Файл: Шептала, Н. Е. Руководство по физико-химическому анализу глинистых растворов, глин, утяжелителей и реагентов.pdf

ронки с присохшими кристалликами ВаС12-2Н20. Поглощенный барий вытесняют из глины слегка подогретым (до 40°) 1,0 н. раствором НС1 до потери реакции на Ва2+ (10%-ным раствором H2SO4). Фильтрат собирают в стакан емкостью 400-—700 мл. Если количество фильтрата значительно превышает 200 мл, его упаривают до указанного объема. Избыток НС1 нейтрализуют 10%-ным раствором аммиака до слабощелочной реакции (сла­ бый запах аммиака). Если при этом выпадает осадок полутор­ ных окислов, то его отфильтровывают, а фильтрат подкисляют по метилоранжу соляной кислотой и осаждают 5—20 мл кипя­ щей 10%-ной H2SO4. Кипятят раствор 1—2 мин, дают осадку отстояться на водяной бане (оставить на ночь), отфильтровы­ вают осадок через плотный беззольный фильтр, отмывают от избытка H 2S04 горячей водой, подкисленной 10%-ным раство­ ром НС1, подсушивают, озоляют и прокаливают фильтр с осад­ ком BaS04 (в г) умножают на 0,588 (для пересчета на Ва2+), пересчитывают на 100 г сухой глины и умножают на коэффи­ циент 14,495, чтобы выразить содержание Ва2+ в мг-экв.

Следует отметить, что емкость по барию несколько выше суммы обмен­ ных катионов, вероятно за счет тех катионов, которые не всегда вытесняются другими методами.

Ре а к т и в ы

1.Буферный раствор ВаС12+Ва(О Н )2 с рН = 6,5.

На технических весах отвешивают 78,37 г В а(0Н )2-8Н20, помещают навеску соли в фарфоровую чашку и нейтрализуют 70 мл 55%-ного раствора ускусной кислоты. Полученный рас­ твор ускуснокислого бария приливают к 10 л раствора, содер­ жащего 61,1 г ВаС12-2Н20, перемешивают и проверяют его pH. Если уксуснокислый барий имеется в виде готовой соли, ука­ занный раствор приготовляют прибавлением к 10 л дистиллиро­ ванной воды 68 г Ва(СНзСОО)2 и 61 г ВаС12-2Н20. Во всех указанных способах концентрация приготовленного раствора равна 0,1 и. по Ва2+.

2.1%-ный раствор НС1.

3.1,0 н. раствора НС1.

4.10%-ный раствор НС1.

5.10%-ный раствор H2S 04.

6.10%-ный раствор NH4OH.

10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММЫ ОБМЕННЫХ КАТИОНОВ Na:+ И К.+ В КАРБОНАТНЫХ И ЗАГИПСОВАННЫХ ГЛИНАХ

Метод Пери. К навеске 10 г воздушно-сухой глины, находя­ щейся в фарфоровой чашке, добавляют 50 мл 0,5 н. (NH4)2C03. Смесь тщательно растирают стеклянной палочкой, затем ее от­ стаивают и отфильтровывают через обычный фильтр. К остав­ шейся в чашке глине вновь добавляют (NH4)2C03 10 раз по 50 мл с таким расчетом, чтобы получить 500 мл фильтрата. Фильтрат выпаривается досуха. Сухой осадок в фарфоровой чашке обрабатывают 50%-ным спиртом до полного растворения Na++K+. Полнота растворения N++K+ проверяется реакцией с фенолфталеином или индикатором бромтимолбляу до позелене­ ния, так как в щелочной среде индикатор дает синюю окраску. Затем полученный фильтрат переносят в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. Осадок растворяют в 25 мл точно отти­ трованной 0,02 н. НС1 и полученную жидкость выливают в колбу (коническую) объемом 200 мл. Фарфоровую чашку тща­ тельно отмывают дистиллированной водой, которую выливают' в ту же колбу. Жидкость в колбе доводят до кипения, после чего добавляют восемь капель индикатора бромтимолбляу и .оттитровывают 0,02 н. NaOH до синего цвета. Перед титрованием Na++K+ следует проверить правильность приготовления рас­ творов 0,02 н. NaOH и 0,02 н. НС1. Для проверки берут 10 мл 0,02 н. НС1, добавляют восемь капель бромтимолбляу и тит­

гДе X — разность НС1 и NaOH в мл; н — нормальность щелочи; Р — навеска глины в г.

растворить в небольшом количестве и довести до метки 100 мл 20%-ным спиртом).

6. Едкий натр 0,1 н. (фиксанал.довести до 1 л).

12

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБМЕННОГО НАТРИЯ В ЗАСОЛЕННЫХ ГЛИНАХ

ПО МЕТОДУ П. Н. АНТИПОВА-КАРАТАЕВА И Л. Я. МАМАЕВОЙ

Метод состоит в вытеснении обменного натрия титрованным раствором гипса, кальций которого вытесняет поглощенный натрий по схеме:

Na

(ГК) Na + Са2+ -ѵ (ГК) Ca + 2Na+.

По разности между содержанием кальция в исходном и рав­ новесном растворах узнают количество Са2+, затраченное на вы­ теснение обменного натрия. Метод непригоден для глин, содер­ жащих гипс и большое количество водорастворимых солей маг­ ния (свыше 10—15 мг-экв). При меньших количествах солей магния можно вносить поправки.

Выполнение определения. Навеску 5—10 г глины, пропущен­ ной через сито с отверстиями диаметром 0,25 мм, помещают в колбу емкостью 250—500 мл и прибавляют точно 200 мл титро­ ванного (насыщенного) раствора гипса CaSC>4 (отстаивается 24—48 ч). Полученный раствор отфильтровывают в сухую колбу или стакан через плотный, беззольный фильтр. Затем берут пи­ петкой 100 мл фильтрата, помещают в коническую колбу и нагре­ вают до кипения. К горячему раствору постепенно и осторожно (во избежание разбрызгивания) приливают 70 мл щелочной смеси. Выпадает белый осадок СаС03 и Mg (ОН) г, поскольку в равновесный раствор вместе с обменным натрием ■переходит водорастворимый магний. Раствор с выпавшим осадком CaCÖ3+M g(OH )2 кипятят 2—3 мин, после чего ставят на 15— 20 мин на электроплитку с небольшим нагревом для лучшего выпадения осадка, затем быстро охлаждают холодной водой. Раствор вместе с осадком переносят в мерную колбу емкостью 200 мл, доливают дистиллированной водой до метки, перемеши­ вают и фильтруют через плотный, беззольный фильтр в сухую колбу. Фильтрование проводят быстро в целях предотвращения растворения СаС03 при соприкосновении с углекислотой воз­ духа. Берут пипеткой 100 мл прозрачного фильтрата, помещают в коническую колбу и титруют избыток щелочи 0,1 н. раствором НС1 по метиловому оранжевому. По количеству оставшейся в растворе щелочной смеси узнают количество Са2+ в осадке

5,9 мг-экв Caz+. Для осаждения кальция к 100 мл отфильтрованного раство­ ра добавили 70 мл 0,1 и. раствора щелочной смеси. На обратное титрование затрачено 22,5 мл 0,1 и. раствора НС1. Общая щелочность водной вытяжки равна 3 мг-экв. Так как на титрование избытка щелочной смеси взята поло­

13

вина раствора (100 из 200 мл), использованное количество 0,1 и. раствора НС1 следует удвоить, т. е. 22,5X2=45 мл. Это количество миллилитров затра­ тят на весь раствор в объеме 200 мл. Поскольку на осаждение кальция в гипсовом растворе взято 70 мл щелочной смеси, а осталось 45 мл, следова­ тельно, 70—45 = 25 мл 0,1 и. щелочного раствора израсходовано на осажде­ ние Са2+.

На осаждение кальция использован не весь раствор, взятыіі для насыще­ ния глины кальцием, а только его половина, поэтому полученную величину надо удвоить и умножить на 0,1, чтобы определить расход щелочной смеси в мт-экв. Получаем 25X2X0,1=5 мг-экв щелочи, эквивалентной осажденному из 200 мл гипсового раствора кальцию, взаимодействовавшему с 5 г глины.

Ре а к т и в ы

1.Титрованный (насыщенный) раствор гипса CaS04-2H20. На технических весах отвешивают необходимое количество

гипса марки ЧДА или Ч из расчета 3 г на 1 л (раствор обычно готовят в объеме 10—15 л), помещают навеску соли в бутыль и доливают соответствующее количество дистиллированной воды. Выдерживают 3—4 ч при помешивании и затем фильтруют че­ рез плотный фильтр, отделяя избыток нерастворившейся соли, так как фильтрат должен быть совершенно прозрачным. Полу­ ченный раствор будет насыщенным, поскольку растворимость CaS0 4 -2H20 в воде весьма незначительна. Для установления титра берут две-три пробы приготовленного раствора по 100 мл каждая, осаждают Са2+ щелочной смесью и оттитровывают из­ быток смеси 0,1 и. раствором НС1. Титр раствора вычисляют в мг-экв кальция на 1 л и на 200 мл раствора.

2. Щелочная смесь.

Приготовляют по отдельности 0,1 и. раствор Na2C03 и NaOH

исмешивают их в отношении 2:1.

3.0,1 н. раствор НС1.

4.Метиловый оранжевый.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ОБМЕННОЙ ЕМКОСТИ ЗАСОЛЕННЫХ ГЛИН

Метод состоит в насыщении глин натрием обработкой на­ вески 0,5 н. раствором NaCl и последующем определении нат­ рия гипсовым методом. По величине емкости поглощения и количеству обменного натрия вычисляют степень засоленности глин.

Выполнение определения. Навеску глины 5—10 г помещают в химический стакан емкостью 150—300 мл и заливают неболь­ шим количеством 0,5 и. раствора NaCl. Глину с раствором пере­

14