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

Содержание S0 3 в портландцементе должно быть не менее 1,5 и не более 3,5%.

Определение окисей натрия и калия

Количество Na2 0 и К2О устанавливают методом пла­ менной фотометрии, основанным на измерении интен­ сивности спектральных линий с помощью фотоэлемента

50

13— бачок с ацетиленом

и соответствующих светофильтров. Фотометрические из­ мерения величины излучения элементов, термически воз­ буждаемых в пламени, позволяют количественно опре­ делять их содержание в анализируемых растворах. Из-

фильтрами с максимумами пропускаемое™, совпадаю­ щими с длинами волн измеряемых излучений.

Анализ проводят с помощью пламенного фотометра, схема которого приведена на рис. 5. Источником возбуж­ дения служит ацетилено-воздушное пламя, пропан или

и в виде мелких частиц аэрозоля подается в пламя. Ха­ рактерное для определяемого элемента излучение при

помощи светофильтров 1 отделяется от излучений дру­ гих элементов, находящихся в пламени, п направляется на фотоэлемент 5, фототок которого измеряется чувст­ вительным гальванометром 7. Сила фототока, регистри­ руемого гальванометром, зависит от концентрации ис­ следуемого элемента. Выделенное светофильтрами из­

и магния практически не влияет на определение содер­ жания щелочных окислов; натрий и калий также не влияют на точность определения каждого из них. При­ сутствие в растворе ионов кальция приводит к завыше­

стью светофильтров, которые пропускают не только из­ лучение натрия, но и частично кальция в области 550 —

6150 А.

Чтобы исключить влияние кальция, учитывают и ком­ пенсируют фототок, вызванный его излучением. Для этого выделенное излучение кальция направляют на се­ леновый фотоэлемент, включенный таким образом, что фототок, возникающий в нем, н фототокп, вызванные излучением калия и натрия, имеют противоположные направления. Эта методика пригодна при анализе пуццолановых портландцементов. При анализе портландцементов переводят кальций в трудно испаряющееся со­

ки; 7—песочная баня; 8— платиновый шпатель; 9— стеклянная па­

52

к о в . График для пуццолановых портландцементов стро­ ят, используя результаты анализа эталонных растворов с различной концентрацией щелочных окислов, приго­

шо перемешивают. Затем готовят эталонные растворы, содержащие 1; 2; 4; 8; 10; 20; 40; 80 и 100 мг/л окисей на­ трия и калия. Для этой цели в мерные колбы емкостью 500 мл последовательно приливают 2; 4; 8; 16; 20; 40; 80; 160 и 200 мл стандартного раствора, разбавляют водой до метки и хорошо перемешивают. Эталонные растворы

указатель гальванометра был на максимальном деле­ нии шкалы. В дальнейшем положение диафрагмы не меняют. Перед каждым последующим измерением тща­ тельно промывают распылитель водой до установки ука­ зателя гальванометра на нулевое деление шкалы. За­ тем последовательно замеряют интенсивности излучения

приготовленных из стандартного раствора, содержаще­ го 3000 мг/л окисей натрия и калия. Для приготовления

53

стандартного раствора отвешивают на аналитических ве­ сах 5,657 г хлористого натрия, 4,749 г хлористого калия, помещают эти количества хлоридов в мерную колбу ем­

дартного раствора, затем туда добавляют соляную и фо­ сфорную кислоты для поддержания одинаковой кислот­ ности растворов, после чего растворы разбавляют водой до метки и тщательно перемешивают. Количество рас­ творов указано в табл.9.

0 0 100 100

ют в платиновый тигель, смачивают несколькими кап­ лями воды, прибавляют 4—5 капель серной кислоты и 10—12 мл плавиковой кислоты. Осторожно перемешива­ ют содержимое тигля платиновым шпателем и, не вы­ нимая его, переносят тигель на нагретую, но не раска­ ленную песочную баню. При этом улетучиваются фто­ рид кремния и избыток фтористого водорода, чему спо­ собствует периодическое перемешивание платиновым шпателем. При появлении белых паров серного ангид­ рида тигель переносят в более горячее место песочной бани и нагревают до полного удаления серного ангид­ рида. Эти операции следует вести под тягой.

54

Остаток тщательно обрабатывают горячей водой в тигле, раздавливая стеклянной палочкой все комочки.

меренному значению показаний гальванометра с помо­ щью графика находят соответствующую ему концентра­

емкостью 50—100 мл, добавляют 10 мл воды и 10 мл ра­ створа соляной кислоты. Стакан накрывают часовым

дим для правильного корректирования сырьевой смеси (шлама или сырьевой муки) в процессе их приготовле­ ния.

В заводской лаборатории титр сырьевой шихты оп­ ределяют каждый час, поскольку это просто и малогру-

55

доемко. Определяют титр путем растворения материа­ ла в соляной кислоте. Поэтому вести контроль по тит­

Окончание сушки определяют, приближая к чашке хо­

воды. Затем содержимое колбы нагревают до кипения, вставив в горло колбы небольшую воронку, ки­ пятят в течение 5 мин, промывают воронку и внутрен­ ние стенки колбы 60 мл горячей воды, прибавляют Я— 4 капли фенолфталеина и оттитровывают избыток кис­ лоты 0,25 н. раствором щелочи (NaOH или КОН) до по­

Обычно для удобства и быстроты вычисления соста­ вляют таблицу, в одну из граф которой вносят количе­ ство миллилитров 0,25 н. раствора щелочи (с интерва­ лом 0,1 мл), израсходованных на титрование, а в дру-

56

гую помещают результаты титрования, выраженные в процентах СаС0 3 .

Можно для определения титра сырьевой смеси поль­ зоваться н титрованными растворами, представляющи­ ми собой не точно 1 н. соляную кислоту и 0,25 н. щелочь.

отличается от заданного, корректируют сырьевую смесь. Процесс этот сводится к смешению двух или трех про­ межуточных сырьевых смесей. Основной шлам может иметь повышенный или пониженный титр. Поэтому на

няют тот или иной вид корректирующей сырьевой сме­ си. Соотношение корректируемой и корректирующей сырьевой смеси рассчитывают по «методу креста». Схе­ ма расчета следующая:

!Т

Г, — Г = b

т. е. на каждые а м6 корректируемой сырьевой смеси не­ обходимо добавить в м3 корректирующей сырьевой сме­ си. Правильность расчета проверяют по формуле

Если получаемое значение Т соответствует заданному, расчет сделан правильно.

57

§ 3. О П Р Е Д Е Л Е Н И Е СВОБОДНОЙ ОКИСИ КАЛЬЦИЯ В К Л И Н К Е Р Е

В обычном портландцементном клинкере содержа­ ние свободной окиси кальция не должно превышать 1—2%. В противном случае возможна так называемая неравномерность изменения объема. В данном разделе приводится описание некоторых количественных мето­ дов определения свободной окиси кальция.

Этилово-глицератный метод

Все методы определения свободной окиси кальция сложны, так как невозможно применять водные раство­ ры, поскольку вода вызывает гидролиз некоторых клин­ керных минералов, что сопровождается появлением до­ полнительного количества СаО. Из известных методов количественного определения свободной окиси кальция наиболее точен этилово-глицератный. Он основан на обработке цемента горячей смесью безводного глицери­ на и абсолютного этилового спирта. При этом в резуль­ тате взаимодействия глицерина с содержащейся в це­ менте свободной окисью кальция образуется глицерат кальция, который оттитровывается спиртовым раство­ ром уксуснокислого аммония или бензойной кислоты.

Ход работы. Навеску клинкера около 1 г, измельченно­ го и пропущенного через сито 006, отвешивают на ана­

церинового растворителя. Колбу ставят на электроплит­ ку 2, присоединяют к пришлифованному обратному хо­ лодильнику 3 и кипятят в течение 10 мин. При этом скорость появления розовой окраски раствора зависит от количества свободной окиси кальция в исследуемом ма­ териале. Если окраска в течение 30 мин кипячения не появилась, можно считать, что свободная окись каль­ ция в образце отсутствует. При появлении розовой окра­ ски коническую колбу отсоединяют от холодильника и

58