Файл: Шептала, Н. Е. Руководство по физико-химическому анализу глинистых растворов, глин, утяжелителей и реагентов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 79
Скачиваний: 0
Коэффициент k вычисляется по формуле
£ _ h X 0,001034 X 200 X 100
с
где k\ — коэффициент, для перехода точно к 0,2 и. раствора со ли Мора; 0,001034 — количество гуминовых веществ, соответст вующее 1 см3 точно 0,2 и. раствора соли Мора в г; 200 — мно житель, приводящий результат к одному литру фультрата; 100 — множитель для перехода к процентам; С — сухая масса угля в г.
Расчет гуминовых веществ в навеске производится на сухой уголь, для чего одновременно определяется влажность угля
где Na — влажность угля в %; Ру — навеска |
влажного |
угля; |
|||
100 — множитель для перехода от процентов к навеске угля. |
|||||
При м е р. |
|
|
|
|
|
а. |
Определение влажности |
|
|
|
|
|
31,1417 — 24,9620 |
|
|
|
|
|
X 100 = 48%, |
|
|
|
|
|
31,1417— 18,26683 |
|
|
|
|
где 18,2683 г — вес сухой чашечки; 31,1417 г — вес чашечки с |
бурым |
углем; |
|||
24,9620 |
г — вес чашечки с высушенным бурым углем. |
|
|
|
|
б. |
Для определения содержания гуминовых веществ взята проба влаж |
||||
ного угля 2,8 г, в пересчете на сухое |
|
|
|
|
|
|
4 8 x 2 ,8 |
|
|
|
|
|
С = 2 ,8 — ------—— = 2,8 — 1,34 = 1,46 г. |
|
|
||
|
100 |
|
|
|
|
в. |
На титрование 10 мл хромовой кислоты пошло 22,1 мл соли Мора. На |
||||
титрование 5 мл вытяжки гуматов с хромовой |
смесью |
пошло |
18,3 мл соли |
||
Мора. Содержание гуминовых веществ в угле |
|
|
|
|
|
|
г = (22,1 — 18,3) X 14,14 = |
49,49%, |
|
|
|
где к = |
1 X 0,001034 X 200 X 100 |
|
|
|
|
--------------= 14,14. |
|
|
|
|
|
В УГЛЕЩЕЛОЧНОМ РЕАГЕНТЕ
10 мл УЩР помещают в мерную колбу емкостью 500 мл и доливают дистиллированной водой до метки. Тщательно пере мешивают и оставляют на сутки. Из ответвленной части берут 5 мл и определяют так же, как при анализе бурого угля.
П р и м е р . На титрование 10 мл хромовой кислоты пошло 21,6 мл соли Мора. На титрование 5 мл разбавленного УЩР с хромовой кислотой пошло 17,6 мл соли Мора:
k — |
1-0,001034x500 X ЮО |
1,034, |
|
|
5 Х Ю |
г = |
(21,6 — 17,6) X 1,034 = 4 , 1 3 94. |
51
В Ф И Л ЬТРА ТЕ БУРОВОГО РАСТВОРА |
|
|
|
П р и м е р На титрование 10 мл хромовой кислоты |
пошло 22,4 |
мл соли |
|
Мора. На титрование 5 |
мл разбавленного фильтрата с |
хромовой |
кислотой |
пошло 20,1 мл соли Мора: |
|
|
|
k = |
1 X 0,001034 X 50 X 100 |
|
|
---------------- ------------- = 0,2068; |
|
||
|
5,5 |
|
|
г = |
(22,4— 20,1) 0,2068 = 0 , 4 8 %. |
|
|
КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИ!! МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭТАЛОНОВ СРАВНЕНИЯ
Для приготовления эталонов смешивают 13 г бурого угля (считая на сухой), 2 г NaOH и 85 см3 воды, нагревают смесь на водяной бане в течение 2 ч, к полученной таким образом углещелочной вытяжке доливают воду до общего объема 100 см3. 10 см3 этой вытяжки разбавляют водой до объема 1000 см3. После отстаивания разбавленного раствора в цилиндре в течение 1 мес. сверху сливают осветлившуюся жидкость, которую цент рифугируют для полного удаления всех нерастворившихся ча стиц. В приготовленном прозрачном растворе определяют содер жание гуминовых веществ объемным методом, после чего из него разбавлением водой по расчету приготовляют три раствора с содержанием гуминовых веществ 0,020, 0,012 и 0,008%. Стек лянные ампулы заполняют растворами и запаивают. Приготов ленные таким образом ампулы служат эталонами сравнения.
П р и м е р . На титрование |
10 мл хромовой кислоты |
пошло 21,3 мл соли |
|||||
Мора. На титрование 5 мл разбавленного в |
1000 раствора гуминовых |
ве |
|||||
ществ и 10 мл соли Мора пошло 18,4 мл: |
|
|
|
|
|||
1 X 0,001034 X ЮО |
0,02068; |
|
|
||||
|
|
5 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
г = (21,3 — 18,4) X 0,02083 к |
0,06. |
|
|
||||
Для 'приготовления эталона с содержанием 0,02% гумата натрия необхо |
|||||||
димо взять один объем раствора н два |
объема |
воды, всего три объема: |
|
||||
0,06 X 1 = 0,02 Х х; |
|
0,06 |
|
3 — 1 = 2 . |
|
||
х = ^ - ^ = 3 ; |
|
||||||
Для приготовления эталона с содержанием |
0,012% |
гумата натрия |
на |
||||
один объем раствора необходимо взять |
четыре |
объема воды: |
|
||||
0,06 X 1 = х X 0,012; |
|
х = |
0,06 X 1 |
|
5 — 1 = 4 . |
|
|
|
—---- ^ - = 5 ; |
|
|||||
|
|
|
0,012 |
|
|
|
|
Для приготовления эталона с содержанием 0,008% гумата натрия необхо |
|||||||
димо на один объем раствора взять шесть с половиной объемов воды: |
|
||||||
0,06 X 1 = 0,008 X х; |
х = |
0,06 X 1 |
7,5; |
7 , 5 — 1 = 6 , 5 . |
|
||
—---- — = |
|
||||||
|
|
0,008 |
|
|
|
|
|
52
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ФИЛЬТРАТЕ ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА
Определение концентрации гуминовых’ веществ в фильтрате глинистого раствора колориметрическим методом производится сравнением окраски испытуемого фильтрата с окраской этало на. В качестве эталонов сравнения применяются ампулы, содер жащие растворы гуминовых веществ определенной концентра ции: 0,020%, 0,012%, 0,008%.
Для определения содержания гуминовых веществ в фильтра те, имеющем более темную окраску, чем эталон с 0,020% гуми новых веществ, испытуемый фильтрат в количестве 0,5—2,0 см3, в зависимости от интенсивности его окраски, помещается в про бирку одинакового с эталонной ампулой диаметра,, куда затем из бюретки добавляется вода по 1— 2 см3 до тех пор, пока окра ска этого раствора совпадет с окраской какого-либо эталона.
Сравнение окраски испытуемого фильтрата с эталоном про изводится в проходном свете.
Содержание гуминовых веществ в фильтрате глинистого ра
створа вычисляют по формуле |
|
|
||
|
|
с (Ѵ + Ѵг) С, |
(12) |
|
|
|
V |
|
|
где С — концентрация гуминовых |
веществ в испытуемом ра |
|||
створе в |
%; |
V — объем взятого |
для определения |
окрашенного |
раствора |
в см3; Ѵ\ — объем добавленной воды в см3; Щ — кон |
|||
центрации гуминовых веществ в эталоне в %. |
|
|||
П р и м е р . |
Взято 2,0 см3 фильтрата |
глинистого раствора |
и добавлено к |
|
нему 5 см3 воды, после чего цвет полученного раствора соответствовал цвету ам'пулы, содержащей 0,01 % гуминовых веществ.
(2 + |
5) X 0,012 |
0,042%. |
С = |
2 |
|
|
|
ВФИЛЬТРАТЕ СОДЕРЖИТСЯ 0,042% ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ
ВУГЛЕЩЕЛОЧНОМ РЕАГЕНТЕ
25 см3 реагента помещают в мерную колбу емкостью 500 см3 и доливают водой до метки. После отстаивания в течение суток осторожно, с помощью пипетки отбирают сверху 25 см3 жидко сти и отфильтровывают ее. Затем 0,5 или 1,0 см3 отфильтрован ной жидкости помещают в пробирку одинакового с эталонной ампулой диаметра и разбавляют водой, как указано выше.
Результаты анализа вычисляют по формуле
С. |
(V + |
Ѵі) б1! X 500 X 100 |
или |
с = (Ѵ + Уі)СіХ2° , (13) |
|
V X 100 X 25 |
|||
|
|
|
|
'где С — концентрация гуминовых веществ в углещелочном реа генте в %; 25 см3 — количество УЩР, взятого для определения; 500 см3 — разбавление УЩР.
53
В БУРОМ У ГЛ Е
Наве.ска бурого угля в 2—3 помещается в колбу и заливается 800 см3 1%-ного раствора едкого натра. Смесь хорошо взбал тывается и нагревается в течение 1 ч на кипящей водяной бане. После охлаждения смесь переливается в литровую мерную кол бу н доливается дистиллированной водой до метки. Через сут ки после отстаивания поступают аналогично определению гуминовых веществ в УЩР.
Результаты анализа вычисляются по формуле
^(Ѵ+Ѵі)СхХ юоо
С ------------- |
Та-------- |
’ |
( 1 4 > |
УСТАНОВКА! НОРМАЛЬНОСТИ РАСТВОРА KMnOj ПО ЩАВЕЛЕВОКИСЛОМУ НАТРИЮ Na2C20<
В процессе определения гуминовых веществ в буровых раст ворах используется КМп04 точной нормальности. Нормальность устанавливают с помощью эталонного раствора щавелевокисло го натрия следующим образом:
1 2.Ѵ\пО’Г + 5С20 і~ + 16Н+ = 2Mn*+ + lOCOj + 8HaO;
C0O4 — 2e —>- CO2 >
Из уравнения видно, что каждый ион С2О4 при взаимодействии
с КМп04 теряет два электрона, |
следовательно, |
эквивалентный |
||
хт п г\ |
М |
134-01 |
пп |
* |
вес Na2C204 |
равен — = •—-— =67,00 г, |
|||
где М — молекулярный вес, 2 — число атомов |
металла, умно |
|||
женное на его валентность. |
|
|
||
|
Нормальность раствора |
Содержание Na2C20 4 в 1 л |
||
|
в г |
|
||
|
1,0 |
н. |
67,00 |
|
|
0,1 |
н. |
6,70 |
|
|
0,01 |
н. |
0,67 |
|
Если нет уверенности в чистоте ЫагСгОд, соль следует перекристаллизовать. Для этого х частей ЫагСгС^ растворяют в не обходимом количестве воды, отфильтровывают через беззольный фильтр, упаривают фильтрат до 1/10 первоначального объема и отфильтровывают выпавший кристаллический осадок. Если есть какие-либо сомнения в чистоте препарата, перекристалли зацию повторяют. Осадок высушивают до постоянного веса в электрическом сушильном шкафу при температуре 105—110° С и после охлаждения хранят в банке с притертой пробкой.
Для установления нормальности приготовленного раствора перманганата берут навеску Ыа2С204, рассчитанную на 0,1 н. ра створ, в объеме 200 мл, т. е. 6,70:5 = 1,34 г, помещают в мер-
54
ную колбу, растворяют в воде и берут три пробы по 20 мл каж дая. Пробы помещают в конические колбы емкостью 100— 150 мл, разбавляют дистиллированной водой примерно до объе ма 50 мл (разбавление обязательно), приливают по 10 мл раз бавленной H2SO4 (1:3) и нагревают на электроплитке до тем пературы 75—80° С. Горячий раствор ЫагСгО/, титруют перман ганатом при постоянном помешивании до появления стойкой (в течение 30—60 с) слабо-розовой окраски. Раствор КМп04 помещают в бюретку со стеклянным краном. Во избежание сни жения титра КМп04 смазывать шлиф крана жиром не пола гается. Так как цвет раствора КМп04 темный, отсчет объема жидкости в бюретке ведут по верхнему мениску.
По результатам титрования трех проб узнают среднее коли чество 1<Мп04, затрачиваемое на титрование 20 мл раствора НагСгО.), и по нему вычисляют нормальность титрованного ра створа КМп04.
П р и м е р. На |
титрование |
первой пробы 20 мл ИазСзО/, |
пошло |
19,95 мл КМпО(, |
Б-торой — 19,9 |
мл КМпСЦ, третьей — 20,05 мл |
КМп04. |
В среднем на титрование каждой пробы пошло КМп04 |
|
||
|
|
ЯіѴі=Я,Ѵ2, |
где Ни |
Н2— соответственно, |
нормальности Na2C204 и КМп04; ІЛ; Уг— |
объемы |
.МаоСгО/, и КМп04 |
|
|
0,1 X 20 = #2 X 19,97; |
|
|
Но = |
2 |
|
----- =0,100015 оо 0,1. |
|
|
“ |
19,97 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРОГА КОАГУЛЯЦИИ (ОСАЖДЕНИЯ) ОРГАНИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ
Критерием эффективности реагентов — понизителей вязкости является глиноемкость растворов, а для защитных коллоидов таким критерием служит повышение устойчивости к коагуляции.
В зависимости от условий существующие реагенты проявля ют себя по-разному.
Применение одних реагентов (гуматы) оптимально для прес ных растворов, других (КМУ, КССБ, крахмал)— при коагуля ции солью, третьих (сульфат-целлюлоза, крахмал, дакстран) — при значительной хлоркальциевой агрессии, четвертых (поли акрилаты) — при высокотемпературной коагуляции. Поэтому установление порога коагуляции (осаждения) солями полива лентных катионов (СаС12, ВаС12), а также солями одновалент ных катионов (NaCl) полезно.
Порядок проведения исследований в обоих случаях будет аналогичен ниже приводимой методике.
55