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

При изменении pH от 5 до 3 окраска метилоранжа изменяется от желтого к красному. Переход можно сделать более заметным, если смешать метилоранж с метиленовым синим. Этот краси­ тель не изменяет своей окраски при изменении pH в указанных пределах. Цвет красителя накладывается на цвет метилоранжа и при рН-5 раствор окрашивается в зеленый цвет (смесь жел­ того и синего), а при рН-3 — в фиолетовый (смесь красного и синего). Таким образом, смешанный индикатор в конце титро­ вания изменяется от зеленого к фиолетовому. Это изменение цвета более заметно, чем изменение от желтого к красному.

Для определения pH фильтратов в широких пределах можно пользоваться комбинированными индикаторами.

П р и м е р . 1- і'і рецепт.

Реактивы: 0,1 г фенолфталеина; 0,2 г метилового красного; 0,3 г диметиламшюазобеизола (диметилового желтого); 0,4 г бромтнмолового синего; 0,5 г тимолового синего.

Смесь индикатора растворяют в 500 мл абсолютного спирта и добавляют NaOH до желтого окрашивания. При измерении pH комбинированный индика­ тор добавляется от одной капли до 1 мл на 10 мл фильтрата.

Окраска индикатора изменяется в зависимости от pH следующим обра­

Смесь индикаторов растворяют в 70 мл этилового спирта и доливают до 100 мл водой, хорошо перемешивают. Если этот индикатор есть в готовом виде (в ампулах), то содержание ампулы растворяют в 100 мл 80%-ного эти­ лового спирта при слабом нагревании.

Изменение окраски универсального индикатора в зависимости от pH: рН-1— малиновая окраска; рН-2 — розово-оранжевая; рН-3 — оранжевая, рН-4— желто-оранжевая; рН-5 — желтая; рН-6 — зеленовато-желтая; рН-7 — желто-зеленая; рН-8 — сине-зеленая; рН-9 — сине-зеленая; pH-10 — сероватосиняя; pH-11,5 — синяя.

АНАЛИЗ ТЕМНООКРАШЕННЫХ ФИЛЬТРАТОВ

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ

Титрование окрашенных или мутных фильтратов с примене­ нием цветных индикаторов невозможно, так как перемена окраски индикатора в этих условиях трудноразличима, а силь­ ное разбавление не позволяет выполнить определение с доста­ точной точностью. Для анализа темноокрашенных фильтратов пользуются потенциометрическим титрованием.

Особенно удобно использовать это титрование для определе­ ния в фильтрате карбонатов и бикарбонатов. Фильтраты тит­ руют серной или соляной кислотой (0,01—0,02 н.) непосредст­ венно в стакане с электродами и мешалкой и строго фиксируют количество пошедшей кислоты и pH фильтрата, соответствую­ щее каждой добавке кислоты.

119

При pH фильтратов, равном 3,75, титрование прекращают4 И используют полученные данные для построения кривой в коор­ динатах pH — количество НС1 или H2SO.1 в мл. Если не снимать большого количества точек и не строить кривую, можно пропу­ стить изменения pH, соответствующие двум точкам эквивалент­ ности, характерным для солей углекислого натрия. В процессе титрования протекают реакции:

NajCOs -і- HCl = NaHC03 + NaCl;

NaHC03 -f HCl = H2C03 + NaCI.

В первой точке эквивалентности образуется кислый углекис­ лый натрий, для которого pH раствора равно 8,35. После первой точки эквивалентности полу-

торный pH-метр со стеклянным электродом из литиевого стекла. Этим прибором точно титруют холодные и горячие фильтра­ ты, причем допустимое количество фильтрата не менее 0,5 мл. Результаты подсчитываются по обычным формулам, которы­ ми пользуются при титровании карбонатов и бикарбонатов с

цветными индикаторами в неокрашенных фильтратах. Щелочность от растворимых карбонатов определяется по

расходу кислоты, пошедшей на титрование до первой эквива­ лентной точки; щелочность от растворимых бикарбЬнатов — по расходу кислоты до второй точки.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ CI1-, SOJ“ , Са2+, Mg:2+

ПОСЛЕ ПРОКАЛИВАНИЯ

Определение хлоридов, сульфатов кальция и магния в темноокрашенных и мутных фильтратах проводят в остатке после про­ каливания. Прокаливание позволяет освободиться от органиче­

120

ских веществ в фильтрате, а последующее фильтрование дает возможность отделить легкорастворимые соли от взвешенных частиц, загрязняющих прокаленный остаток. Для прокаливания берут две пробы по 15—20 мл фильтрата, помещают в две фар­ форовые чашки, выпаривают на бане, высушивают до постоянно­ го веса при 105° С и затем прокаливают при температуре 600° С.

Первое прокаливание проводят в течение 10—15 мни с мо­ мента достижения указанной температуры. Если за это время остаток не побелеет, чашку охлаждают и смачивают ее содер­ жимое несколькими каплями дистиллированной воды. Подсуши­ вают остаток на водяной бане и снова прокаливают. После пол­ ного сгорания органических веществ чашку с остатком выдер­ живают в эксикаторе до охлаждения, взвешивают и по достиже­ нии постоянного веса вычисляют процентное содержание орга­ нических и минеральных солей. Дальнейшая обработка сухого остатка, состоящего только из минеральных солей, зависит от содержащихся в нем ионов.

Определение С1- . Прокаленный остаток помещают' в чашку, растворяют в дистиллированной воде и отфильтровывают. За­ тем тщательно промывают фильтр водой и определяют содер­ жание С1~ в фильтрате титрованием AgN03 по Мору.

Определение SOj", Са2+ и Mg2+. В чашку помещают прока­

ленный остаток, смачивают его несколькими каплями НС1 плот­ ностью 1,19, чтобы обезводить кремниевую кислоту, подсуши­ вают на песчаной бане и еще раз повторяют обработку -сухого остатка НС1, после чего приливают 2—3 мл дистиллированной воды и отфильтровывают выделившуюся SiOo через маленький беззольный фильтр. Фильтрат и промывные воды собирают в химический стакан, приливают аммиак до слабого запаха.•, Если при этом выпадает осадок полуторных окислов, то их отфиль­ тровывают, а фильтрат помещают в мерную колбу на 100 мл. Затем берут из колбы 25 мл раствора и определяют содержание SO2 -, осаждая 10%-ным хлористым барием. Из последующих

отобранных проб объемом 25 мл определяют Са2+'и Mg2+ по ранее описанным методикам и расчетным формулам (см. стр. 113—114).

ГЛИНИСТЫХ РАСТВОРОВ, ОБРАБОТАННЫХ УГЛЕЩЕЛОЧНЫМ РЕАГЕНТОМ

В темиоокрашенном фильтрате глинистого раствора, трудно определить ионы кальция и магния. При осаждении ионов S 02~

хлористым барием в кислой среде осаждаются и руминовые кислоты, которые в процессе прокаливания осадка дают золу, завышающую процент SO2-. Для определения Са2+, Mg2+ и

SO^“ в фильтрате гуматы выделяют в осадок соляной кисло­

той и отфильтровывают.

Ионы Са2+, Mg-+ и SO2останутся в светлом фильтрате,

гуминовые кислоты — в осадке на фильтре.

Содержание ионов в фильтратах глинистых растворов опре­ деляют следующим образом. В мерную колбу, заполненную 50— 100 мл фильтрата, добавить 20—40 мл 0,2 и. раствора НС1 (ко­ личество зависит от интенсивности окраски фильтрата: чем тем­ нее фильтрат, тем больше кислоты) и долить водой до метки. Раствор тщательно перемешать и отфильтровать в сухой ста­ кан. Определение Са2+, Mg2+ и SO2вести по методикам, опи­

санным на стр. 109—115. Но для определения Са2+ и Mg2+ сле­ дует брать по 5—10 мл фильтрата, двойные порции NaOH и ам­ миачной смеси, так как последние частично пойдут на нейтрали­ зацию соляной кислоты. А для определения SOfнужно брать

20—40 мл фильтрата без подкисления.

Содержание Са2+ в 100 мл фильтрата в мг-экв определяется по формуле

^ _ (д + щ) X 0.01 X 100 X 50

“5 X 5

где 'а — количество 0,01 н. раствора трилона Б, пошедшее на титрование кальция в фильтрате, в мл; а.\ — количество 0,01 и. раствора трилона Б, пошедшее на титрование Са2+ в воде, в мл; 50 — объем разбавленного фильтрата; 5 — количество исходного фильтрата, взятого для разбавления; 5 — количество осветлен­ ного фильтрата, взятого для анализа, в мл; 0,01 — нормальность трилона Б; в процентах

С = Э X 0,02,

где 0,02 — эквивалентный вес кальция.

Количество ионов Mg2+ в мг-экв на 100 мл фильтрата опре­ деляют по формуле

где b — количество трилона Б, пошедшее на титрование, в мл. Содержание SO2- в процентах определяют по формуле

Q __ Р X 0,4114 X ЮО X 50

~5 X 5

где Р — вес прокаленного осадка BaS04 в г; 0,4114 — переход­ ный коэффициент от BaS04 к иону SO^~;

ав мг-экв на 100 мл фильтрата

э_ С• 1000

~48,03

122