ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства Методы химического анализа - 19.3 Потенциометрический метод с ионоселективным электродом

19.3 Потенциометрический метод с ионоселективным электродом

Метод основан на измерении иономером или рН-метром разности потенциалов между индикаторным фторидным электродом и хлорсеребряным электродом сравнения в растворах, содержащих ионы фтора без отделения мешающих элементов, маскируемых раствором уротропина при рН 6.

19.3.1. Средства анализа

Весы лабораторные общего назначения.

рН-метр или иономер с чувствительностью 0,05 единиц рН.

Электрод индикаторный фторидный типа ЭF-VI.

Электрод сравнения хлорсеребряный по ГОСТ 16286.

Уротропин (технический) по ГОСТ 1381, раствор массовой концентрацией 300 г/куб.дм, рН 6.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463.

Смесь для сплавления по п. 18.3.1.

19.3.2. Подготовка к анализу

19.3.2.1. Приготовление стандартного и градуировочных растворов

Для приготовления стандартного раствора навеску фтористого натрия массой 0,42 г, высушенного до постоянной массы при температуре 110 град.С, растворяют в 1 куб.дм воды. Молярная концентрация фтора в стандартном растворе - 0,01 моль/куб.дм (0,01 М).

Градуировочные растворы готовят из стандартного поледовательным разбавлением водой в соответствии с табл. 21 аликвотных частей стандартного и полученных на его основе градуировочных растворов в мерной колбе вместимостью 250 куб.см. Стандартный раствор может быть использован как один из градуировочных растворов.

Таблица 21

19.3.2.2. Приготовление солевого раствора

Для приготовления солевого раствора не содержащую фтора навеску ОСО или СОП сырьевой смеси или клинкера массой 0,5 г сплавляют в платиновом тигле с 1 г смеси для сплавления при температуре 900 - 950 град.С в течение 5 мин.

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. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 куб.см, разбавляют до метки водой и перемешивают.

19.3.3. Проведение анализа

Навеску пробы массой 0,1 - 0,5 г (в зависимости от предполагаемой массовой доли фтора) переводят в раствор по п. 19.3.2.2.

Затем в три стаканчика вместимостью 50 куб.см отбирают по 5 куб.см солевого раствора и соответственно по 5 куб.см градуировочных растворов, близких по массовой доле фтора к анализируемой пробе. В четвертый стаканчик помещают 5 куб.см анализируемого раствора и 5 куб.см воды. Во все стаканчики добавляют по 20 куб.см раствора уротропина, содержимое перемешивают на магнитной мешалке, погружают в раствор электроды и измеряют в милливольтах потенциалы градуировочных и анализируемого растворов.

Каждое измерение снимают через 3 - 5 мин после погружения электродов в раствор. При переходе от одного раствора к следующему электроды обильно промывают водой и осушают фильтровальной бумагой. В конце определений проводят повторное измерение одного из градуировочных растворов. Если оно отличается более чем на ±3 мВ от ранее измеренного, то всю серию измерений повторяют до удовлетворения указанного условия. За результат измерения принимают первое измерение.

Перед проведением анализа проверяют чувствительность фторидного электрода в соответствии с методикой, приведенной в его паспорте.

При массовой доле фтор-иона более 1% анализируемую навеску уменьшают до 0,05 г, а аликвотную часть анализируемого раствора в четвертом стаканчике - до 1 куб.см, восполняя объем до 5 куб.см солевым раствором.

19.3.4. Обработка результатов

По полученным результатам определений разности потенциалов между электродами в градуировочных растворах и известной массе фтор-иона в них (в 5 куб.см раствора) строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс значения отрицательных логарифмов массы фтор-иона в 5 куб.см градуировочного раствора , которые для этих растворов равны 0,02; 0,72; 1,02; 1,72; 2,02; 2,72; 3,02, а на оси ординат - соответствующие им значения потенциала в милливольтах.

По построенному графику и значению разности потенциалов между электродами в анализируемом растворе находят значение  для этого раствора. Антилогарифм найденного значения соответствует массе фтор-иона в миллиграммах в аликвотной части анализируемого  раствора (5 куб.см). Массовую долю фтор-иона в процентах вычисляют по формуле (7).

Пример

Масса навески пробы  мг.

Общий объем анализируемого раствора куб.см.

Аликвотная часть анализируемого раствора куб.см.

Значение отрицательного логарифма массы фтор-иона в аликвотной части анализируемого раствора по графику  или в "искусственной" форме записи - 2,54. Антилогарифм этого числа равен 0,0347.

Массовая доля фтор-иона в соответствии с формулой (7)

Примечание. Для удобства обработки результатов рекомендуется применять при построении графика полулогарифмическую бумагу. При этом график строят в координатах "концентрация фтор-иона в аликвотной части раствора в миллиграммах на кубический сантиметр или молях на кубический дециметр - разность потенциалов в милливольтах".