Допускаемые расхождения, %
Массовая доля окиси кальция, %
От 1 до 2 включ.
Св. 2 » 5 »
» 5 » 10 »
» 10 » 20 »
» 20 » 50 »
» 50 » 65 »
Примечание. При определении массовой доли окиси кальция в результаты анализа вносится дополнительная погрешность за счет погрешности опре-
ata0—|/Z aj2+(а2-0,7182)-’, (5)
где асао “ соответствующая норма или норматив контроля точности определения массовой доли окиси кальция;
ах— норма (норматив) определения общей окиси кальция в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция, взятая из таблицы 1;
бь —, норма (норматив) определения массовой доли фтористого кальция, (таблица 1 ГОСТ 21639.7);
0,7182 — коэффициент пересчета фтористого кальция на окись кальция.
5 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МАРГАНЦОВОКИСЛЫЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ
Сущность метода
Метод основан на титровании марганцовокислым калием щавелевой кислоты, выделившейся при растворении осадка щавелевокислого кальция в разбавленной серной кислоте в количестве, эквивалентном количеству кальция в растворе. Щавелевокислый кальций осаждается в фильтрате после предварительного отделения мешающих компонентов уротропином.
Реактивы и растворы
Натрий щавелевокислый по ГОСТ 5839, раствор с массовой концентрацией 40 г/дм3.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1, 1:10.
Остальные реактивы и растворы — по 4.2 с дополнением.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490, титрованные растворы с молярной концентрацией эквивалента 0,05; 0,1 и 0,2 моль/дм3: 1,6; 3,2 и 6,4 г марганцовокислого калия растворяют в воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор хранят в посуде из темного стекла. Массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия устанавливают по щавелевокислому натрию. Для этого 0,1—0,2 г щавелевокислого натрия, предварительно высушенного при температуре 110—120 °С, помещают в колбу вместимостью 500 см3, прибавляют 200 см3 серной кислоты (1:10), раствор нагревают на водяной бане до 75—80 °С и затем титруют раствором марганцовокислого калия до появления устойчивой розовой окраски.
Массовую концентрацию (Г) раствора марганцовокислого калия, выраженную в г окиси кальция на 1 см3 раствора, вычисляют по. формул
е
/«•0^4185
Й
(6)
где tn — масса навески щавелевокислого натрия, г;
0,4185 — коэффициент пересчета щавелевокислого натрия на окись кальция;
V — объем раствора марганцовокислого натрия, см3.
Допускается устанавливать массовую концентрацию раствора марганцовокислого калия по раствору окиси кальция.
Проведение анализа
В две конические колбы вместимостью 250 см3 отбирают 100 см3 аликвотной части раствора, приготовленного по 4.3, и нейтрализуют по метиловому оранжевому соляной кислотой до изменения окраски индикатора. Затем разбавляют водой до объема 250 см3, раствор нагревают до температуры 90—95 °С и приливают 50 см3 горячего раствора щавелевокислого аммония с массовой концентрацией 40 г/дм3. К раствору при перемешивании прибавляют аммиак до изменения окраски индикатора и 1 см3 в избыток. Раствор с осадком кипятят 10 мин и оставляют на 12 ч.
Осадок щавелевокислого кальция отфильтровывают на плотный фильтр и промывают 10—12 раз водой. Затем проверяют на полноту отмывания ионов щавелевой кислоты в промывных водах. Для этого в пробирку отбирают примерно 2 см3 фильтрата, добавляют 2—3 капли серной кислоты (1:1), нагревают до температуры 75—80 °С, прибавляют одну каплю раствора марганцовокислого калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3. Сохранение окраски в течение 1—2 мин указывает на полноту отмывания. Фильтрат после отделения кальция сохраняют для определения содержания окиси магния. Воронку с промытым осадком помещают над стаканом, в котором проводилось осаждение и, прорвав фильтр, смывают осадок в стакан небольшим количеством воды. Фильтр промывают горячей серной кислотой (1:10), затем 5—6 раз горячей водой. Фильтр на воронке сохраняют. Раствор нагревают до температуры 80—90 °С и титруют раствором марганцовокислого калия до появления устойчивой слабо-розовой окраски. Затем опускают в стакан с титруемым раствором сохраненный фильтр, энергично перемешивают и, если при этом раствор обесцвечивается, вновь дотитровывают раствором марганцовокислого калия.
Для титрования при массовой доле окиси кальция до 7 % применяют раствор марганцовокислого калия с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм3; св. 7 до 15% — 0,1 моль/дм3; св. 15 % — 0,2 моль/дм3.
Через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
Обработка результатов
Массовую долю общей окислі кальция (X) вычисляют по формуле
Х= rCy-FJ-lOO 7)
т f v'
где Т — массовая концентрация раствора марганцовокислого калия, выраженная в г окиси кальция на 1 см3 раствора;
V — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование, см3;
V/ — объем раствора марганцовокислого калия, израсходованный на титрование контрольного опыта, см3;
m — масса навески пробы, г.
Массовую долю окиси кальция (А) в процентах вычисляют по формуле
О )
где X — массовая доля общей окиси кальция в сумме соединений окиси кальция и фтористого кальция, %;
Х2 — массовая доля фтористого кальция, %;
0,7182 — коэффициент пересчета фтористого кальция на окись кальция.
5.4.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли окиси кальция приведены в таблице 1.
6 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ МАГНИЯ
Сущность метода
Метод основан на образовании в растворе ионами кальция и магния комплексного соединения с металлиндикатором хром темно-синим, окрашенного в сиреневый цвет, которое с введением три- лона Б гидролизует с образованием более прочного соединения ионов кальция и магния. Выделившийся свободный индикатор изменяет свою окраску в эквивалентной точке из сиреневой в голубую.
Массовую долю окиси магния в пробе вычисляют по разности объемов раствора трилона Б, израсходованного на титрование суммы общей окиси кальция и общей окиси кальция и окиси магния.
Реактивы и растворы
Аммоний фосфорнокислый двузамещенный ио ГОСТ 3772, раствор с массовой концентрацией 100 г/дм3.
Аммиак водный по ГОСТ 3760 и разбавленный 1:20.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.Аммиачный буфер: 57,5 г хлористого аммония растворяют в 200 см3 воды, добавляют 570 см3 аммиака, разбавляют водой до 1 дм3 и перемешивают.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:1.
Индикатор метиловый оранжевый, водный раствор с массовой концентрацией 1 г/дм3.
Калий хлористый по ГОСТ 4234.
Индикатор хром кислый темно-синий; 0,1 г индикатора растирают с 10 г хлористого калия.
Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N', N'-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652, раствор с молярной концентрацией 0,0125 или 0,025 моль/дм3, приготовленный по ГОСТ 21639.2.
Магний металлический.
Магния окись по ГОСТ 4526.
Стандартные растворы.
Раствор А: 0,6031 г магния или 1,02 г окиси магния, предварительно прокаленной при температуре 600—900 °С, растворяют при нагревании в 40 см3 соляной кислоты. Раствор охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора А устанавливают гравиметрическим методом.
Три аликвотные части раствора А по 25 см3 помещают в ста- ' каны вместимостью 300—400 см3, прибавляют по 10 с^3 соляной кислоты и воды до объема 150—200 см3. К растворам приливают по 20—25 см3 раствора фосфорнокислого аммония, по 2—3 капли
индикатора метилового оранжевого и при энергичном перемешивании нейтрализуют аммиаком, приливая его в избыток по 10 см3 на каждые 100 см3 раствора. Затем растворы энергично перемешивают стеклянной палочкой в течение 1 мин и оставляют на 12 ч. Оса
д
фильтр
3 раза и
ок фильтруют на два плотных фильтра с небольшим количествомфильтробумажной массы, промывают стакан 2
3—4 раза аммиаком (1:20). Для удаления избытка фосфат-иона фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, высушивают, осторожно озоляют при температуре 450—500 °С и прокаливают при температуре 1000—1100 °С в течение 25—30 мин,
охлаждают в эксикаторе, взвешивают. Если осадок сохраняет серый оттенок, его смачивают несколькими каплями 10 %-ного раст
вора азотнокислого аммония, осторожно высушивают и вновь прокаливают при температуре 1000—1100 °С, охлаждают и взвеши
вают,
О
Ь;
I Г
дновременно проводят контрольный опыт на загрязнение реактивов.Массовую концентрацию раствора хлористого магния (С), выраженную в г окиси магния на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
('0 ,3622
—V
г
(9)
де т — масса тигля с осадком пирофосфорнокислого магния, г; пі[ — масса тигля без осадка, г;т2— масса тигля с осадком контрольного опыта, г;
ш3 — масса тигля без осадка в контрольном опыте, г;
0,3622 — коэффициент пересчета пирофосфорнокислого магния на окись магния;
V — объем раствора хлористого магния, взятый для анализа, см3.
Раствор Б: 10 см3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
Массовую концентрацию раствора трилона Б по магнию устанавливают: 25 см3 стандартного раствора А помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, прибавляют 100 см3 воды, 10 см3 аммиачного буфера, 0,1 г индикатора хром кислого темно- синего, хорошо перемешивают и титруют трилоном Б до перехода окраски раствора из сиреневой в голубую.
Массовую концентрацию раствора трилона Б (Г), выраженную в г окиси магния на 1 см3 раствора, вычисляют по формуле
С
(10)
Г1Л1,6583где Ci — масса магния в 1 см3 стандартного раствора, г;
V — объем стандартного раствора окиси магния, см3; 1,6583 — коэффициент пересчета магния на окись магния;
— объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование стандартного раствора окиси магния, см3;
V2— объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3.
Проведение анализа
Для определения суммы окиси кальция и окиси магния ко второй аликвотной части раствора, полученной в 4.3, приливают 10 см3 аммиачного буфера, добавляют 0,1 г индикатора хром темно-синего. Раствор титруют трилоном Б до резкого перехода окраски раствора из сиреневой в голубую.
Параллельно проводят контрольный опыт на содержание сум
м
реактивах и воде.
ы окиси кальция и окиси магнияОбработка результатовМассовую долю окиси магния (X) в процентах вычисляют по формуле
[(И-УО-(И?-Из)]Г.100 т ’ '
где V — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование общей окиси кальция и окиси магния, см3;
У{— объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование общей окиси кальция и окиси магния в растворе контрольного опыта, см3;
У2 — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование общей окиси кальция, см3;
Уз — объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование общей окиси кальция в растворе контрольного опыта, см3;
Т — массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г окиси магния на 1 см3 раствора;
т — масса навески, г.
Нормы точности и нормативы контррля точности определения массовой доли окиси магния приведены в таблице 2.
Таблица 2 — Нормативы контроля точности определения массовой доли оки-
7 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ И ОКИСИ МАГНИЯ
Сущность метода
Метод основан на титровании ионов кальция трилоном Б (pH 12) в присутствии металлиндикатора флуорексона или флуоресцирующего индикатора и суммы кальция и магния (pH 9) в присутствии индикатора хром темно-синего. Содержание магния устанавливают по разности между первым и вторым титрованием.
Реактивы и растворы — по 4.2 и 6.2.
Проведение анализа
В мерную колбу вместимостью 250 см3 помещают 100 см3 основного раствора, приготовленного по ГОСТ 21639.2, добавляют 20 см3 раствора хлористого аммония с массовой концентрацией 200 г/дм3, две капли метилового красного и нейтрализуют аммиаком (1:1), нагревают 5 мин для коагуляции полуторных окислов. Охлаждают, добавляют 5 см3 раствора диэтилдитиокарбомата натрия, закрывают колбу пробкой и энергично перемешивают в течение 2—3 мин, доводят до метки водой, перемешивают, фильтруют через плотный фильтр в сухую колбу. Отбирают две аликвотные части раствора по 100 см3 в колические колбы вместимостью 250 см3. В одной из колб определяют общую окись кальция, в другой — сумму общей окиси кальция и окиси магния. В колбу, в которой определяют окись кальция, добавляют 1 см3 раствора гидрохлорида гидроксиламина, четыре капли индикатора индигокармина, нейтрализуют раствором гидроокиси калия с массовой концентрацией 200 г/дм3 до перехода окраски раствора из голубой в желтую, добавляют 0,1 г флуорексона или смеси индикато