После каждой введенной порции раствора красителей обе пробирки с суспензиями энергично встряхивают.
Отмечают полный объем раствора красителей, израсходованный на титрование навески глины до точки эквивалентности.
Обработка результатов
Массовая доля монтмориллонита (Л4) в процентах вычисляют по формуле
^-0.0025-100 о
‘ 0,010 ’ где V—объем раствора красителей, израсходованный на титрование, см3;
100— коэффициент для пересчета на 100 г глины; 0,010— масса глины, г;
поправка на избыток раствора красителей в эквивалентной точке, равный объему 0,08 см3 раствора.
Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 0,5%. Если расхождение превышает 0,5%, испытание повторяют.
За результат испытания принимают среднее арифметическое трех определений.3.9. О п р е д е л е н и е концентрации обменных катионов кальция и магния
Перед определением концентрации обменных катионов проверяют глину на присутствие карбонатов.
Для этого к навеске глины массой 1 г прибавляют несколько капель 10%-ного раствора соляной кислоты. При наличии карбонатов происходит бурное выделение углекислого газа.
Определение концентрации обменных катионов кальция и магния при отсутствии в глине карбонатов.
Метод основан на вытеснении катионов магния и кальция катионами натрия обработкой навески глины раствором хлористого натрия с последующим определением суммы катионов кальция и магния титрованием раствором трилона Б в присутствии индикатора хромоген черного и отдельно катионов кальция в присутствии индикатора флуорексона.
А п п ар а т ур а и материалы
Весы лабораторные 2-го класса с наибольшим пределом взвешивания 200 г с погрешностью ± 0,2 мг по ГОСТ 24104.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий температуру нагрева 105—ПОЧТ
Ступка агатовая или яшмовая.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712, насыщенный раствор.
Трилон Б 0,05 н раствор, приготовленный следующим образом: трилон Б 0,1 н (фиксанал) растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 2 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Калия гидроксид или натрия гидроксид по ГОСТ 4328, 20%-ные растворы.
Малахитовый зеленый (индикатор)_ по^отраслевой нормативно-технической документации, 0,2%-ный раствор водный или спиртовой.
Кальцеина динатриевая соль (флуорексон) по отраслевой нормативно-технической документации.
Индикаторные смеси:
0,1 г флуорексона растирают с 10 г хлористого натрия до однородной массы;
хромоген черный смешивают с хлористым кальцием в соотношении 1 :99, смесь тщательно растирают до однородной массы.
Раствор буферный аммиачный:
20 г хлористого аммония растворяют в 500 см3 воды, приливают 100 см3 аммиака и доводят водой до объема 1000 см3.
Хромоген черный (индикатор); 9
Калий хлористый 2-водный по ТУ 6—09—5077
.С. 13 ГОСТ 28177—89 г
Стаканы химические вместимостью 250—300 см3 по ГОСТ 23932.
Колба, мерная емкостью 500 см3 по ГОСТ 1770.
Колбы конические емкостью 250—300 см3.
Воронки для фильтрования.
Пипетки по ГОСТ 23932.
Проведение испытания
Навеску глины массой 5 г помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, приливают 150 см3 1 н раствора хлористого натрия, перемешивают в течение 5—10 мин и дают отстояться в течение 1 ч. Затем раствор отфильтровывают через фильтр «синяя лента» диаметром 12—14 мм в мерную колбу вместимостью 500 см3.
Раствор обрабатывают хлористым натрием до отсутствия в фильтрате промывной жидкости ионов кальция (реакция с насыщенным раствором щавелевокислого аммония). Контрольную реакцию проводят не раньше чем наберется около 500 см3 фильтрата после отфильтровывания каждых 50 см3 жидкости. Раствор в мерной колбе доводят водой до метки и перемешивают.
От полученного раствора отбирают аликвотную часть объемом 100 см3 в коническую колбу вместимостью 250—300 см3, прибавляют 1—2 капли малахитового зеленого (раствор окрашивается в голубовато-зеленый цвет) и прибавляют 20%-ный раствор гидроокиси калия до обесцвечивания раствора и 10 см3 в избыток. Прибавляют 30—50 мг смеси флуорексона и раствор (для определения катионов кальция) титруют раствором трилона Б до оранжево-розовой окраски с резким уменьшением зеленой флуоресценции.
От исходного раствора отбирают аликвотную часть объемом 100 см3 в коническую колбу вместимостью 250—300 см3, прилщ вают 5 см3 аммиачного буферного раствора, добавляют на кончике шпателя индикаторную смесь с хромогеном черным. Затем раствор (для определения суммы катионов кальция и магния^
титруют раствором трилона Б до перехода окраски из вишневокрасного цвета в голубой.
Через все стадии испытания проводят контрольный опыт.
Обработка результатов
Концентрацию катионов кальция (/), мг-экв на 100 г глины, вычисляют по формуле
v V-0,05-100 v
л =
m
где V—объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование кальция, см3;
0,05— нормальность раствора трилона Б;
100— коэффициент для пересчета на 100 г глины;
m — масса глины в аликвотной части раствора, г;
Хх— масса кальция в контрольном опыте, мг-экв.Концентрацию катионов кальция и магния (Х2)/мг»экв на 100 г глины, вычисляют по формуле
_ К-0,05-100 у
Л3)
где Vi — объем трилона Б, израсходованный на титрование суммы катионов магния и кальция, см3;
— масса глины в аликвотной части раствора, г;
Х3— концентрация кальция и магния в контрольном опыте, мг • экв.
Концентрацию катионов магния (Х4), мг-экв на 100 г глины, вычисляют по формуле
А4= А 2 X'
Определение концентрации обменных катионов кальция и магния в присутствии карбонатов
Аппар ат у р а и материалы
Реактивы и растворы, указанные в п. 3.9.1.1.
Кальций углекислый по ГОСТ 4530.
Проведение испытания
Отбирают две навески глины массой по 1 г, взвешивают с погрешностью не более 0,01)02 г. Одну навеску помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 (раствор 1), вторую — в мерную колбу вместимостью 200 см3 (раствор 2) и прибавляют по 0,2 г углекислого кальция. Затем приливают до 3/4 объема колбы 1 н раствор хлористого натрия (pH около 6,5), взбалтывают, доводят тем же раствором до метки и оставляют на 1 сут. Затем суспензии отфильтровывают и от фильтратов отбирают аликвотные части объемом 50 см3 от раствора 1 и 100 см3 от раствора 2. Далее анализ продолжают, как указано в п. 3.9.1.2.
Обработка результатов
Концентрацию катионов кальция в растворе 1 (X), мг-экв^ на 100 г глины, определяют по формуле
' . V?о,05-100
Л. - - f
m2
где V2— объем раствора трилона Б; израсходованный на титрование раствора 1, см3;
т2— масса глины в аликвотной части раствора, г.
Концентрацию катионов кальция во втором растворе (XJ, мг-экв на 100 г глины, вычисляют по формуле
г _ Кг0,05-100
1 - ,
где У3— объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование раствора 2, см3;
Шз— масса глины в аликвотной части раствора, г.
Концентрацию обменных катионов кальция (Х2)^, мг«экв на 100 г глины, вычисляют по формуле
Х-Х.
Расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 2,5 мг*экв. Если расхождение превышает 2,5 мг-экв, испытание повторяют.
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений.
Определение концентрации обменных катионов натрия и калия
Метод основан на вытеснении катионов калия и натрия катионами аммония обработкой навески глины раствором хлористого аммония с последующим фотометрическим определением суммы катионов натрия и калия.
Аппаратура и материалы
Спектрофотометр или пламенный фотометр.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, 1 н раствор.
Стандартный раствор калия:
1,98 г хлористого калия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Стандартный раствор .натрия:
2,542 г хлористого натрия растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1 дм3, доливают водой до метки и перемешивают.
Стаканы химические вместимостью 250—300 см3 по ГОСТ 23932.
Колба мерная вместимостью 500 см3 по ГОСТ 1770.
Проведение испытания
Навеску глины массой 5 г помещают в стакан вместимостью 250—300 см3, приливают 150 см3 1 н раствора хлористого аммония, перемешивают в течение 5—10 мин, дают отстояться и отфильтровывают через фильтр «синяя лента» диаметром 12—14см в мерную колбу вместимостью 500 см3. Обработку хлористым аммонием заканчивают после получения 500 см3 фильтрата. Раствор в мерной колбе перемешивают и на спектрофотометре измеряют интенсивность излучения натрия и калия. Натрий определяют по интенсивным резонансным линиям 589,0—589,6 нм, калий— по линиям 766,5—769,9 нм.
По интенсивности излучения натрия или калия в растворе исследуемой пробы (измеренной в делениях шкалы прибора) находят их содержание по градуировочному графику.
Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 1 дм3 отмеривают 5, 10, 25, 50, 75 и 100 дм3 стандартного раствора натрия или калия, доводят водой до метки, перемешивают и измеряют интенсивность излучения.Обработка результатов '
Концентрацию катионов натрия или калия (X), в процентах, вычисляют по формуле
г С-У-100
m
где С — концентрация катионов натрия или калия, найденная по градуировочному графику, мг/дм3;
V— объем раствора анализируемой пробы, см3; пг— масса навески глины, г.
Концентрацию обменных катионов калия или натрия (Xj), мг-экв на 100 г глины, вычисляют по формуле
v Л-100
Л ) = ,
Е
где Е — эквивалентная масса катионов калия или натрия. .
Допускаемое расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 0,05% при массовой доле окиси натрия (или калия) до 1% и 0,10%— при массовой доле окиси натрия (или калия) свыше 1 %.
Если результаты испытания отличаются на большую величину, испытание повторяют.
За результат испытания принимают среднее арифметическое- результатов трех определений.
Определение массовой доли карбонатов в пересчете на СаСО3
Метод основан на определении двуокиси углерода, выделенного при обработке глины раствором соляной кислоты, в пересчете на СаСО3.
Аппаратура и материалы
Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор 1:1.
Вода дистиллированная, pH 6,0—7,0, по ГОСТ 6709.
Весы лабораторные 2-го класса .с наибольшим пределом взвешивания 200 г с погрешностью ± 0,2 мг по ГОСТ 24104.
Кальциметр по. отраслевой нормативно-технической документации.
Барометр мембранный метеорологический.
Термометр стеклянный метеорологический по ГОСТ 112.
Проведение испытания
Навеску глины массой 2 г загружают в колбу кальциметра, закрывающуюся пробкой с газоотводной трубкой. В ту же колбу помещают пробирку с 10 см3 раствора соляной кислоты. Закрывают колбу пробкой и устанавливают уровень воды в бюретке на нулевой уровень, перемещая уравнительную склянку. Закрывают кран, соединяющий бюретку с атмосферой. Наклоняют колбу так, чтобы соляная кислота пролилась на глину и взбал-г
тывают колбу до полного смешения реактивов. Через 5 мин определяют объем выделившегося газа, совмещая уровень жидкости в уравнительной склянке с уровнем жидкости в бюретке.
Во врёмя испытания определяют температуру и давление воздуха в помещении.
Обработка результатов
Массовую долю карбонатов в пересчете на СаСО3 (А") в процентах вычисляют по формуле
у Vіщ-100 к/Q оу
m2-1000~X~’ ’
где V — объем выделившегося газа, см3;
— масса 1 см3 двуокиси углерода при температуре и давлении, при которых проводится анализ, мг (табл. 4);
т2— масса навески, г;
2,27— коэффициент пересчета на СаСО3.
За массовую долю карбонатов принимают среднее арифметическое двух определений. Допустимое расхождение между определениями не должно превышать 0,3%.
Если результаты испытания отличаются более чем на 0,3% ■среднего арифметического значения, определение повторяют.
Таблица 4
Плотность двуокиси углерода (мг/см3) в зависимости от температуры и давления
Температура, °С |
Плотность двуокиси углерода (мп/см3) при давлении, Па |
|||||||
98'900 |
99000 |
99'100 |
99200 |
99300 |
99400 |
90500 |
99S0O |
|
28 |
1,7775 |
1,7793 |
1,7811 |
1,7829 |
1,7847 |
1,7865 |
1,7883 |
1,79 кц» |
27 |
Г,7835 |
1,7858 |
1,8871 |
1,7899 |
1,7907 |
1,7925 |
1,7953 |
1,7971 |
26 ... |
.1,7905 |
1,7923 |
1,7941 |
1,7959 |
1,7977 |
1,7995 |
1,8013 |
1,8031 |
25 |
1,7965 |
1,7983 |
1,8001 |
1,8019 |
1,8037 |
1,8059 |
1,8080 |
1,8101 |
24 |
1,8025 |
1,8043 |
1,8061 |
1,8079 |
1,8098 |
1,8119 |
1,8140 |
1,8161 |
23 |
1,8085 |
1,8103 |
1,8121 |
1,8139 |
1,8158 |
1,8178 |
1,8200 |
1,8221 |
22 |
1,8145 |
1,8163 |
1,8181 |
1,8199 |
1,8218 |
1,8239 |
1,8260 |
1,8281 |
21 |
1,8215 |
1,8233 |
1,8251 |
1,8269 |
1,8288 |
1,8309 |
1,8330 |
1,8351 |
20 |
1,8275 |
1,8293 |
1,8311 |
1,8329 |
1,8348 |
1,8369 |
1,8390 |
1,8411 |
19 |
1,8335 |
1,8353 |
1,8371 |
1,8389 |
1,8408 |
1,8429 |
1,8450> |
1,8471 |
18 |
1,8395 |
1,8413 |
1,8431 |
1,8449 |
1,8468 |
1,8489 |
1,8510 |
1,8531 |
17 |
1,8455 |
1,8473 |
1,8491 |
1,8519 |
1,8538 |
1,8559 |
1,8580' |
1,8601 |
16 |
1,8525 |
1,8543 |
1,8561 |
1,8589 |
1,8607 |
1,8625 |
1,8643 |
1,8661 |
15 |
1,8585 |
1,8603 |
1,8621 |
1,8618 |
1,8637 |
1,8668 |
1,8694 |
1,8721 |
14 |
1,8645 |
1,8663 |
1,8681 |
1,8708 |
1,8727 |
1,8745 |
1,8763 |
1,8781 |
13 |
1,8715 |
1,8733 |
1,8751 |
1,8768 |
1,8788 |
1,8809 |
1,8830 |
1,8851 |
12 |
1,8775 |
1,8793 |
1,8811 |
1,8837 |
1,8858 |
1,8879 |
1,8900 |
1,8921 |
1.1 |
1,8845 |
1,8863 |
1,8881 |
1,8907 |
1,8928 |
1,8949 |
1,8970 |
1,8991 |
10 |
1,8915 |
1,8933 |
1,8951 |
1,8977 |
1,8998 |
1,9019 |
1,9040 |
1,9061 |