Если в пробе содержится барий, раствор может быть слегка мутноват. Из этого раствора отбирают аликвотные части и определяют содержание окиси алюминия, окиси кальция, окиси магния, общего железа.
Проведение анализа
Отделение полуторных окислов уротропином
Аликвотную часть 200 см3 основного раствора помещают в стакан вместймостью 400—500 см3, добавляют 20 см3 раствора хлористого аммония с массовой концентрацией 200 г/дм3, нагревают до температуры 70—80 °С, устанавливают pH 2—3 (по универсальной индикаторной бумаге) или на pH-метре, подготовив пробу нейтрализацией по метиловому красному раствором аммиака до выпадения осадка и изменения окраски; избыток аммиака нейтрализуют соляной кислотой 1:5 до растворения выпавшего осадка полуторных окислов, затем добавляют 30 см3 уротропина. Выпавшему осадку гидроокисей дают постоять при температуре 70—80 °С в течение 5—10 мин, после чего фильтруют на фильтр средней плотности и промывают 5—6 раз раствором хлористого аммония с массовой концентрацией 10 г/дм3, нейтрализованным по метиловому красному аммиаком. Фильтрат используют для определения содержания окиси кальция и окиси магния, а осадок — для определения содержания окиси алюминия.
Отделение полуторных окислов аммиаком
Аликвотную часть 200 см3 основного раствора помещают в стакан вместимостью 400-—500 см3, добавляют 20 см3 раствора хлористого аммония с массовой концентрацией 200 г/дм3; нагревают до температуры 70—80 °С, добавляют 1—2 капли метилового, красного и осаждают, полуторные окислы аммиаком (1:JL Добавляя
его до изменения окраски индикатора (или до слабого запаха). Для коагуляции осадка раствор нагревают в течение 3—5 мин,
з
средней плотности, промывают
атем фильтруют на фильтр3—4 раза горячим раствором хлористого аммония с массовой концентрацией 10 г/дм3, нейтрализованным по метиловому красному аммиаком. Осадок полуторных окислов смывают с фильтра горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение, и растворяют в 20 см3 горячей соляной кислоты (1:1), нагревают до кипе- ' ния и повторно осаждают полуторные окислы аммиаком, как указано выше.
Осадок фильтруют через тот же фильтр, промывают 5—6 раз горячим раствором хлористого аммония с массовой концентрацией 10 г/дм3. Фильтраты объединяют и используют для определения окиси кальция и окиси магния.
Осадок полуторных окислов смывают в стакан, в котором проводилось осаждение, фильтр обмывают 20 см3 горячей соляной кислоты (1:1), затем хорошо смывают горячей водой. Общий объем раствора должен быть 60—70 см3. Раствор нагревают до кипения (полного растворения осадка) и нейтрализуют /горячим раствором гидроокиси натрия с массовой концентрацией 200 г/дм3 по бумаге конго при перемешивании до перехода окраски в красный цвет, затем тонкой струей при энергичном перемешивании приливают в избыток 35—40 см3 горячей гидроокиси натрия и 0,5 см3 раствора сернистого натрия. Раствор кипятят 3—4 мин для коагуляции осадка железа, титана и охлаждают. Содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 250 см3, доливают до метки водой и хорошо перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр средней плотности в сухую колбу, отбрасывая
первые порции фильтрата.
Аликвотную часть фильтрата и количество добавляемого раствора трилона Б определяют в зависимости от содержания в нем алюминия по таблицам 1 и 2.
|
Массовая доля окиси алюминия, % |
Аликвотная часть анализируемого раствора, см3 |
ь Объем раствора 0.0125 моль/дмэ трилона Б, см3 |
»
До 2
ДО а
10
15
20
включ.
100
100
1О0
Таблица Ь — Объем раствора трилона Б при массовой доле окиси алюминия до 5%
Таблица 2 — Объем раствора трилона Б при массовой доле окиси алюминия от 5 до 60 %
Аликвотная часть анализируемого раствора, см3
Объем раствора 0,025 молЫ/дм3 трилона Б, см3
Массовая доля окиси алюминия, %
' Раствор нейтрализуют соляной кислотой по конго красному до перехода окраски из красной в сине-фиолетовую, приливают 20 см3 уксуснокислого буфера, кипятят 2—3 мин. Раствор охлаждают, добавляют 0,2—0,3 г ксиленолового оранжевого или 3 см3 дитизона. Избыток трилона Б оттитровывают раствором уксуснокислого цинка с молярной концентрацией 0,0125 или 0,025 моль/дм3 до резкого перехода окраски раствора из желтой в малиново-красную. Через, весь анализ проводят контрольный опыт.
Обработка результатов
М
(3)
где- Т — массовая концентрация раствора трилона Б, выраженная в г окиси алюминия на 1 см3 раствора;
— объем титрованного раствора трилона Б, взятый с избытком, см3;
— объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование избытка раствора трилона Б, см3;
К — соотношение растворов трилона Б и уксуснокислого цинка;
m — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.
Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли окиси алюминия приведены в таблице 3.Таблица 3 —' Нормативы контроля точности определения массовой доли
окиси алюминия
Допускаемые расхождения, %
Массовая доля окиси алюминия, %
От 1 до 2 включ.
Св. 2, » 5 »
Св. 5 » 10 »
» 10 » 20 »
» 20 » 50і »
» 50 » 60- »
5 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ УСКОРЕННЫЙ МЕТОД
Сущность метода
Ускоренный титриметрический метод определения окиси алюминия применяется для флюсов с массовой долей железа до 0,5 % и несодержащих титана.
Метод заключается в кипячении кислого раствора с избытком трилона Б.
Кислотность раствора понижают добавлением аммиака и буферного раствора, избыток трилона Б оттитровывают уксуснокислым цинком. Трилонат алюминия разрушают добавлением фтористого натрия. При нагревании алюминий переходит в более прочное фтористое соединение. Освободившийся трилон Б оттитровывают уксуснокислым цинком.
Реактивы и растворы — по 4.2 с дополнением.
Массовую концентрацию уксуснокислого цинка устанавливают по стандартному раствору окиси алюминия. Для этого стандартный раствор окиси алюминия в количестве, соответствующем массе его в навеске анализируемого образца, помещают в колбу. Далее определение ведут по 5.3.
Проведение анализа
Аликвотную часть 50—100 см3 основного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют из бюретки 10—50 см3 раствора трилона Б с молярной концентрацией 0,0125 или 0,025 моль/дм3 (в зависимости от массовой доли алюминия), нейтрализуют аммиаком по конго красному до перехода окраски 9
У 22:из красной в сине-фиолетовую, добавляют 20 см3 уксуснокислого буфера, кипятят 2—3 мин, при содержании окисіг алюминия более 30 % кипячение необходимо продлить до 7—8 мин. Раствор охлаждают, добавляют 0,2—0,3 г ксиленолового оранжевого или 2 см3 дитизона, избыток трилона Б оттитровывают раствором уксуснокислого цинка с молярной концентрацией 0,0125 или 0,025 моль/дм3 до резкого перехода окраски раствора из желтой в малиново-красную. Добавляют 80 см3 фтористого натрия, нагревают до перехода окраски раствора из розовой в желтую. Раствор охлаждают, добавляют 0,1 г ксиленолового оранжевого или 2 см3 дитизона. Освободившийся трилон Б от трилоната алюминия оттитровывают раствором уксуснокислого цинка с молярной концентрацией 0,0125 или 0,025 моль/дм3.
Через весь анализ проводят контрольный опыт.
5.4 Обработка результатов
Массовую долю окиси алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле
Т
(4)
(И~У)-100где Т — массовая концентрация уксуснокиского цинка, выраженная в г окиси алюминия, на 1 см3 раствора;
— объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование трилона Б, освободившегося от трилоната алюминия после добавления фтористого натрия, см3;
— объем раствора уксуснокислого цинка, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта после добавления фтористого натрия, см3;
т — масса навески, соответствующая аликвотной части раст* вора, г./
Нормы точности и нормативы контроля точности опреде* ления массовой доли окиси алюминия приведены в таблице 3.
6 АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД
Сущность метода
Метод основан на измерении степени поглощения резонансного излучения свободными атомами алюминия, образующимися в результате распыления анализируемого раствора в пламени закись азота — ацетилен.
Аппаратура, реактивы
Спектрофотометр атомно-абсорбционный любого типа с источником излучения для алюминия.Печь муфельная с температурой нагрева до 1000 °С.
Ацетилен растворенный по ГОСТ 5457. Закись азота газообразная. Компрессор с рессивером, обеспечивающий подачу сжатого воздуха, или баллон со сжатым воздухом, или сжатый воздух из воздухопровода с давлением на входе в спектрофотометр не менее 2 атм.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор с массовой концентрацией 10 г/дм3.
Остальные реактивы и растворы — по 4.2.
Проведение анализа
Навеску флюса массой. 0,5 г помещают в платиновый тигель, смешивают с 5 г смеси для сплавления и сплавляют в муфельной печи при температуре 950—1000 °С в течение 15 мин. Охлажденный тигель помещают в стакан вместимостью 250 см3, приливают 50 см3 горячей воды, 10 см3 соляной кислоты и нагревают до растворения солей. Тигель удаляют из стакана и обмывают водой. Если раствор непрозрачный, его фильтруют через плотный фильтр, промывают 2—3 раза горячей соляной кислотой (5:95) и 3—4 раза горячей водой. Фильтр помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и остаток сплавляют с 1,5—2,0 г пиросернокислого калия. Охлажденный плав выщелачивают в 60 см3 горячей соляной кислоты (1:5). Раствор присоединяют к основному фильтрату. Объединенный фильтрат выпаривают до влажных солей, приливают 30 см3 соляной кислоты, нагревают до растворения солей, затем приливают 60 см3 воды, 10 см3 раствора желатина, перемешивают, дают постоять в теплом месте 5—7 мин и фильтруют кремниевую кислоту через фильтр средней плотности в коническую колбу вместимостью 250 см3. Осадок промывают 3—4 раза горячей соляной кислотой (5:95) и 5—6 раз горячей водой. Раствор выпаривают до объема 70—80 см3, охлаждают, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
В зависимости от массовой доли окиси алюминия отбирают аликвотную часть раствора в соответствии с таблицей 4.
Таблица 4 — Объем аликвотной части раствора
М
Объем аликвотной части, см3
50
25-
20
ассовая доля окиси алюминия, %От 1 ДО 5 ВКЛЮЧ.
Св. 5 » 20. »
» 20 » 30 »
» 30) » 60 »
Аликвотную часть раствора помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3, выпаривают до влажных солей, приливают 4 см3 соляной кислоты, 15—20 см3 воды и нагревают до полного растворения солей. Охлажденный раствор помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доливают до метки водой, перемешивают. Через весь ход анализа проводят контрольный опыт.
Распыляют раствор контрольного опыта и раствор анализируемой пробы в пламя закись азота — ацетилен в порядке увеличения абсорбции до получения стабильных показаний для каждого раствора. Перед распылением каждого раствора распыляют воду для промывания системы и проверки нулевой точки. Измеряют атомную абсорбцию алюминия при длине волны 309,3 нм.
После вычитания значения атомной абсорбции раствора контрольного опыта из значения атомной абсорбции раствора анализируемой пробы находят массу алюминия в растворе анализируемой пробы по градуировочному графику (в пересчете на окись алюминия).
Построение градуировочного графика
Для построения градуировочного графика в семь платиновых тиглей помещают по 5 г смеси для сплавления и проводят анализ по 6.3.1.
В шесть конических колб с аликвотной частью плава приливают 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10,0; 15,0 см3 стандартного раствора алюминия, что соответствует 0,000945; 0,00189; 0,00472; 0,00945; 0,018895; 0,02834 г окиси алюминия, по 4 см3 соляной кислоты, доливают до метки водой и перемешивают.
Седьмая колба, не содержащая стандартный раствор, служит для проведения контрольного опыта. Измерение абсорбции полученных растворов проводят по 6.3.1.
6Л Обработка результатов
Массовую долю окиси алюминия (X) в процентах вычисляют по формуле
(5)
tn V '
где — масса окиси алюминия в растворе анализируемой про-
бы, найденная по градуировочному графику, г;
т — масса навески пробы, г.
Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовой доли окиси алюминия приведены в таблице 3.
УДК 66.046.52:546.621—31:006.354 ОКС 71.040.040 В09 ОКСТУ 0709
