
для уплотнения пробы
Черт. 7
Кальций углекислый по ГОСТ 4530—76.
Исходная смесь. Содержит по 1% магния, алюминия, железа, кремния, свинца и кальция от суммы массовых долей лития и определяемых элементов; готовят следующим образом: в платиновую чашку помещают 5,0034 г углекислого лития, 0,0166 г окиси магния, 0,0190 г окиси алюминия, 0,0143 г окиси железа, 0,0214 г двуокиси кремния, 0,0108 г окиси свинца, 0,0250 г углекислого кальция, взвешенных с погрешностью не более 0,0005 г, и растирают вручную не менее 3 ч.
Допускается вводить в состав исходной смеси другие элементы (не более 1 % каждого) без изменения массовых долей контролируемых примесей магния, алюминия, железа, кремния, свинца и кальция.
Градуировочные образцы. Содержат определяемые элементы в пределах от 0,003 до 0,5% к сумме массовых долей лития и примесей, готовят последовательным разбавлением исходной смеси или градуировочного образца углекислым литием (основой) по табл. 4,
Массовую долю контролируемых примесей в основе определяют методом добавок и учитывают при построении графиков.Фотоэлектрический вариант
Нижний электрод
Верхний электрод
Инструмент
для уплотнения пробы
Таблица 4
Массовая лоця определяемых элементов в градуировочных образцах, % |
Количество частей смешиваемых компонентов по массе |
|||||
к гидроокиси лития |
к сумме массовых долей лития и примесей |
Литий углекислый (основа) |
Исходная смесь |
Градуировочные образцы с массовой долей примесей к сумме лития и примесей, % |
||
0,3 |
0,1 |
0,03 |
||||
0,083 |
0,5 |
5 |
5 |
|
|
|
01,060 |
0,3 |
7 |
3 |
|
|
|
0,017 |
0,1 |
9 |
1 |
|
|
|
0,006 |
О','03 |
9 |
|
1 |
|
|
0,0017 |
0,01 |
9 |
|
|
1 |
|
0,0005 |
0,003 |
9 |
|
|
|
1 |