Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 284

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Определение х р о м а 7 - 1 0

Метод основан на фотоколориметрическом определении окра­ шенного комплекса хрома(VI) с дифенилкарбазидом.

Реактивы

и аппаратура

 

 

 

 

Дифенилкарбазид,

ч. д. а., 0,1%-ный свежеприготовленный

раствор.

На хо­

лоду

растворяют

0,02 г дифенилкарбазида

в 2 мл

уксусной кислоты и

прибав­

ляют

18 мл спирта.

 

 

 

 

 

 

Бихромат

калия,

х. ч., перекристаллизованнын,

стандартный

раствор, содер­

жащий 0,002 мг хрома в 1 мл.

 

 

 

 

Нитрат калия,

х. ч. пли ч. д. а.

 

 

 

 

Перманганат

калия,

х.ч., 0,01 н. раствор. Растворяют 0,033

г перманганата

калия в 100 мл воды, не содержащей СОг.

 

 

 

 

Серная кислота,

х.ч., плотн. 1,84 г/см3

и 6 н. раствор. Добавляют по каплям

к серной кислоте,

плотн.

1,84 г/см3 , 0,01 н.

раствор

перманганата калия

до пре­

кращения обесцвечивания. Осторожно вливают 160 мл обработанной таким образом серной кислоты в 800 мл воды, перемешивают и по охлаждении дово­ дят объем раствора водой до 1 л.

Уксусная кислота ледяная, х. ч". Карбонат натрия, х. ч., безводный. Этиловый спирт, ректификат.

Фенолфталеин, 1%-ный спиртовой раствор.

Фотоколориметр.

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емко­ стью 50 мл отмеривают пипетками по 1,5 мл 6 н. серной кислоты, 3 мл раствора дифенилкарбазида и от 1 до 12 мл (с интервалом в 1 мл) стандартного раствора хрома. Объемы растворов в мерных колбах доводят водой до метки, перемешивают и через 10 мин из­ меряют их оптическую плотность в кювете, с толщиной слоя 20 мм на фотоколориметре с зеленым светофильтром № 5 при длине волны 536 нм. Раствором сравнения служит вода. По полученным данным строят калибровочный график.

Ход определения. Навеску двуокиси титана 1 г, взятую с точ­ ностью 0,0002 г, сплавляют в платиновом тигле с 6 г карбоната натрия и 0,2 г нитрата калия при температуре 1000—1200 °С. Вы­ щелачивают плав горячей водой при нагревании, переводят вместе с осадком в мерную колбу емкостью 100—200 мл и доливают до метки водой, предварительно обработанной раствором перманга­ ната калия. Перемешивают смесь и дают отстояться. Из прозрач­ ного раствора над осадком отбирают аликвотную часть 10—25 мл, в зависимости от предполагаемого содержания хрома, нейтрали­ зуют разбавленной серной кислотой по фенолфталеину и прили­ вают еще 1,5 мл кислоты. В мерную колбу емкостью 50 мл вносят 3 мл раствора дифенилкарбазида и охлажденный испытуемый раствор, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора в условиях, описанных при построении калибровочного графика. Содержание хрома в аликвотной части раствора находят по калибровочному

12 За к. 665

353


графику, исходя

из

полученной

величины оптической

плот­

ности.

 

 

 

 

 

 

Содержание хрома х (в %) находят по формуле

 

 

 

 

.v = - ^ - I 0 0

 

 

 

 

Vig

 

 

 

где а— количество

хрома,

найденное

по

калибровочному графику,

мг; Vo—

объем мерной колбы, в которую переведен выщелоченный раствор,

мл;

Vi —

объем аликвотной части, мл; g—навеска,

мг.

 

 

Точность метода +2—3%; чувствительность 0,04 мкг/мл.

Определение фосфора1 1

Метод основан на связывании фосфат-иона в фосфорно-молиб-

.деново-ванадиевую гетерополикислоту желтого цвета, которую оп­ ределяют фотоколориметрическн.

Реактивы

и аппаратура

 

 

 

 

 

 

 

 

Ванадат

 

аммония,

х. ч. или ч. д. а.,

раствор. Смешивают

 

100 мл

2,4%-ного

раствора ванадата

аммония с 160 мл 6 и. раствора серной

кислоты

и отфиль­

тровывают.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Молибдат

аммония,

х. ч. или ч. д. а., 10%-ный раствор.

 

 

 

 

Нитрат калия,

х. ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фосфат

калия

однозамещенный

КН2РО4,

х. ч., двойной

перекристаллизации,

стандартный раствор, содержащий 0,01 мг фосфора в 1 мл.

 

 

 

 

Азотная

 

кислота,

х. ч., плотн.

1,4

г/см3 ,

разбавленная

 

(1:1,5)

и плотн.

1,15 г/см3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Серная

кислота, х. ч. или ч. д. а.,

плотн. 1,84 г/см3

и 6 и. раствор.

 

Карбонат

натрия, х. ч., безводный

и 1%-ный раствор.

 

 

 

 

Составной

реактив.

Растворяют

50 г молнбдата аммония

при нагревании в

500 мл воды и постепенно вливают

в колбу,

содержащую 135 мл азотной кис­

лоты плотн.

1,4 г/см3 .

Закрывают колбу, перемешивают раствор, оставляют на

1 сутки в темноте, затем

фильтруют

в мерную колбу

емкостью 1 л,

приливают

100 мл отфильтрованного

раствора

ванадата

аммония

и

160

мл 6 и.

раствора

серной кислоты, доливают водой до метки, перемешивают

и переносят в склян­

ку из темного

стекла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фотоколориметр.

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью 100 мл отмеривают с интервалом 1 мл от 2,0 до 20,0 мл стандарт­ ного раствора фосфата калия. Во все колбы приливают по 15 мл азотной кислоты плотн. 1,15 г/см3 и по 10 мл составного реактива. Через 5 мин доливают раствор водой до метки-и перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность растворов в кювете с толщиной слоя 50 мм на фотоколориметре с фиолетовым свето­ фильтром № 2 при длине волны 413 нм. В качестве раствора срав­ нения применяют контрольный раствор, содержащий все реактивы, кроме стандартного раствора фосфата калия, вместо которого до­ бавлена вода. По полученным данным строят калибровочный гра­ фик.

Ход определения. Навеску двуокиси титана

0,5 г, взвешенную

с точностью 0,0002 г, сплавляют в платиновом

тигле с 4 г безвод-

354


ного карбоната натрия и 0,2 г нитрата калия при температуре 1000—1200 °С. Выщелачивают плав в стакане с горячей водой при осторожном нагревании, фильтр.уют в мерную колбу емкостью 200 мл и несколько раз промывают осадок горячим 1%-ным раст­ вором карбоната натрия. Подкисляют фильтрат по конго красному раствором азотной кислоты плоти. 1,15 г/см3 и доводят его объем

водой до метки. В мерную

колбу

емкостью

100 мл

вносят 10—

50 мл фильтрата, в зависимости

от

предполагаемого

содержания

фосфора, добавляют 15 мл

азотной

кислоты

плотн.

1,15 г/см3 и

10 мл составного'реактива;

через

5

мин доливают водой до метки

и перемешивают. Через 15 мин

измеряют оптическую плотность

раствора в условиях, описанных

при построении калибровочного

графика.

 

 

 

 

 

Содержание фосфора х

(в %) находят по формуле

 

где а — количество фосфора, найденное по калибровочному графику, мг; 200 — объем мерной колбы, мл; V\ — объем аликвотной части, мл; g— навеска, мг.

Точность метода ± 3 — 5 % ; чувствительность 0,2 мг/мл.

Определение марганца

Марганец — нежелательная примесь, ухудшающая цвет белого пигмента. Количественное определение марганца может быть про­ ведено фотоколориметрическим или тиосульфатным методом.

Фотоколориметрический метод 12>13

Принцип метода, реактивы, аппаратура и построение калибро­ вочного графика — см. стр. 323.

Ход определения. Навеску двуокиси титана 0,5 г, взвешенную с точностью 0,0002 г, смешивают с 6 г карбоната натрия и сплавляют в платиновом тигле с крышкой при температуре 1000—1200 °С. Охлажденный тигель с плавом помещают в стакан и нагревают на песочной бане с раствором серной кислоты (1:1) до полного раст­ ворения плава. Переводят раствор из стакана в мерную колбу емкостью 200 мл, после охлаждения доводят до метки водой, пере­ мешивают, отмеривают пипеткой аликвотную часть 5—10 мл и вносят в стакан емкостью 100 мл. Приливают в стакан 7 мл сернофосфорной смеси и 10 мл 1%-ного раствора периодата калия, раз­ бавляют смесь водой до 40—60 мл и нагревают 20 мин, не доводя до кипения. После охлаждения переливают раствор в мерную кол­ бу емкостью 100 мл, доводят его объем водой до метки, переме­ шивают и через I ч измеряют оптическую плотность в кювете с тол­ щиной слоя 50 мм на фотоколориметре с зеленым светофильтром № 5 при длине волны 536 нм. Раствором сравнения служит вода.

12*

355


Содержание марганца х (в %) в пересчете на окись марганца находят по формуле

где а — количество

окиси марганца, найденное по калибровочному графику, мг;

200 — объем мерной

колбы, мл; 1Л— объем алпквотной

части,

мл; g — навес­

ка, мг.

 

 

 

 

 

 

Точность

метода

± 3 — 5 % ; чувствительность

0,1

мкг/мл.

 

 

 

Тиосульфатный метод 14

 

 

 

Описание

метода

и реактивы — см. стр. 322.

 

 

 

Ход определения. Навеску двуокиси титана 0,1 г, взятую с точ­

ностью 0,0002 г, помещают в стакан емкостью

50 мл, приливают

10 мл смеси

кислот,

накрывают часовым стеклом и осторожно ки­

пятят 10 мин. После охлаждения смесь разбавляют

водой до 30 мл

и фильтруют

через

плотный фильтр в коническую

колбу емкостью

100 мл, промывая осадок несколько раз подкисленной водой (1 мл смеси кислот на 100 мл воды). Добавляют к фильтрату 2 г пер­

сульфата аммония, 5 мл

раствора

нитрата серебра и нагревают

до кипения; при наличии

марганца

появляется малиновая окраска.

Кипятят смесь 1 мин, охлаждают, добавляют 5 мл раствора хлори­ да натрия и титруют раствором тиосульфата натрия до обесцвечи­ вания.

Содержание марганца х (в %) находят по формуле

.v- = ^ . 1 0 0 g

где а — объем 0,065%-ного раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, мл; Т — титр раствора тиосульфата натрия по марганцу, г/мл; g — навеска, г.

Точность метода ± 1 до­

определение алюминия , 5 ' 1 6

Метод основан на образовании комплекса алюминия с трилоном Б. Не вошедший в реакцию трилон Б определяют титрованием хлоридом железа.

Реактивы

Металлический алюминий, х. ч., стандартный раствор, содержащий 0,001 г алюминия в 1 мл. Навеску алюминия 1 г, взятую с точностью 0,0002 г, раство­ ряют в 50 мл раствора соляной кислоты (1:1) при нагреваний, переводят в мерную колбу емкостью I л и после охлаждения доводят объем раствора водой до метки.

Аммиак, х. ч., 25%-ный и 10%-ный растворы. Ацетат аммония, х. ч. или ч. д. а., 10%-ный раствор.

Хлорид железа, х.ч., 0,05и. раствор (срок хранения не более 7 суток).

356


Соляная кислота,

х. ч., плотн.

1,19 г/см3 и раствор

(I : I) .

 

 

Сульфосалициловая

кислота,

х. ч. или ч. д. а.,

20%-ный аммиачный

раствор.

Растворяют 2 г сульфосалициловой кислоты в 5

мл

воды,

прибавляют 1,2 мл

25%-ного раствора аммиака и разбавляют

водой до 10 мл.

 

 

Карбонат натрия, х. ч., безводный и 1%-ный раствор.

 

 

Трилон Б, х. ч., 0,1 и. раствор.

 

 

 

 

 

 

Установление титра раствора трилона Б по алюминию. В ко­

ническую колбу емкостью 200—250 мл отмеривают

пипеткой 20 мл

стандартного раствора

алюминия,

приливают 80 мл воды

и 20 мл

0,1 и. раствора

трилона

Б, нейтрализуют

раствор 10%-ным

раство­

ром аммиака

до перехода

окраски

бумаги

конго

в фиолетовую,

добавляют 2 капли раствора сульфосалициловой кислоты и тит­ руют 0,05 н. раствором хлорида железа до появления бурой, не исчезающей в течение 2 мин окраски; в конце титрования вводят еще 2 капли раствора сульфосалициловой кислоты. На связывание

избытка раствора трилона Б должно быть израсходовано

не ме­

нее 5 мл раствора хлорида железа.

 

 

 

 

 

 

Для определения

отношения

объема

раствора

трилона Б

к

объему раствора хлорида железа в коническую

колбу отмеривают

из бюретки 20 мл

0,1 н. раствора трилона

Б, добавляют

100 мл

воды, 5 мл раствора

ацетата аммония,

2 капли

раствора

сульфо­

салициловой кислоты

и титруют

0,05 и. раствором

хлорида

железа

до образования не исчезающей

в течение 2 мин бурой окраски. От­

ношение К находят по формуле

 

 

 

 

 

 

 

где а — объем 0,1 п. раствора

трилона

Б, взятого для титрования, мл; 6 — объем

0,05 н. раствора хлорида

железа, израсходованного

на титрование, мл.

 

 

Титр раствора трилона Б по алюминию Т (в г/мл) находят по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,-0,001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а-ЬК

 

 

 

 

 

 

где Vi — объем аликвотной части стандартного

раствора

алюминия, взятой для

анализа, мл; с — объем

0,1 и. раствора

трилона Б,

взятого

для установления

титра, мл; Ъ — объем

0,05 н.

раствора

хлорида

железа,

израсходованного

на

титрование избытка раствора

трилона

Б, мл.

 

 

 

 

 

 

Ход определения. Навеску

двуокиси

титана

0,5—1,0 г,

взятую

с точностью 0,0002 г, сплавляют в платиновом тигле с крышкой с шестикратным количеством карбоната натрия при температуре 1000—1200 °С и выщелачивают плав водой при нагревании. Осадок двуокиси титана отделяют фильтрованием, десятикратно промывая его горячим 1%-ным раствором карбоната натрия и собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу. Нейтрализуют фильтрат соляной кислотой плотн. 1,19 г/см3 по конго красному, приливают из бюретки 10—12 мл 0,1 н. раствора трилона Б и нейтрализуют 10%-ным раствором аммиака по конго красному. Затем добавляют к раствору 5 мл 10_%-иого раствора ацетата

357