книги из ГПНТБ / Тимашев В.В. Технический анализ и контроль производства вяжущих материалов и асбестоцемента учеб. пособие

После добавления трилона Б раствор нагревают до кипения, приливают 10 мл ацетатного буферного рас­ твора, охлаждают до комнатной температуры п титруют раствором хлорного железа до появления золотистооранжевой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.

Содержание окиси алюминия в процентах рассчиты­ вают по формуле

ния необходимо, чтобы кислотность раствора была стро­ го определенной и одинаковой. Поэтому необходимо, чтобы кислотность аликвотных частей с 2,5 и 7,5 мл стандартного раствора была такой же, как и кислот­ ность раствора, содержащего 5 мл, поскольку именно такое количество колориметрируется при основном определении. Чтобы добиться этого, используют титрован­ ные растворы 1 н. НС1 и 0,25 н. NaOH. В отдельный ста­ кан отбирают дополнительно 2,5 мл стандартного рас­ твора, добавляют 5—7 капель фенолфталеина и нейтра­ лизуют 0,25 н. раствором щелочи до появления слабо­ розовой окраски; израсходованное на нейтрализацию количество раствора NaOH добавляют к отобранной ра-

40

нее аликвотной части раствора в 7,5 мл. К аликвотной части в 2,5 мл добавляют в четыре раза меньше 1 н. рас­ твора соляной кислоты. В результате кислотность рас­ творов, содержащих 2,5; 5 и 7,5 мл стандартного рас­ твора, становится одинаковой. После этого во все кол­

выдерживания определяют оптическую плотность на фо­ токолориметре, пользуясь зеленым светофильтром. Не­ полученным результатам, зная концентрацию растворов,

пользованием зеленого светофильтра. Содержание оки­

ние СаО можно либо после отделения полуторных окис­ лов, либо в их присутствии; при этом ионы железа и алюминия должны быть связаны в прочные комплекс­ ные соединения.

41

новить титр трилона Б по СаО. Это делается следующим образом. 5 г углекислого кальция растворяют в 80— 100 мл соляной кислоты (1:4) при нагревании. Рас­ твор кипятят в течение 3—5 мин для удаления углекис­ лого газа, затем прибавляют щелочь до получения сла­ бокислой реакции по лакмусовой бумажке. После этого

8—10 мл 20%-ного раствора щелочи, добавляют на кон­ чике шпателя смесь индикаторов (0,1 г мурекспда и 0,25 г нафтолового зеленого Б перемешивают с 25 г без­ водного NaCl или КС!). Затем дотптровывают раствор трнлоном Б до перехода розовато-сиреневой окраски в сине-голубую. Титр раствора трилона Б (в г СаО) опре­ деляют по формуле

После того как установлен титр трилона Б, опреде­ ляют окись кальция без отделения полуторных окислов следующим образом. Из 500 мл раствора, полученного при растворении цемента по описанной ранее методике (см. стр. 33), отбирают в коническую колбу 200 мл, до­ бавляют 10 мл маскирующего агента (5%-ный водный раствор триэтаноламина, содержащий 0,5% NaF). Нейт­ рализуют раствор 20%-ным раствором щелочи по бу­ мажке конго. Добавляют еще избыток щелочи в 10 мл для повышения рН раствора до 12 и на кончике шпате­ ля смесь индикаторов. Затем быстро титруют раствором трилона Б до перехода окраски из розовато-сиреневой в сине-голубую. Содержание СаО в % рассчитывают по формуле

42

ция определяют следующим образом. Гидроокиси желе­ за и алюминия осаждают в два приема, чтобы не было одновременного осаждения углекислого кальция. Из 500 мл раствора цемента берут 100 мл, помещают в ста­ кан емкостью 300 мл. Затем прибавляют 6—7 капель азотной кислоты плотностью 1,4, доводят до кипения и слабо кипятят в течение 1—2 мин. После этого добав­ ляют основное количество 10%-иого водного раствора аммиака до появления осадка, который растворяют не­ сколькими каплями соляной кислоты (1:4), и кипятят раствор для удаления углекислоты в течение 3—5 мин.

Затем к раствору добавляют 1—2 капли метилового красного и окончательно осаждают гидроокиси, прибав­ ляя аммиак по каплям из бюретки до пожелтения рас­ твора. Стакан с осадком помещают до просветления жидкости над осадком в теплое место, после чего филь­ труют через неплотный фильтр. Осадок отбрасывают, полученный фильтрат охлаждают, добавляют 5 мл рас­ твора трилона Б, 8—10 мл 20%-ной щелочи и на кон­ чике шпателя смесь индикаторов, после чего догитровывают раствором трилона Б до перехода окраски из

Принцип фототрилонометрического титрования основан на том, что в процессе титрования вблизи точки экви­ валентности титруемый раствор начинает изменять ок­ раску, что сказывается на величине светопоглощения раствора, в результате чего меняется величина фотото­ ка, силу которого регистрирует микроамперметр.

Приборы ФЭТ-УНИИЗ и ТФЛ-46-2 работают следу­ ющим образом: а) ФЭТ-УНИИЗ. Световой поток, излу­ чаемый электролампой и усиленный рефлектором, про-

43

микроамперметра не перемещается. Когда будет дости­ гнута точка эквивалентности, возможны следующие из­ менения в состоянии титруемого раствора: 1) величина светопоглощения станет постоянной; 2) одна — две из­ быточные капли титранта вызовут увеличение или уменьшение светопоглощения, которое было неизмен­ ным в течение всего титрования; 3) резко скачкообраз­ но изменится величина светопоглощения титруемого раствора.

В точке эквивалентности стрелка микроамперметра сигнализирует об окончании титрования: она либо сов­ сем останавливается, либо плавно сдвигается то влево, то вправо, или резко скачкообразно перемещается в тот или другой край шкалы.

При определении СаО на приборе ФЭТ-УНИИЗ при­ меняют интерференционный светофильтр с длиной золны 610 мк.

б) ТФЛ-46-2. В отличие от ФЭТ-УНИИЗ в данном приборе точка эквивалентности фиксируется автомати­ чески, при этом прекращается подача титранта. Однако определение СаО с помощью прибора ТФЛ-46-2 выпол­ няется в два этапа: 1) прекращение подачи титранта фиксируется вблизи точки эквивалентности автомати­ чески; 2) окончательно дотптровывают раствор вруч­ ную.

Принципиальная схема прибора приведена на рис. 3. Основными его элементами являются бюретка 1, в ко­ торой раствор устанавливается на нулевое деление ав­ томатически, клапаны титрования 2, фотоабсорциометр 3 с ячейкой титрования (кюветой) 4, мешалкой 5 и элек­ тронным блоком, управляющим прибором 6, который подает сигналы для регулировки подачи титранта.

При полном цикле титрования вручную выполняют в основном следующие операции: подготавливают про­ бу для анализа и помещают ее в ячейку фотоабсорциометра; заполняют бюретки титрантом из емкостей 7, ус­ танавливают элементы коммутации в нужное положе­ ние. Количество израсходованного титранта отсчитывают по шкале бюретки.

44

Работает прибор следующим образом.

Световой поток от лампы накаливания собирается конденсором в параллельный пучок и зеркалом напра­ вляется в светоприемнпк, проходя при этом через опти­ ческий клин, светофильтр, кювету с анализируемым ра­ створом и защитные стекла. Оптический клин служит для регулирования в процессе настройки прибора интен-

Рис. 3. Принципиальная схема прибора ТФЛ-46-2

сивностн светового потока, падающего на светоприем­ нпк.

Изменение оптической плотности анализируемого раствора в кювете в процессе титрования влияет на ин­ тенсивность светового потока, падающего на фото­ элемент. Это фиксируется микроамперметром, регистри­ рующим величину фототока.

Подробное описание конструкции приборов ФЭТ- -УНИИЗ и ТФЛ-46-2 дано в инструкциях по эксплуата­ ции соответствующих приборов.

45

Ход работы. Вначале устанавливают титр трилона В по СаО. Для этого 0,5 г углекислого кальция растворя­ ют в 30—40 мл соляной кислоты (1:3) при нагревании, раствор кипятят 3—5 мин для удаления углекислоты, переливают в мерную колбу емкостью 500 мл, охлаж­ дают, разбавляют водой до метки и хорошо перемеши­ вают.

Для определения титра трилона Б на приборе ФЭТУНИИЗ из бюретки спускают в три стакана емкостью 150 мл по 20 мл полученного раствора хлористого каль­ ция, разбавляют водой до 80 мл, приливают из бюрет­ ки точно отмеренные 10—15 мл раствора трилона Б, титр которого устанавливают. Затем добавляют 15 мл рас­ твора КОН (NaOH), 7 капель индикатора. В стакан ос­ торожно опускают магнитный элемент, запаянный в сте­ клянную трубку. Стакан помещают в гнездо прибора, включают прибор и двигатель электромагнитной мешал­ ки. Затем с помощью компенсатора переводят стрелку микроамперметра в крайнее правое положение, рас­ твор перемешивают в течение 1 мин и приступают к тит­ рованию. Избюретки в стакан начинают подавать рас­ твор трилона Б. Первые порции раствора трилона Б не вызывают заметного изменения окраски, поэтому стрел­ ка микроамперметра продолжает оставаться неподвиж­ ной. По мере последующего прибавления трилона Б постепенно изменяется цвет титруемой жидкости и уве­ личивается ее светопоглощенне. В связи с этим умень­ шается сила фототока, и стрелка прибора постепенно сдвигается влево.

Если в процессе титрования стрелка мпкроамперметра переместилась в крайнее левое положение шкалы за­ долго до достижения точки эквивалентности, то стрелку выводят на середину шкалы или в правое крайнее по­ ложение при помощи ручки компенсатора. Титрование ведут до остановки стрелки микроамперметра, что соот­ ветствует точке эквивалентности. Титр раствора трило­ на Б, выраженный в граммах СаО (ТЪю), вычисляют по среднему результату из трех определений по форму­ ле, аналогичной формуле (40), только в числителе вме­ сто 5 ставится 0,5, а в знаменателе вместо 1000—500.

При определении титра трилона Б на приборе ТФЛ- 46-2 перед его началом прибор настраивают. Для этого переводят тумблер в положение «прибор включен» и в течение 20—30 мин дают прибору прогреться. Затем ру-

46

чкой, расположенной на правой боковой стороне прибо­ ра, устанавливают оптический клин в нулевое положе­ ние, а ручку чувствительности «грубо» переводят в край­ нее левое положение. Бюретку / (см. рис. 3) заполняют 0,1 н. раствором трилона Б, стакан с раствором, содер­ жащим кальций и все необходимое для его титрования (см. выше), помещают в ячейку титрования. Устанавли­ вают стрелку микроамперметра на нуль, а ручку «чув­ ствительность плавно» переводят в крайнее левое поло­ жение (на минимальную чувствительность).

После этого в ячейку помещают предварительно от­ титрованный обычным способом раствор кальция вместо неоттитроваиного и поворачивают ручку «чувствитель­ ность плавно» по часовой стрелке до тех пор, пока не сработает система «конец титрования» и не загорится соответствующая лампочка. Стрелка измерительного прибора при этом отклоняется на 20—25 делений. Пос­ ле этого ручку «чувствительность плавно» поворачива­ ют вправо еще на 1—2 деления, чтобы подача тптранта автоматически прекратилась несколько раньше точки эквивалентности.

В случае, если система не сработает, ручку «чувст­ вительность грубо» поворачивают вправо на одно деле­ ние и повторяют операцию с ручкой «чувствительность плавно» до тех пор, пока система перекрытия магист­ рали не сработает. После настройки прибора положение ручек настройки и клина не должно нарушаться.

Затем титруют анализируемый раствор с красным светофильтром, который устанавливают ручкой, распо­

ют на нуль. Затем открывают кран бюретки и начинают титрование. В конце титрования стрелка быстро откло­ няется на 20—25 делений, при этом загорается сигнал «конец титрования», и подача тптранта (трилона Б) ав­ томатически прекращается. Точку эквивалентности оп­ ределяют следующим образом. Тумблер «двойное тит­ рование» перемещают в положение «включено», автома-

47

тпческое титрование переключается на «визуальное», переводят стрелку микроамперметра вправо на 30—40 делений. Затем открывают кран бюретки и, нажимая кнопку «подача титранта», производят титрование. При этом, как и в приборе ФЭТ-УНИИЗ, стрелка будет сдви­ гаться влево. Титруют до остановки стрелки мнкроамперметра, что свидетельствует о достижении точки эк­ вивалентности.

Титр раствора трилона Б, выраженный в граммах СаО, вычисляют по среднему из результатов трех тит­ рований по формуле, рекомендуемой при определении с помощью прибора ФЭТ-УНИИЗ.

Содержание окиси кальция устанавливают следую­ щим образом. Из мерной колбы, емкостью 500 мл отби­ рают пипеткой 50 мл раствора, полученного при раст­

УНИИЗ определяют по остановке стрелки микроампер­ метра, а на приборе ТФЛ-46-2, как при установке титра трилона Б, — визуально.

Содержание окиси кальция в процентах вычисляют

навливают в растворе после определения окиси кальция. Вначале находят титр раствора трилона Б по MgO.

Материалы. / — т р и л о н Б, 0,1 н. раствор; 2 — аммиачный буфер­ ный раствор; 3 — кислотный хром темно-синий; 4 — сухая смесь хромогена черного специального ЕТ-00.

Ход работы. Титр раствора трилона Б по MgO опре­ деляют следующим образом. В три химические колбы ем­ костью 250—300 мл спускают из бюретки по 20 мл 0,1 н. титрованного раствора сернокислого магния, приготов­ ленного из фиксанала. Разбавляют растворы водой до 100 мл, нагревают до 60—70° С, приливают по 20 мл ам­ миачного буферного раствора и 5—7 капель индикатора кислотного хрома темно-синего или на кончике шпате-

48