19.2. Дифференциальный фотоколориметрический метод с арсеназо
Метод основан на ослаблении интенсивности окраски комплексного соединения алюминия с арсеназо в присутствии ионов фтора, образующего с алюминием более устойчивый бесцветный комплекс при рН раствора 4,5.
19.2.1. Средства анализа
Весы лабораторные общего назначения.
Фотоэлектроколориметр концентрационный.
Печь муфельная.
рН-метр или иономер с чувствительностью 0,05 единиц рН.
Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный при температуре (400±20)°С, или бура по ГОСТ 8429.
Калий углекислый натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Смесь для сплавления по п. 18.3.1.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, растворы молярной концентрацией 0,1 моль/куб.дм (0,1 М) и 1:3.
Кислота уксусная по ГОСТ 61, ледяная.
Аммиак водный по ГОСТ 3760, растворы 1:15; 1:10.
Раствор буферный с рН 4,5: 7 куб.см аммиака и 12 куб.см уксусной кислоты помещают в мерную колбу вместимостью 1 куб.дм и разбавляют до метки водой. Коррекцию рН буферного раствора с точностью ±0,05 проводят, используя иономер или рН-метр, добавляя каплями аммиак или уксусную кислоту.
Арсеназо 1 (уранон): 0,263 г арсеназо растворяют в 500 куб.см буферного раствора.
n-Нитрофенол (индикатор) по ТУ 6-09-3973: 0,04 г индикатора растворяют в 50 куб.см воды и добавляют 8 капель раствора аммиака 1:1,5.
Алюминий азотно-кислый 9-водный по ГОСТ 3757 или алюминий серно-кислый 18-водный по ГОСТ 3758: 0,15 г алюминия азотно-кислого или 0,12 г алюминия серно-кислого растворяют в 60 куб.см 0,1 М раствора соляной кислоты, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 куб.дм и разбавляют до метки водой.
Натрий фтористый по ГОСТ 4463.
19.2.2. Подготовка к анализу
19.2.2.1. Приготовление стандартного и солевого растворов
Для приготовления стандартного раствора навеску фтористого натрия массой 0,1106 г, высушенного до постоянной массы при температуре 110 град.С, растворяют в 500 куб.см воды. Аликвотную часть раствора разбавляют водой в 10 раз. Массовая концентрация фтор-иона в стандартном растворе - 0,01 мг/куб.см.
Для приготовления солевого раствора не содержащую фтора навеску ОСО или СОП сырьевой смеси или клинкера массой 0,25 г сплавляют в платиновом тигле с 1 г смеси для сплавления при температуре 900 - 950 град.С. По охлаждении плав в тигле растворяют в 50 куб.см раствора соляной кислоты 1:3 в стакане вместимостью 150 куб.см с перемешиванием на магнитной мешалке. Удалив тигель из стакана, осаждают гидраты оксидов алюминия и железа раствором аммиака 1:1,5 в присутствии 3 - 5 капель индикатора n-нитрофенола или по универсальной индикаторной бумаге до рН 6,5 - 7,5. Раствор вместе с осадком переносят в мерную колбу вместимостью 250 куб.см, разбавляют до метки водой, перемешивают и дают отстояться 15 - 20 мин, затем отфильтровывают часть раствора в сухой стакан.
19.2.2.2. Построение градуировочного графика
В пять мерных колб вместимостью 50 куб.см вносят по 20 куб.см отфильтрованного солевого раствора и соответственно 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 куб.см стандартного раствора, что соответствует 0,010; 0,015; 0,020; 0,025; 0,030 мг фтор-иона. Затем в колбы добавляют по 5 куб.см раствора соли алюминия, 5 куб.см раствора арсеназо и 10 куб.см буферного раствора. Все колбы доливают до метки водой, перемешивают и дают постоять 20 мин.
Полученные градуировочные растворы фотометрируют, используя зеленый или желтый светофильтр с максимумом светопропускания соответственно при длине волны 530 - 536 или 582 нм и кювету с толщиной поглощающего свет слоя 20 мм, относительно градуировочного раствора с массой фтор-иона 0,020 мг, по которому устанавливают оптический ноль прибора в зависимости от чувствительности в интервале оптической плотности 0,300 - 0,400.
По полученным результатам определений оптической плотности и известной концентрации фтора в фотометрируемых объемах строят градуировочный график или составляют калибровочное уравнение.
Градуировочный график строят для каждого определения. Допускается использование одного графика при проведении серии анализов в течение не более 1 сут.
19.2.3. Проведение анализа
Навеску пробы, выбранную в зависимости от предполагаемой массовой доли фтора в соответствии с табл. 20, сплавляют и переводят в раствор по п. 19.2.2.1.
Таблица 20
|
Массовая доля фтор-иона, %
|
Масса навески пробы, г
|
Аликвотная часть анализируемого раствора, куб.см
|
Объем солевого раствора, куб.см
|
|
0,01 - 1,00
|
0,50
|
20
|
|
| 1,00 - 5,00
| 0,25
| 10
| 10
|
| 5,00 - 23,0
| 0,10
| 5
| 15
|
В одну мерную колбу вместимостью 50 куб.см помещают 20 куб.см солевого раствора и 2 куб.см стандартного, в другую - аликвотную часть анализируемого раствора в соответствии с табл. 20. Дальнейшие операции - по п. 19.2.2.2.
19.2.4. Обработка результатов
Массу фтор-иона в миллиграммах находят по градуировочному графику и вычисляют искомую массовую долю элемента по формуле (7).
Непосредственно массовую долю фтор-иона в процентах определяют по градуировочному графику, построенному в координатах "оптическая плотность - массовая доля элемента в процентах" или находят по калибровочному уравнению.