Анализ сернокислого алюминия

Определение содержания AI2O3. Это определение основано на предварительном переводе сульфатов в хлориды и свобод­ ной серной кислоты в соляную по уравнениям:

AI2 (S04)3-j-3BaCl2==3BaS044-2AlCl3;

Fe2 (S04)3-b3BaCl2=3BaS04-f 2FeCl3;

H2S04+ ВaClo= ВaS04 4- 2HC1

и последующем титровании соли алюминия по реакции:

2AlCl3+6NaOH=2Al(OH)3+6NaCl.

При этом происходят также и побочные реакции:

2HCl+2Na0H=2NaC14-H20;

FeCl3+6N aO H =2Fe (OH)3+ 6NaCl,

А12 (S0 4)3 2А1С13 -*■ А120 3.

Содержание окиси алюминия определяют так. В коническую колбу вместимостью 250 мл наливают 25 мл испытуемого рас­ твора, прибавляют 3 капли 3 %-ного раствора перекиси водо­ рода. При этом происходит окисление сернокислого закисного железа в окисное

2FeS04+ H 20 2+ H 2S04 — Fe2 (S04)3+ 2 H 20.

Затем добавляют 75 мл дистиллированной воды, нагревают до кипения и добавляют около 10 мл нагретого до кипения 10 %-ного раствора хлористого бария.

В результате указанных выше обменных реакций между сер­ ной кислотой и хлористым барием, сернокислым алюминием и сернокислым окисным железом выпадает осадок сернокислого бария. В растворе образуется соляная кислота, хлористый алю­ миний и хлорное железо. Теплый раствор с осадком титруют 0,5 н. раствором едкого натра в присутствии фенолфталеина до слабо-розового окрашивания. Содержание окиси алюминия рассчитывают по формуле

где Vz — количество 0,5 н. раствора NaOH, пошедшего на титрование, мл;

V\ — количество 0,5 н. раствора NaOH при определении свободной серной кислоты, мл;

К — нормальность раствора NaOH;

Т титр 1 н. раствора AI2O3, равен 0,01699; АРе2о»— содержание окиси железа, г/л;

0,6384 — коэффициент пересчета окиси железа на окись алюминия.

Полученное значение состава раствора пересчитывают на состав исходного продукта по формуле

растворе, г/л; Р — навеска глинозема для анализа, г.

Анализ каолиновой суспензии

Каолин (белая глина) широко используется в качестве на­ полнителя бумажной массы. Он представляет собой землистую белую массу различных оттенков, образовавшуюся вследствие выветривания и разрушения гранита и полевого шпата. Хими­ ческий состав каолина выражается формулой AI2O3-25102*2 ^ 0 и содержит А120 3—39,6 %, Si02—46,5 %, Н20 —13,9%.

Гидратная вода каолина выделяется только при температуре красного каления. Важными качественными показателями као­ лина являются белизна и степень его дисперсности. Присутст­ вие в каолине окислов железа придает ему желтизну н снижает его качество. Размер частиц каолинита в разных каолинах бы­ вает от 0,1 до 40 мкм, а белизна 70—90 %. Плотность каолина в сухом состоянии равна 2,5—2,7 г/см3. Каолин не растворим

вводе и добавляется в бумажную массу в виде суспензии.

Определение концентрации каолиновой суспензии. Это опре­

деление основано на сравнении массы заданного объема испы­ туемой суспензии с массой того же объема воды и учетом плот­

чала пустой, а затем наполненный до метки водой и наполнен­ ный до метки каолиновой суспензией. Перед отбором пробы суспензию тщательно перемешивают. Для расчета принимают:

Р\ — масса пустого сухого сосуда, г; Р2— масса воды, вмещающейся в сосуде, г;

Рз — масса сосуда с каолиновой суспензией, г; Р4 — масса воды во взятой суспензии, г;

X — масса сухого коалина во взятой суспензии, г; 2,6 — плотность сухого каолина, г/см3;

Х/2,6 — объем сухого каолина во взятой суспензии, см3. Тогда

Х = Рг- Р {- Р , -

где 1,625 (Pi +Р2 ) — величина постоянная для определенного со­ суда.

В случае применения сосуда объемом 1 л количество сухого каолина выразится в граммах на литр; при применении сосуда Другой вместимости вычисленное значение X будет соответство­ вать содержанию сухого каолина в соответствующем объеме суспензии. В этом случае для нахождения концентрации каоли­ новой суспензии в граммах на литр необходимо произвести со­ ответствующий пересчет.

Определяют размеры частиц каолина на основании скорости их осаждения согласно закону Стокса:

кг; г] — вязкость жидкости, Па-с;

г — радиус частицы, м;

v — скорость движения частицы, м/с; у — плотность чистой жидкости, кг/м3; ук — плотность частиц суспензии, кг/м3; g — ускорение силы тяжести, м/с2.

Решая эти уравнения относительно г, получим:

7jV

г —

(b — l)g

Если все постоянные величины в данном опыте объединить в одну константу К, то для каолиновой суспензии при 20 °С получим

r = K Y v .

Для определения скорости осаждения частиц необходимо взболтать суспензию каолина и налить в узкий мерный цилиндр