43. Химический анализ силикатов. Особенности вскрытия (растворения в воде, кислотах) силикатов.

Силикаты–соли кремниевых кислот. Химический состав силикатов изображают как сочетание различных окислов металлов и неметаллов с SiO₂. Na₂O*SiO₂≡Na₂SiO_3. Метод исследования, основанный на разложении данного вещества на более простые составляющие называется анализом.

Все силикаты по отношению к кислотам и воде делят на 3 группы:

1. Растворимые в воде (К₂О*nSiO₂, Na₂О*nSiO₂–силикаты щелочных металлов), чем выше дисперсность силикатов, тем они более растворимы;

2. Разлагаемые кислотами (нефилины, цементы, гидравлическая известь, некоторые виды шлаков);

3. Кислотоупорные, не разлагаемые кислотами:

а) Природные (глины, каолины, полевые шпаты, слюда, тальк, асбест);

б) Искусственные (металлургические и топливные шлаки, золы);

в) силикатные материалы (стекло, эмали, фарфор, фаянс, кирпич).

Все 3 класса анализируются на содержание в них: гигроскопичной влаги, п.п.п., содержание кремнезема SiO₂, Al₂O₃, TiO₂, CaO, MgO, SO₃, Na₂O, K₂O

44. Определение содержания гипса в цементе методом кислотно-основного титрования. Навеску цемента обрабатывают дистиллированной водой и Н₃ВО₃. Пропускают через колонку (КУ-2). Полученный после катионного обмена раствор титруют раствором едкого натрия по метиловому оранжевому.

RH+Ca²⁺=R₂Ca+H⁺.

CaSO₄+Н₃ВО₃→Ca3(ВО₃)₂+Н₂SO₄ ,

n_эк(Ca²⁺)= n_эк(SO₄^2-)= n_эк(SO₃);

SO₃+Н₂О→ Н₂ SO₄;

Н₂ SO₄+ NaOH→Na₂SO₄+ Н₂О.

45. Определение содержания кальция в известняке, доломите методом кислотно-основного титрования.

Прямое титрование CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂CO₃=H₂O+CO₂, nэк(CaCO₃)= nэк(CaO)=nэк(HCl).

%CaO=V(к–ты)*Т(к–та/СаО)*100%/а,

Т(к–та/СаО)=Сэк(к–та)*Мэк(СаО)/1000

Доломит СаCO₃*MgCO₃

46. Определение гигроскопической влаги, п.П.П. В цементе, гипсе гравиметрическим методом.

Для определения гигроскопической влаги отвешивают 0,5г пробы, помещают её во взвешенный бюкс и высушивают в су­шильном шкафу при t=105–110°С до постоянной массы (в гипсах аналогичное определение производят при t=60-70°С, т.к. при более высокой температуре может быть потеря гидратной воды). Гигроскопическую влажность W рассчитывают по формуле: W=(а–в)/а*100%, где а–масса навески, г; в–масса остатка после высушивания, г.

Определение потери при прокаливании (п.п.п..). При прокаливании улетучиваются гигроскопическая и гидратная влага, оксид углерода, образующийся при термической диссоциации карбонатов и сгорании органических примесей. 0,5000–1,0000г пробы помещают во взвешенный и прока­ленный тигель и нагревают в муфельной печи при 1000°С в тече­ние 30мин. Прокаленный тигель ставят в эксикатор, охлаждают, взвешивают, снова прокаливают до постоянной массы. п.п.п.=(m_п.п.п./а)*100%, где m_п.п.п.–масса убыли, г; а–навеска, г.

47. Определение содержания СаО, МgO гравиметрическим методом. Расчёт.

Весовое определение СаО. Для раствора, полученного после отделения полуторных оксидов, подкисляют концентрированной уксусной кислотой до розовой окраски в присутствии метил красного, нагревают до кипения и прибавляют 4%–ный раствор (NH₄)₂C₂O₂. Осадок выдерживают 10–12ч. Осадок переносят на фильтр, промывают 2%–ным раствором (NH₄)₂C₂O₂до отсутствия ионов Cl–(проба с AgNO₃) в промывных водах. Фильтр помещают в тигель, подсушивают, озоляют и прокаливают до постоянной массы.

%СаО=m(CaO)*V*100/50*а, m(CaO) –масса СаО в г, определяется по разности масс тигелей до и после прокаливания, V–объем мерной колбы, мл; 50–объем пипетки, мл; а–навеска, г. Ca²⁺+(NH₄)2C₂O₄→CaC₂O₄↓+2NH₄Cl, CaC₂O₄→(температура) СаО+2СО₂.

Весовое определение МgO.Метод основан на осаждении ионов магния в виде MgNH₄PO₄, последующем прокаливании полученного осадка и взвешивании весовой формы Mg₂P₂O₇. К фильтратам с промывными водами приливают раствор Na₂HPO₄ и водный раствор NH₃. Mg²⁺+HPO₄^2-+NH₃= MgNH₄PO₄↓,

2MgNH₄PO₄→(темп)Mg₂P₂O₇+2NH₃↑+H₂O,

%MgO=m(прокаленный осадок)*F*100/а, F=2M(MgO)\M(Mg₂P₂O₇).