Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 274

Скачиваний: 1

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

Азотная

кислота, х.ч., плоти.

1,40

г/см3 .

 

 

Серная

кислота, х. ч., плотн.

1,84 г/см3 .

 

 

Соляная

кислота, х.ч., плотн. 1,19 г/см3

и раствор

(I : I) .

Трилон

Б, х. ч., 0,1 н. раствор.

 

 

 

Установление титра трилона Б по железу — см. стр. 396.

Ход определения. Навеску

0,5 г, взятую

с точностью0,0002 г,

железной

лазури, предварительно

высушенной до постоянной

массы при температуре 110°С, помещают в стакан емкостью 250 мл и обрабатывают 25 мл раствора едкого кали, помешивая стеклян­ ной палочкой до полного исчезновения синих крупинок. Содержи­ мое стакана разбавляют трехкратным объемом воды и фильтруют через беззольный фильтр «красная лента». Промывают осадок на фильтре горячим раствором нитрата аммония до отрицательной реакции промывных вод на ионы Fe(CN)e (капля промывных вод, подкисленная серной кислотой, не должна давать голубого окра­ шивания с раствором хлорида железа) и растворяют в 60 мл горячего раствора соляной кислоты, промывают фильтр кипящей водой до полного обесцвечивания и отбрасывают. Фильтрат и про­ мывные воды собирают в коническую колбу емкостью 250 мл и нейтрализуют по каплям аммиаком до появления слабого помутне­ ния, которое устраняют, добавляя несколько капель раствора со­ ляной кислоты. После осветления раствора приливают 1 мл рас­ твора соляной кислоты, 2 мл индикаторной смеси, тщательно перемешивают и титруют раствором трилона Б до перехода ок­ раски раствора из красно-фиолетовой в зеленую.

Содержание железа (III) х (в %) находят по формуле

 

 

А *

.

0,002792 , ш о

 

 

 

 

 

S

 

 

 

где а — объем 0,1 н. раствора

трилона

Б, израсходованного на титрование, мл;

К — поправочный коэффициент

для

приведения концентрации

раствора

трило­

на Б к точно 0,1 н.; 0,002792 — масса

железа,

соответствующая

1 мл точно 0,1 н.

раствора трилона Б, г; g— навеска, г.

 

 

 

 

 

Определение

титана

 

 

Титан образует с перекисью водорода, а также с хромотропо-

вой и аскорбиновой кислотами в среде минеральной

кислоты

окра­

шенные соединения, используемые для колориметрических3 0

опре­

делений.

 

 

 

 

 

 

Наиболее распространены методы определения титана, осно­ ванные на его взаимодействии с перекисью водорода в растворе 2—3 н. серной кислоты и образовании комплексного катиона со­ става [ T i O ( H 2 0 2 ) ] 2 + интенсивно желтого цвета. Избыток перекиси це влияет на интенсивность окраски раствора. Повышение рН при­

водит к образованию соединений другого типа, не имеющих

жел­

той окраски. Концентрация серной

кислоты, более высокая,

чем

3 и., приводит к ослаблению окраски вследствие смещения

рав­

новесия в сторону образования

сульфатсодержащего аниона.

371


Определению титана мешают ванадии, хром, молибден, церпн, ко­ торые также образуют с перекисью водорода комплексные соеди­ нения, и элементы, имеющие собственную окраску (медь, железо, кобальт, никель и некоторые другие).

Для устранения влияния желтой окраски железа последнюю маскируют, добавляя фосфорную кислоту, связывающую железо в бесцветный комплекс состава H3 [Fe(P04 )2 ].

Большая концентрация щелочных металлов ослабляет окраску раствора, поэтому стандартный и исследуемые растворы должны содержать одинаковые количества сульфатов щелочных металлов и серной кислоты.

Реактивы

и аппаратура

 

 

 

 

 

Сульфат

аммония,

х. ч.

 

 

 

 

 

Серная

кислота, х. ч., плотн. 1,84

г/см3 , (1:1)

и 5%-нып (по объему)

рас­

творы.

 

 

 

 

 

 

 

 

Фосфорная

кислота, х. ч., плоти.

1,70 г/см3 .

 

 

 

Перекись

 

водорода,

х. ч., 3%-ный

раствор.

 

 

 

Двуокись

 

титана, х. ч.

 

 

 

 

 

Фотоколориметр.

 

 

 

 

 

 

Приготовление

стандартных

растворов

титана.

Р а с т в о р

А

(содержит

 

1,0 мг двуокиси титана в 1 мл). Навеску

двуокиси ти­

тана 0,5 г, взятую

с точностью 0,0002 г, нагревают с 15 мл серной

кислоты плотн. 1,84 г/см3 и 7,5 г сульфата

аммония

в стакане ем­

костью 50

мл до

полного растворения. После охлаждения осто­

рожно разбавляют водой, перемешивают, переносят в мерную кол­ бу емкостью 500 мл, доводят объем раствора до метки 5%-иым раствором серной кислоты и снова перемешивают.

Р а с т в о р Б (содержит 0,10 мг двуокиси титана в 1 мл). От­ меривают пипеткой 10 мл стандартного раствора А, переносят в мерную колбу емкостью 100 мл и разбавляют до метки 5%-ны.м раствором серной кислоты.

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью 50 мл отмеривают из микробюретки от 2 до 9 мл (с интервалом 1,0 мл) стандартного раствора Б и затем от 1,0 до 2,0 мл (с ин­ тервалом 0,2 мл) стандартного раствора А. Доводят объем рас­ творов во всех колбах до 10 мл 5%-ной серной кислотой, добав­ ляют по 2 мл фосфорной кислоты и по 3 мл перекиси водорода, каждый раз перемешивая, и доливают до метки 5%-ным раство­ ром серной кислоты. Измеряют оптические плотности растворов в кювете с толщиной слоя 20 мм на фотоколорнметре с синим све­ тофильтром № 3 при длине волны 453 нм. Раствором сравнения служит вода. По полученным данным строят калибровочный график.

Ход определения. Навеску железоокисного пигмента 0,5 г, взве­ шенную с точностью 0,0002 г, вносят в стакан емкостью 100 мл и растворяют при нагревании в 30—40 мл раствора серной кислоты (1 : 1). После охлаждения переводят раствор в мерную колбу ем-

372


костью 100 мл, доводят до метки 5%-'НЫм (по объему) раствором серной кислоты и перемешивают. Аликвотную часть раствора 1 — 25 мл, в зависимости от предполагаемого содержания титана, от­ меривают пипеткой в мерную колбу емкостью 50 мл, куда добав­ ляют при перемешивании 2 мл фосфорной кислоты, 3 мл перекиси водорода, а затем — до метки 5%-ный раствор серной кислоты. Оптическую плотность раствора измеряют 'в условиях, указанных при построении калибровочного графика.

Содержание

титана

х

%) в пересчете на

двуокись

находят

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

Vig

 

 

где а — количество

двуокиси

титана, найденное по калибровочному графику, мг;

Ко — объем мерной

колбы,

мл;

Vi — объем аликвотной

части, мл;

g—на­

веска, мг.

 

 

 

 

 

Точность метода ±1,00; чувствительность 4 мкг/мл.

Анализ свинцовых пигментов

Пигменты, в состав которых входит свинец, широко приме­ няются в лакокрасочной промышленности. Они могут быть полу­ чены с гаммой цветов высокой яркости и прочности. В зависимо­ сти от технологии изготовления, применяемых соосадителей и мо­ дификаторов получают пигменты, значительно отличающиеся как по цвету, так и по свойствам. Анализ этих пигментов сложен, так что при кажущейся тождественности определяемых элементов в каждом отдельном случае необходимо тщательно подбирать реак­ тивы и их концентрации.

Анализ свинцовых кронов

Хромат свинца является основой для получения пигментов с широкой гаммой цветов от зеленовато-желтого до оранжевого. Та­ кие пигменты получают методом осаждения. В качестве раствори­ мых солей свинца обычно применяют ацетат и нитрат свинца, в качестве стабилизатора моноклинной модификации хромата свин­ ца в состав свинцовых кронов часто вводится сульфат свинца.

Определение общего содержания свинца

Метод основан на осаждении свинца в виде хромата из аце­ татной среды, растворении осадка в соляной кислоте и последую­ щем иодометрическом определении свинца. Недостатком этого об­ щепринятого метода является то, что в ацетатной среде не всегда выпадает хорошо промываемый и легко фильтрующийся кристал­ лический осадок хромата свинца оранжевого цвета. Часто выпа­ дает аморфный осадок хромата свинца желтого цвета. Промывка

373


такого осадка всегда сопряжена с потерей коллоидального хро­ мата свинца.

Поэтому были разработаны условия осаждения крупнокристал­ лического хромата свинца из азотнокислой среды. Такой осадок

хромата свинца быстро фильтруется и легко промывается 3 1 ' 3 2 .

Реактивы

 

 

Бихромат

калия,

х. ч., насыщенный раствор.

Иодид калия, х. ч.

 

Азотная кислота,

х. ч., плоти.

1,40 г/см3 и Зн. раствор.

Соляная

кислота,

х. ч., плотн.

1,19 г/см3 и раствор (1 :4).

Уксусная

кислота

ледяная, х. ч. и 10%-ный раствор. •

Крахмал,

1%-нын раствор.

 

Тиосульфат натрия, ч. д. а., 0,1

н. раствор.

Ход определения. Навеску свинцового крона 0,15 г, взятую с точностью 0,0002 г, помещают в стакан емкостью 100 мл, добав­ ляют 25 мл 3 н. раствора азотной кислоты, накрывают часовым стеклом, растворяют при нагревании, переносят в коническую кол­

бу

емкостью 500—750 мл, тщательно ополаскивая стакан

водой,

и доводят

объем раствора в колбе до 250 мл. Нагревают

раствор

до

кипения

и осторожно осаждают свинец, приливая 20 мл горя­

чего раствора бихромата калия. При этом выпадают крупные свет­ лые кристаллы. Кипятят смесь 5 мин для коагуляции, оставляют для отстаивания на 2—3 ч, фильтруют через плотный фильтр и промывают осадок на фильтре горячей водой, подкисленной уксус­ ной кислотой, до полного обесцвечивания фильтра. Промытый оса­ док хромата свинца смывают горячей водой в колбу, а фильтр про­ мывают горячим раствором соляной кислоты, сливая ее в ту же колбу. Затем добавляют раствор соляной кислоты (1:4) до пол­ ного растворения осадка, приливают 8—10 мл соляной кислоты плотн. 1,19 г/см3 и вносят 2 г иодида калия. Накрывают колбу ча­ совым стеклом, перемешивают раствор и оставляют на 5 мин. Раз­ бавляют раствор 300—400 мл воды, так как зеленая окраска трех­ валентного хрома маскирует синюю окраску иода с крахмалом, и

выделившийся иод оттитровывают

0,1 н. раствором

тиосульфата

натрия в присутствии крахмала.

 

 

 

 

 

Содержание свинца х (в %) в пересчете на окись свинца

нахо­

дят по формуле

 

 

 

 

 

 

 

х

= аК • 0.007441 . , 0 Q

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

тле а — объем 0,1 н. раствора

тиосульфата

натрия, израсходованного на

титро­

вание,

мл; К — поправочный

коэффициент

для приведения

концентрации

рас­

твора

тиосульфата натрия к точно 0,1 и.;

0,007441—масса

окиси свинца,

 

соот­

ветствующая 1 мл точно 0,1 и. раствора тиосульфата натрия, г;

g—навеска,

г.

Точность метода ± 1 % .

374


Определение металлического свинца32

Метод основан на взаимодействии металлического свинца с нитратом серебра:

Pb + 2AgN03 > РЬ (N0 3 ) 2 + 2Ag

Избыток непрореагировавшего нитрата серебра оттитровывают раствором роданида аммония. Предварительно металлический сви­ нец отделяют от ионов РЬ2 + , переводя их в плюмбат.

Реактивы

 

 

 

 

 

Роданид

аммония,

х.ч., 0,1 н. раствор.

 

 

Железоаммонийные

квасцы,

х. ч., насыщенный раствор.

 

 

Едкий натр, х. ч., 4 п. и 1 н. растворы.

 

 

' Сахар.

 

 

 

 

 

Нитрат серебра, х.ч., 0,1 н. раствор.

 

 

Ход определения. В стакан емкостью 150 мл помещают 10 г

сахара, 50

мл 4 н. раствора едкого натра и навеску крона

5 г,

взятую с точностью 0,0002 г. Нагревают смесь при кипении

10—

15 мин, затем охлаждают,

разбавляют двойным объемом

горячей

воды и фильтруют через складчатый фильтр. Промывают

осадок

2—3 раза

1 н. раствором

едкого натра до исчезновения

желтой

окраски, затем 5 раз горячей водой и смывают в стакан, куда

доба­

вляют 5 мл раствора нитрата серебра. Далее подогревают

смесь и

через 30 мин отфильтровывают осадок серебра, промывая

его на

фильтре 2—3 раза водой и присоединяя промывные воды к основ­ ному фильтрату. Избыток нитрата серебра в фильтрате оттитровы­ вают раствором роданида аммония в присутствии железоаммонийных квасцов в качестве индикатора.

Содержание металлического свинца х (в %) находят по фор­ муле

х _ ( а - * ) 0 , 0 1 0 3 g

где'а — объем введенного точно 0,1 и. раствора нитрата серебра, мл; Ь — объем точно 0,1 н. раствора роданида аммония, израсходованного на титрование, мл; 0,0103 — масса металлического свинца, соответствующая 1 мл точно 0,1 н. рас­ твора нитрата серебра, г; g — навеска, г.

Определение

свинца, растворимого в уксусной

кислоте33

Метод основан на осаждении хромата свинца из раствора в ук­ сусной кислоте и его последующем иодометрическом определении.

Реактивы

Аммиак-, х.ч., 25%-ный.

Ацетат аммония,

х.ч. или ч. д. а., кристаллический и 2%-ный раствор.

Бихромат калия,

х. ч., 2 н. раствор.

Иодид калия, х. ч., или ч. д. а, кристаллический.

975