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: 83
Скачиваний: 0
ем нерастворимых солей алюминия, |
железа |
или |
магния. |
|
В результате взаимодействия изменяется |
природа |
поверхности |
||
глинистых частиц (поверхность |
хромируется), |
ослабляются |
||
водородные связи и снижаются силы взаимного |
притяжения. |
|||
Это проявляется в ингибировании |
растворов от действия высо |
|||
ких температур и в предохранении от загустеваиия |
(рис. |
10, 11).. |
Рис. 11. Электронно-микроскопический |
снимок |
исходной глинистой частицы. |
|
Добавки хромовых солей усиливают растворимость извести в связи с понижением pH системы. Однако соли хрома затруд няют определение кальция, так как ионы хрома окрашены, в ре зультате затемняется наблюдение изменения окраски индика тора (мурексида). Поэтому необходимо к анализируемому фильтрату, в котором определяют кальций в присутствии хроматов, добавить 7—10 мл 1 и. NaOH, а затем 5—15 мл 5%-ного раствора трмэтинолами-іиа с небольшим количеством NaF (0,5% к объему триэтинолаім'ина). Добавки триэтаноламина вво дятся в зависимости от концентрации хроматов.
В дальнейшем кальций определяют трилононом в присутст вии индикатора мурексида.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ИЗВЕСТИ В ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРАХ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Гидрат окиси кальция, входящий в состав известковых раст воров, относительно малорастворим. Растворимость Са(ОН)о в 100 г воды при 20° С 0,165 г, при 100° С — 0,077 г. Произведе ние растворимости Са(ОН)г при 25° С — 3,1 • ІО-5.
Добавление" электролитов, содержащих одноименные ионы, такие, как СаСП или NaOH, вызывает снижение растворимости Са(ОН)2. Так как в глинистых растворах присутствует щелочь,
61
можно считать, что известь практически нерастворима и нахо дится в твердой фазе, а вся щелочь, обусловленная наличием щелочных реагентов (УЩР, NaOH іи др.), находится в жидкой фазе.
Определение выполняется следующим образом. На аналити
ческих весах взвешивается навеска глинистого |
раствора |
1— 2 г |
и помещается в сурьмяную чашу мономера. |
Сюда же |
добав |
ляется 50 мл дистиллированной воды. Смесь быстро титруется €,02 и. раствором серной кислоты до рН=8,2. После титрования раствор выливается из сурьмяной чаши, чаша іи полуэлемент промываются водой. Затем в чашу отбирается 1 мл фильтрата, добавляется 50 мл дистиллированной воды и титруется H2SO4 до рН = 8,2.
Для определения количества кислоты, необходимой для тит рования точно 1 г глинистого раствора, необходимо объем кис лоты, пошедшей на титрование, разделить на вес глинистого раствора, взятого для анализа. Содержание извести в глини стом растворе определяется по формуле
С = 0,02-37 (VT- V |
x .F).yrp, |
где 0,02 — нормальность серной |
кислоты; Ѵт — количество |
0,02 и. раствора серной кислоты, пошедшее на титрование 1 г
глинистого |
раствора, |
в мл; Рж— количество |
0,02 |
н. раствора |
|||||||||||
серной |
кислоты, пошедшее |
на титрование |
1 |
мл |
фильтрата, |
||||||||||
в мл; |
F — весовая |
доля |
жидкой |
фазы |
в глинистом |
растворе; |
|||||||||
У'г.р — плотность глинистого |
раствора |
в |
г/см3; |
37 — эквивалент |
|||||||||||
ный вес Са(ОН)а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
П р и м е р . |
Плотность |
раствора 1,9 |
г/см3; |
содержание |
воды: |
в процен |
|||||||||
тах— 35,17, |
в долях — 0,3517; |
вес |
сухой |
чашечки— 18,2683 |
г; |
вес |
чашечки с |
||||||||
тлинистым |
раствором— 20,2655 |
г; |
тогда |
вес глинистого |
раствора |
(20,2855— |
|||||||||
—18,2683) =2,0172. На |
его |
титрование пошло |
6 |
мл |
0,02 |
н. PESO;, |
а на тит |
||||||||
рование 1 г пойдет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На титрование 1 мл фильтрата пошло 1,3 мл H2SO4. В результате содер
жание извести в глинистом растворе
С = (2,98 —.1,3-0,3517) 0,02-3701,9 = 3,5 г/л.
ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ ХРОМАТОВ
Анионные соединения хрома в виде водных растворов защи щают многие реагенты от термической деструкции (табл. 8 ) и значительно снижают набухание выбуренной породы, увеличи вая глиноемкость растворов. Применяются они для обработки как пресных, так и минерализованных глинистых растворов в концентрациях на сухое вещество от сотых до десятых долей процента по весу к объему раствора.
462
|
Т а б л и ц а 8 |
||
|
Температура |
Термическая |
|
|
прогрева |
||
Реагент |
деструкция |
||
реагента в |
|||
|
течение 6 ч, |
методом мед |
|
|
ного числа, г |
||
|
°С |
||
|
|
||
У Щ Р .............................• |
200 |
5,01 |
|
УЩР+ 0 ,5%-ный Na„Cr,0; |
200 |
1,08 |
|
ССБ..................................... |
200 |
8,67 |
|
ССБ+0,5%-ный Na2Cr20 7 |
200 |
2,23 |
' Обработка солями хрома сочетается с обработкой всеми" известными рагентами, которые применяются как отдельныедобавки или комбинированные реагенты (хромлигносульфонаты, модифицированные гуматы, хромированные КССБ или КССБ-3, окзил и пр.). Действие хроматных реагентов устойчиво- и длительно, в результате сокращается число повторных обра боток.
В процессе обработки растворов хроматами может наблю даться временное загустевание растворов, зависящее от вели чины добавки, которое под воздействием высокой температуры (свыше 100° С) исчезает, и растворы разжижаются иногда доочень низких значений СНС и Т. Это следует учитывать при подборе рецептуры обработки.
Хроматы могут добавляться в глинистый раствор в сухом
ирастворенном виде.
Вслучае необходимости точного определения содержания хро'матов в приготовленном водном растворе пользуются тио сульфатным или колориметрическим методом. По этим мето
дам можно определять хроматы в фильтрате глинистого раст вора.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ БИХРОМАТА НАТРИЯ
ВВОДНЫХ РАСТВОРАХ ТИОСУЛЬФАТНЫМ МЕТОДОМ
Ре а к т и в ы
1) |
0,1 н. раствор |
тиосульфата натрия (Na2S203 • 5Н20 ) ; |
|
2 ) 0,1 н. раствор бихромата калия (К2СГ2О7); |
|||
3) |
2 0 %-ный раствор йодистого калия |
(KJ); |
|
4) |
раств-ор серной кислоты (1:5); |
* |
|
5) |
0,5%-ный раствор |
крахмала. |
|
Метод основан на |
восстановлении шестивалентного хрома |
в трехвалентиый йодистым калием в кислой среде |
|
Na2Cr20 7 + 6KJ + |
14НС1 = 31+ 6ХС1 -|- 7СгС13 + 7Н20. |
63"
Непосредственным титрованием бихромата йодистым кали- •ем фиксировать точку эквивалентности невозможно, так как момент прекращения образования иода заметить нельзя. По этому в данном случае применяется метод замещения, а именно: выделившийся при реакции иод титрируется тиосульфатом нат рия:
СггС>7 4- 14Н+ + |
61- |
ЗІ2 + |
2Сг3+ + 7НаО; |
2S20 S“ + |
Іа -> S4Ol~ + |
2I-. |
Число грамм-эквивалентов тиосульфата равно числу грамм-эк вивалентов пода, а последнее — числу грамм-эквивалентов бпхромата.
Определение выполняют следующим образом. 50 мл раствора Na2Cr20 7 помещают в мерную колбу объемом 500 мл и до ливают дистиллированной водой до метки. 10 мл разбавлен ного раствора помещают в коническую колбу емкостью 500 мл, приливают 10 мл серной кислоты, 10 мл раствора йоди стого калия, закрывают часовым стеклом и оставляют на 5 мшн в темном месте. Разбавляют водой до 200 мл и оттитровывают выделившийся иод раствором тиосульфата натрия. Когда раст вор в процессе титрования приобретает соломенно-желтый цвет, добавляют 1 мл крахмала и продолжают титрование до исчез
новения синей окраски (жидкость получается |
зеленой от |
трех |
|||
валентного хрома, но она должна |
оставаться |
прозрачной). |
|||
Необходимое количество |
Ыа2Сг20 7 в мг-экв на 100 мл |
фильт |
|||
рата |
|
|
|
|
|
|
„ Кн 100-500 |
, |
|
|
|
|
а = ------------ |
|
|
|
|
|
50Р |
|
|
|
|
где К — количество тиосульфата, пошедшее |
на |
титрование, |
|||
в мл; н •—нормальность |
, |
натрия; |
500 |
|
|
тиосульфата |
----- — пазбавле- |
||||
ние исходного раствора; |
|
|
50 |
1 |
раст |
V — количество разбавленного |
|||||
вора, взятого для титрования, в мл; |
|
|
|
|
|
а в дроцентах |
|
|
|
|
|
. С = 3-0,04367, где 0,04367 — эквивалентный вес бихромата натрия в г.
П р и м е р . На титрование 10 мл разбавленного раствора (50 а 500 мл) бихромата натрия пошло 23 мл 0,1 н. раствора тиосульфата. Содержание Ма2Сг207 в мг-экв на 100 мл исходного раствора равно
23-0,1-100-500
--------------------- = 230, 50-10
а в процентах
230-0,04367 = 10,04.
Для определения содержания Na2Cr2C>7 необходимо брать не менее трех
параллельных -проб, а результат взять средний.
64
Р е а к т .а в ы |
|
1. 0,1 н. раствор тиосульфата натрия (Na2S20 3-5H20) |
(мо |
лекулярный вес 248,21; эквивалентный вес 248,21). |
быть |
Титрованные растворы тиосульфата натрия не імогут |
приготовлены отвешиванием точной навески, так как они яв ляются 'соединениями неустойчивыми. Поэтому растворы гото вятся приблизительно требуемой концентрации и только после выдержки 6—10 дней устанавливается титр. Растворы тиосуль фата натрия при хранении должны быть защищены от дейст вия углекислоты, света и воздуха.
25 г кристаллического препарата и 0,1 г х. ч. безводного карбоната натрия (Na2C03) растворить в свежепрокипяченной, охлажденной воде и разбавить этой водой до 1 л. После стоя ния 6—10 дней определить титр. Если во время стояния в раст: воре появляется сильная муть, то его следует изъять из упот ребления.
2. 0,1 |
и. раствор бихромата |
калия |
(КгСггО?) |
(молекулярный |
|||
|
|
9Q4 |
22 |
\ |
|
|
|
вес 294,22; эквивалентный вес —61— =49,012) |
і. |
калия |
раство |
||||
4,9 г |
перекристаллизованного |
бихромата |
|||||
рить в |
1 л дистиллированной |
воды. |
Для |
установки |
титра |
взять три пробы по 10 мл раствора бихромата калия, добавить по 10 мл раствора йодистого калия, по 10 мл серной кислоты
и после пятиминутного стояния в темном месте |
добавить по |
200 мл воды и титровать тиосульфатом натрия, |
как указано |
вметодике определения содержания бихромата натрия. Пользуясь формулой
НіЕі = н2Ѵ2,
где Н\ — нормальность бнхромата |
калия; Ѵ\ — объем бихро |
мата калия, взятый для анализа; |
Ѵч — объем тиосульфата нат |
рия, пошедший на титрование; можно определить нормальность тиосульфата
П-ример. 1-я проба: на титрование 10 мл 0,1 и. раствора КгСпСЬ пошло 10,05 мл Na2S20 3; 2-я проба: на 10 мл 0,1 н. раствора КгСг20 7 пошло 9,90 мл Na2S20 3; 3-я проба: на 10 мл того же раствора пошло 10,1 мл Na2S20 3.
В среднем на каждые 10 мл использовали Na2S20 3
10,05 + 9 , 9 + 10,1
= 10,017 мл.
3
Откуда нормальность тиосульфата равна
0 , 1-10
н2 = ------- = 0,0998. '
10,017
3. 20%-ный раствор K.J.
3 Н. Е. Шептала |
65 |