Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 278

Скачиваний: 1

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

10 мл фильтрата, помещают в ячейку, добавляю 3 капли раствора желатина и 0,50 г сульфита натрия. Снимают полярограмму при £пач = 1.0 В, затем приливают в ячейку из микробюретки точно отмеренный объем стандартного раствора цинка и вновь снимают полярограмму.

Содержание цинка х (в %) находят по формуле

• • -

а 5 ' к

°

-100

 

(S2-Si)Vig

 

 

где а — масса добавленного цинка, г; 5i, S 2 — высота волны соответственно анализируемого раствора и того же раствора с добавкой стандартного раствора цинка; У0 — общий объем анализируемого раствора, мл; Vi — объем аликвотной части анализируемого раствора в ячейке, мл; g — навеска, г.

Определение циркония

В литературе описаны различные методы определения цирко­ ния. Для фотоколорнметрических методов определения циркония предложено более 30 реактивов. Наибольшее распространение имеют арсеназо I I I 2 2 , пирокатехиновый фиолетовый2 3 , метшпимоловый синий2 4 и ксиленоловый оранжевый2 5 .

Однако первые три реактива непригодны для определения цир­ кония в двуокиси титана, так как титан и сульфат-ионы мешают определению, а предварительное отделение циркония от титана слишком продолжительно для заводского контроля.

Елинсон и Нежнова применили фотоколориметрический метод определения циркония с ксиленоловым оранжевым в сернокислой среде в присутствии перекиси водорода. Этот метод положен в основу модифицированного метода определения циркония в дву­ окиси титана, но без применения перекиси водорода, образующей с титаном интенсивно окрашенное соединение.

Определению не мешают большие количества титана, алюми­

ния, цинка,

молибдена,

вольфрама;

железо

может присутствовать

до 0,05 мг.

Содержание

свинца и

меди

не должно превышать

100 мкг. В двуокиси титана содержание этих примесей незначи­ тельно, и они не мешают определению циркония.

Реактивы

и аппаратура

 

 

 

 

 

Сульфат

аммония, х. ч.

 

 

 

 

 

Серная кислота, х. ч., плоти.

1,84 г/см3

и 1 н. раствор.

 

Ксиленоловый

оранжевый,

х.ч. или

ч. д. а.,

0,1%-ный раствор,

свежеприго­

товленный.

 

 

 

 

 

 

 

 

Трилон Б, х. ч., 0,1 н. раствор.

 

 

 

 

Хлорокись

циркония

ZrOCl2

• 8 Н 2 О ,

х. ч.

 

 

Фотоколориметр.

 

 

 

 

 

 

Приготовление

стандартных

растворов циркония. Р а с т в о р А

(содержит

0,04

мг двуокиси циркония в

1 мл), Навеску

хлорокиси

362


циркония 0,1 г, взятую с точностью 0,0002 г, растворяют

в 100 мл

1 и. раствора

серной кислоты, переводят в мерную

колбу

емкостью

1 л и доводят объем раствора до метки водой.

 

 

Р а с т в о р

Б (содержит 0,0080 мг двуокиси циркония

в 1 мл).

Помещают в мерную колбу емкостью

100 мл 20 мл раствора А, до­

бавляют 10 мл 1 н. раствора серной

кислоты и воду до метки.

Построение калибровочного графика. В мерные колбы

емкостью

50 мл вводят

из микробюретки от 0,5 до 5,0 мл

(с интервалом

0,5 мл) стандартного раствора

А, доливают 1 н.

раствор

серной

кислоты до 20 мл, прибавляют

по 1 мл раствора

ксиленолового

оранжевого и добавляют воду до метки.

 

 

При построении калибровочного

графика для

проб,

содержа­

щих менее 1 % циркония, вместо стандартного раствора А исполь­ зуют те же объемы раствора Б. Через 15—20 мин после смешения измеряют оптические плотности растворов на фотоколориметре, применяя зеленый светофильтр № 5 при длине волны 536 нм и кювету с толщиной слоя 30 мм для больших концентраций цирко­ ния (от 0,02 до 0,20 мг) и кювету с толщиной слоя 50 мм для ма­ лых концентраций циркония (от 0,004 до 0,040 мг). По полученным данным строят калибровочный график.

Ход определения. Навеску двуокиси титана 0,1 г, взятую с точ­ ностью 0,0002 г, помещают в стакан емкостью 25—50 мл, содержа­ щий 3 мл серной кислоты плотн. 1,84 г/см3 и 1,5 г сульфата аммо­ ния, накрывают часовым стеклом и растворяют .при нагревании. После полного разложения двуокиси титана раствор охлаждают, осторожно разбавляют водой, переносят в мерную колбу емкостью

100 мл, доливают водой до метки и перемешивают. Из этой

колбы

отбирают пипеткой 2 аликвотные части

от 5 до 20 мл, в

зависи­

мости от предполагаемого содержания

циркония, которые

вносят

в мерные колбы емкостью 50 мл. В каждую колбу прибавляют 1 н.

раствор

серной кислоты до объема 20 мл. В одну из колб, исполь­

зуемую для получения раствора сравнения,

вводят микропипеткой

0,2

мл

раствора трилона

Б. В обе колбы

приливают по

1 мл

раствора ксиленолового

оранжевого,

доводят объемы

раство­

ров

в

обеих колбах водой до метки

и

перемешивают.

Через

15—20 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоко­ лориметре в условиях, указанных при построении калибровочного графика.

Содержание циркония х (в %) в пересчете на двуокись цирко­ ния находят по формуле

где

а — количество двуокиси циркония, найденное по калибровочному графику,

мг;

Vo — объем

мерной

колбы, мл; Ki — объем аликвотной части раствора, мл;

g — навеска, мг.

 

 

 

Точность

метода

± 1 , 5 % ; чувствительность 0,08 мкг/мл.

363


Определение ванадия

В литературе описано несколько методов определения ванадия. Наибольшее распространение в аналитической практике имеет сротоколорпметрпческпй метод, основанный на связывании ванадия в комплекс фосфорно-вольфрамово-ванадиевой кислоты, окрашен­ ный в зеленовато-желтый цвет2 6 . Этот метод позволяет определять ванадии при его содержании в растворе от 0,001 до 3%.

Реактивы

и аппаратура

Ванадат

аммония,

х.ч., перекрнсталлпзовапиый и высушенный при 50"С,

стандартный

раствор,

содержащий в 1 мл 0,1 мг пятнокпси ванадия. Раство­

ряют в воде, содержащей 20 мл азотной кислоты плотн. 1,40 г/см3 , 0,1287 г

вакадата

аммония, переводят в

мерную колбу емкотыо 1 л и доводят объем

раствора

водой до метки.

 

 

Азотная

кислота, х.ч., плоти.

1,40 г/см3 .

 

Серная

кислота, х.ч., плотн. 1,84 г/см3 и раствор

(1 : 1).

Фосфорная

кислота, х.ч., плоти. 1,70 г/см3 .

 

Вольфрамат натрия, х.ч. или ч. д. а., 5%-нып раствор.

Карбонат

натрия, х.ч., безводный, 10%-ный и

1%-ный растворы.

Нитрат натрия, х. ч.

 

 

Фотоколориметр.

 

 

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью 50 мл отмеривают из мпкробюреткн от 0,5 до 6,50 мл (с интерва­

лом 0.5 мл) стандартного

раствора ванадия. Во все колбы

добав­

ляют по 10 мл 10%-ного

раствора

карбоната

натрия,

по

2,5 мл

раствора серной

кислоты

(1:1),

0,5

мл фосфорной

кислоты и

1,0 мл раствора

вольфрамата натрия.

Доводят

объемы

растворов

в колбах до метки водой и перемешивают. Через 20—25 мин изме­ ряют их оптическую плотность на фотоколорпметре с фиолетовым светофильтром 2 при длине волны 413 им в кювете с толщиной слоя 20 мм.

Раствором сравнения служит контрольный раствор, содержа­ щий все применяющиеся реактивы, кроме ванадия. Окраска ста­

бильна. По полученным данным строят калибровочный

график.

Ход определения. Навеску двуокиси титана

0,1—0,5

г,

взятую

с точностью 0,0002 г, сплавляют в платиновом

тигле с шестикрат­

ным количеством карбоната натрия и 0,1—0,2

г

нитрата

натрия

при температуре 1000—1200 °С. После охлаждения

выщелачивают

плав водой при нагревании, при этом ванадий переходит в водную вытяжку. Отфильтровывают осадок через фильтр, предварительно промытый раствором карбоната натрия, 'Промывают горячим 1%- ным раствором карбоната натрия и отбрасывают. Фильтрат и про­ мывные воды помещают в мерную колбу емкостью 50 мл, охлаж­ дают, нейтрализуют раствором серной кислоты (1:1) по лакмусо­ вой бумажке и добавляют 1. мл избытка раствора серной кислоты (1 : 1)-. Затем в колбу приливают 0,50 мл фосфорной кислоты, 1 мл раствора вольфрамата натрия и воду до метки. Осторожно переме-

364


шивают раствор и измеряют его оптическую плотность в условиях, указанных при построении калибровочного графика.

Содержание ванадия х (в °/о) в пересчете на пятиокись вана­ дия находят по формуле

.1- = - - 100

8

где

а — количество пятиокнси ванадия, найденное по калибровочному графику,

мг;

g — навеска, мг.

Точность метода ± 5 % ; чувствительность 1 мкг/мл.

Определение ж е л е з а 2 7

Железо является нежелательной примесью в двуокиси титана, ухудшающей цвет пигмента. Для его определения рекомендуется фотоколориметрический.метод с применением о-фенантролина или а.а'-дипиридила, образующих с ионами Fe2 + комплексные соедине­ ния красного цвета (в отличие от комплекса железа с а.а'-дипири- дилом комплекс с о-фенантролином имеет оранжевый оттенок).

Комплексы очень устойчивы, и растворы

не меняют окраску в тече­

ние нескольких месяцев. Преимуществом

использования о-фенам-

тролина является то, что его можно применять в слабокислых

растворах, в которых многие металлы не осаждаются в виде гид­ роокисей н фосфатов. Определению мешает ртуть, ее концентра­

ция

при

содержании

железа

2

мкг/мл

не должна превышать

1 мкг/мл. Никель также мешает

определению; его

концентрация

не должна превышать содержание железа.

 

 

Реактивы и аппаратура

 

 

 

 

 

 

Сульфат

аммония,

х. ч.

 

 

 

 

 

 

 

Солянокислый

гидроксиламин,

х. ч. или ч.д. а.,

10%-ный раствор.

 

Металлическое

железо,

х. ч.

 

 

 

 

 

 

Азотная

кислйта,

 

плоти.

1,4 г/см3 , не содержащая железа.

 

 

Соляная

кислота,

х. ч.,

плоти.

1,19

г/см3 , не

содержащая

железа, раствор

(1 :

1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Винная

кислота,

х. ч., 10%-ный

раствор.

 

 

 

Серная кислота,

х. ч., плотн. 1,84

г/см3 .

 

 

 

Ацетат натрия, х. ч., 50%-ный раствор.

 

 

 

о-Фенантролин

или а,а'-дипиридил,

0,5%-ный раствор.

 

 

Фотоколориметр.

 

 

 

 

 

 

 

 

Приготовление стандартного раствора железа. Р а с т в о р со­ держит 0,10 мг железа в 1 мл. Растворяют 0,1 г железа, взвешен­ ного с точностью 0,0002 г, в 30 мл раствора соляной кислоты (1 : 1), прибавляют 5—10 капель азотной кислоты и нагревают до кипения. Переводят раствор в мерную, колбу емкостью 1 л и раз­ бавляют водой до метки.

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью 50 мл отмеривают из микробюретки 0,10, 0,20, 0,50, 0,80, 1,00, 1,20, 1,50, 1,70, 2,00, 2,20 и 2,50 мл стандартного раствора. В каждую

365


колбу приливают воду до объема 10 мл, по I мл раствора винной кислоты (для удержания титана в растворе) и 1 мл раствора со­ лянокислого гидрокснламина для восстановления железа (III) до

двухвалентного. Затем

нейтрализуют'

растворы 50%-ным раствором

ацетата натрия до покраснения бумаги конго

(рН 3,0—6,0). Далее

приливают в каждую колбу по 1 мл раствора

о-фенантролина (или

а.а'-дипиридила)

и воду до метки, перемешивают растворы и че­

рез 30 мин измеряют

их оптические

плотности в кювете с толщи­

ной слоя 10 мм на фотоколориметре

с синим светофильтром № 3

при длине волны 453 нм. Раствором

сравнения служит вода. По

полученным данным строят калибровочный график.

 

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

ностью 0,002 г, помещают в стакан

емкостью 25 мл, приливают

2,5 мл серной кислоты, добавляют

1,5

г сульфата

аммония, на­

крывают часовым

стеклом и нагревают

до

полного

растворения

двуокиси титана. Охлаждают раствор, переводят в мерную колбу емкостью 50 мл, осторожно добавляют воду до метки и перемеши­ вают. При наличии осадка раствор фильтруют. Отбирают по 25 мл раствора и помещают в мерную колбу емкостью 50 мл, куда до­ бавляют по 1 мл растворов винной кислоты и солянокислого гид­ рокснламина. Затем нейтрализуют раствор раствором ацетата на­

трия

до покраснения

бумаги конго. Избыток буферного раствора

не мешает

определению. К нейтрализованному раствору прили­

вают

1 мл

раствора

о-фенантролнна (или а.а'-дипиридила), раз­

бавляют водой до метки, перемешивают и через 30 мин измеряют

оптическую плотность

на фотоколориметре

в условиях, указанных

при построении калибровочного графика.

 

Содержание железа х (в %) находят по формуле

где а — количество железа,

наиденное

по калибровочному графику, мг; Vo —

объем мерной колбы, мл;

Vi — объем

аликвотной

части, мл; g— навеска, мг.

Точность метода ± 5 % ; чувствительность 0,2 мкг/мл.

Определение хлора

Метод основан на извлечении водорастворимых хлоридов рас­ твором карбоната натрия и последующем их определении нефелометрическим методом с нитратом серебра.

Реактивы и аппаратура

Хлорид

калия, х.ч., стандартный раствор, содержащий 0,1 мг хлора в 1 мл.

Растворяют

0,2087 г хлорида калия в 1 л воды.

Азотная кислота, х.ч., плоти. 1,4 г/см3 , не содержащая хлора. Карбонат натрия, х. ч., безводный, не содержащий хлора. Нитрат серебра, х.ч., 1%-ный раствор,

Фотоколориметр-нефелометр,

366