книги из ГПНТБ / Методы анализа лакокрасочных материалов.

личным содержанием водорастворимых солен и диапазоном изме­ нения концентраций не менее 0,3%. Навеску пигмента приблизи­ тельно 10 г, взвешенную с точностью 0,01 г, помещают в стакан емкостью 300 мл, добавляют 200 мл бидистиллята, нагревают до кипения и осторожно кипятят 20 мин. Охлаждают раствор, пере­ водят в мерную колбу емкостью 250 мл, разбавляют до метки во­ дой, перемешивают, дают отстояться и фильтруют через беззоль­

плохо фильтрующихся образцов следует применять намывной слой пигмента, полученный из пигмента, предварительно прокипячен­ ного в воде и тщательно отмытого от водорастворимых солей. Фильтрация облегчается после предварительного центрифугиро­ вания суспензии.

Первые 25—30 мл фильтрата отбрасывают, остальной фильт­ рат собирают в чистую сухую посуду. Отбирают пипеткой 100 мл фильтрата, переносят во взвешенную фарфоровую или платиновую чашку, выпаривают досуха на водяной бане и сушат в сушильном шкафу при 105 °С до постоянной массы.

Содержание водорастворимых солей х (в %) находят по фор­ муле

( т , - т 0 ) 250 . ] П П 100-10

где mi — масса чашки с осадком, г; т0 — масса пустой чашки, г.

Оставшуюся часть фильтрата используют для определения удельной электропроводности. Измерения проводят при постоянной температуре; допустимые отклонения температуры не должны пре­

Калибровочный график строят, откладывая по оси абсцисс со­

350

Анализ двуокиси титана

Двуокись титана является одним из важнейших белых пигмен­ тов, обеспечивающих получение высококачественных долговечных покрытий. В лакокрасочной промышленности применяют двуокись титана как рутильной, так и анатазной модификации, обработан­ ные различными-способами для повышения устойчивости кристал­ лической формы, улучшения цвета, снижения меления и т. д. Рутильиая модификация менее склонна к образованию перекисных групп и более стабильна, чем анатазная. В качестве стабилизирую­ щих добавок применяются небольшие количества реакционноспособных окислов, таких, как окислы циркония, сурьмы, цинка, алю­ миния, кремния, магния; определение содержания этих веществ и примесей, ухудшающих цвет и стабильность пигмента (хром, мар­ ганец, ванадий, хлор, сульфаты), настоятельно необходимо при оценке качества пигмента.

Определение титана8

Метод основан на восстановлении четырехвалентного титана в трехвалентный металлическим цинком в кислой среде и после­ дующем титровании восстановленного титана раствором железоаммонийных квасцов в атмосфере инерт­

кислоты плотн. 1,84 г/см3 и нагревают до растворения. После охлаждения дово­

Установление титра раствора железоаммонийных квасцов по титану. Навеску измельченного металлического титана около 0,05 г,

351

взятую с точностью 0,0002 г, помещают в стакан емкостью 50 мл, прибавляют 10 мл соляной кислоты плотн. 1,19 г/см3 п 5 мл серной кислоты плотн. 1,84 г/см3 , накрывают часовым стеклом и нагре­ вают до полного растворения титана. После охлаждения раствора при помешивании приливают 25 мл воды и вливают раствор в ре­ дуктор прибора, заполненный гранулированным цинком. После восстановления в течение 5 мин раствор сиреневого цвета перево­ дят в колбу 4 прибора (см. рис. V I . 1) и титруют раствором Железоаммоннйных квасцов в присутствии 5 мл раствора роданида ка­ лия в токе азота до неисчезающего красного окрашивания.

Титр раствора железоаммонийных квасцов по титану Т в пере­ счете на двуокись титана находят по формуле

т _ g-1,668

а

где g— навеска, г; 1,668 — коэффициент пересчета металлического титана на двуокись титана; а — объем 0,05 н. раствора железоаммонийных квасцов, израс­ ходованного на титрование, мл.

с расширенной верхней частью и загнутым нижним концом. Снизу редуктор закрывают стеклянной ватой и насыпают в него слой гранулированного цинка высотой 28—30 см. В нерабочем состоя­ нии редуктор должен быть наполнен водой, чтобы избежать об­ разования основных солей цинка, мешающих восстановлению ти­ тана. Перед определением из редуктора удаляют воду и активи­ руют цинк, пропуская через него 10 мл 5%-ного раствора серной кислоты.

Ход определения. Навеску двуокиси титана 0,1 г, взятую с точностью 0,0002 г, помещают в стакан емкостью 50 мл, добавляют 2,50 мл серной кислоты плотн. 1,84 г/см3 и 1,50 г сульфата аммо­ ния. Накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до полного растворения двуокиси титана. После охлаждения раствор осто­ рожно разбавляют 25 мл воды, размешивают стеклянной палоч­ кой и вливают в редуктор. Через 5 мин восстановленный раствор,

Содержание двуокиси титана х (в %) находят по формуле

* = ^ . Ю 0 g

где а — объем 0,05 н. раствора железоаммонийных квасцов, израсходованного на титрование, мл; Т — титр раствора квасцов по двуокиси титана, г/мл; g — на­ веска, г.

352

Определение х р о м а 7 - 1 0

Метод основан на фотоколориметрическом определении окра­ шенного комплекса хрома(VI) с дифенилкарбазидом.

кращения обесцвечивания. Осторожно вливают 160 мл обработанной таким образом серной кислоты в 800 мл воды, перемешивают и по охлаждении дово­ дят объем раствора водой до 1 л.

Уксусная кислота ледяная, х. ч". Карбонат натрия, х. ч., безводный. Этиловый спирт, ректификат.

Фенолфталеин, 1%-ный спиртовой раствор.

Фотоколориметр.

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емко­ стью 50 мл отмеривают пипетками по 1,5 мл 6 н. серной кислоты, 3 мл раствора дифенилкарбазида и от 1 до 12 мл (с интервалом в 1 мл) стандартного раствора хрома. Объемы растворов в мерных колбах доводят водой до метки, перемешивают и через 10 мин из­ меряют их оптическую плотность в кювете, с толщиной слоя 20 мм на фотоколориметре с зеленым светофильтром № 5 при длине волны 536 нм. Раствором сравнения служит вода. По полученным данным строят калибровочный график.

Ход определения. Навеску двуокиси титана 1 г, взятую с точ­ ностью 0,0002 г, сплавляют в платиновом тигле с 6 г карбоната натрия и 0,2 г нитрата калия при температуре 1000—1200 °С. Вы­ щелачивают плав горячей водой при нагревании, переводят вместе с осадком в мерную колбу емкостью 100—200 мл и доливают до метки водой, предварительно обработанной раствором перманга­ ната калия. Перемешивают смесь и дают отстояться. Из прозрач­ ного раствора над осадком отбирают аликвотную часть 10—25 мл, в зависимости от предполагаемого содержания хрома, нейтрали­ зуют разбавленной серной кислотой по фенолфталеину и прили­ вают еще 1,5 мл кислоты. В мерную колбу емкостью 50 мл вносят 3 мл раствора дифенилкарбазида и охлажденный испытуемый раствор, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора в условиях, описанных при построении калибровочного графика. Содержание хрома в аликвотной части раствора находят по калибровочному

Точность метода +2—3%; чувствительность 0,04 мкг/мл.

Определение фосфора1 1

Метод основан на связывании фосфат-иона в фосфорно-молиб-

.деново-ванадиевую гетерополикислоту желтого цвета, которую оп­ ределяют фотоколориметрическн.

Фотоколориметр.

Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью 100 мл отмеривают с интервалом 1 мл от 2,0 до 20,0 мл стандарт­ ного раствора фосфата калия. Во все колбы приливают по 15 мл азотной кислоты плотн. 1,15 г/см3 и по 10 мл составного реактива. Через 5 мин доливают раствор водой до метки-и перемешивают. Через 15 мин измеряют оптическую плотность растворов в кювете с толщиной слоя 50 мм на фотоколориметре с фиолетовым свето­ фильтром № 2 при длине волны 413 нм. В качестве раствора срав­ нения применяют контрольный раствор, содержащий все реактивы, кроме стандартного раствора фосфата калия, вместо которого до­ бавлена вода. По полученным данным строят калибровочный гра­ фик.

354

ного карбоната натрия и 0,2 г нитрата калия при температуре 1000—1200 °С. Выщелачивают плав в стакане с горячей водой при осторожном нагревании, фильтр.уют в мерную колбу емкостью 200 мл и несколько раз промывают осадок горячим 1%-ным раст­ вором карбоната натрия. Подкисляют фильтрат по конго красному раствором азотной кислоты плоти. 1,15 г/см3 и доводят его объем

где а — количество фосфора, найденное по калибровочному графику, мг; 200 — объем мерной колбы, мл; V\ — объем аликвотной части, мл; g— навеска, мг.

Точность метода ± 3 — 5 % ; чувствительность 0,2 мг/мл.

Определение марганца

Марганец — нежелательная примесь, ухудшающая цвет белого пигмента. Количественное определение марганца может быть про­ ведено фотоколориметрическим или тиосульфатным методом.

Фотоколориметрический метод 12>13

Принцип метода, реактивы, аппаратура и построение калибро­ вочного графика — см. стр. 323.

Ход определения. Навеску двуокиси титана 0,5 г, взвешенную с точностью 0,0002 г, смешивают с 6 г карбоната натрия и сплавляют в платиновом тигле с крышкой при температуре 1000—1200 °С. Охлажденный тигель с плавом помещают в стакан и нагревают на песочной бане с раствором серной кислоты (1:1) до полного раст­ ворения плава. Переводят раствор из стакана в мерную колбу емкостью 200 мл, после охлаждения доводят до метки водой, пере­ мешивают, отмеривают пипеткой аликвотную часть 5—10 мл и вносят в стакан емкостью 100 мл. Приливают в стакан 7 мл сернофосфорной смеси и 10 мл 1%-ного раствора периодата калия, раз­ бавляют смесь водой до 40—60 мл и нагревают 20 мин, не доводя до кипения. После охлаждения переливают раствор в мерную кол­ бу емкостью 100 мл, доводят его объем водой до метки, переме­ шивают и через I ч измеряют оптическую плотность в кювете с тол­ щиной слоя 50 мм на фотоколориметре с зеленым светофильтром № 5 при длине волны 536 нм. Раствором сравнения служит вода.

Содержание марганца х (в %) в пересчете на окись марганца находят по формуле

100 мл, промывая осадок несколько раз подкисленной водой (1 мл смеси кислот на 100 мл воды). Добавляют к фильтрату 2 г пер­

Кипятят смесь 1 мин, охлаждают, добавляют 5 мл раствора хлори­ да натрия и титруют раствором тиосульфата натрия до обесцвечи­ вания.

Содержание марганца х (в %) находят по формуле

.v- = ^ . 1 0 0 g

где а — объем 0,065%-ного раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, мл; Т — титр раствора тиосульфата натрия по марганцу, г/мл; g — навеска, г.

Точность метода ± 1 до­

определение алюминия , 5 ' 1 6

Метод основан на образовании комплекса алюминия с трилоном Б. Не вошедший в реакцию трилон Б определяют титрованием хлоридом железа.

Реактивы

Металлический алюминий, х. ч., стандартный раствор, содержащий 0,001 г алюминия в 1 мл. Навеску алюминия 1 г, взятую с точностью 0,0002 г, раство­ ряют в 50 мл раствора соляной кислоты (1:1) при нагреваний, переводят в мерную колбу емкостью I л и после охлаждения доводят объем раствора водой до метки.

Аммиак, х. ч., 25%-ный и 10%-ный растворы. Ацетат аммония, х. ч. или ч. д. а., 10%-ный раствор.

Хлорид железа, х.ч., 0,05и. раствор (срок хранения не более 7 суток).

356

добавляют 2 капли раствора сульфосалициловой кислоты и тит­ руют 0,05 н. раствором хлорида железа до появления бурой, не исчезающей в течение 2 мин окраски; в конце титрования вводят еще 2 капли раствора сульфосалициловой кислоты. На связывание

с точностью 0,0002 г, сплавляют в платиновом тигле с крышкой с шестикратным количеством карбоната натрия при температуре 1000—1200 °С и выщелачивают плав водой при нагревании. Осадок двуокиси титана отделяют фильтрованием, десятикратно промывая его горячим 1%-ным раствором карбоната натрия и собирая фильтрат и промывные воды в коническую колбу. Нейтрализуют фильтрат соляной кислотой плотн. 1,19 г/см3 по конго красному, приливают из бюретки 10—12 мл 0,1 н. раствора трилона Б и нейтрализуют 10%-ным раствором аммиака по конго красному. Затем добавляют к раствору 5 мл 10_%-иого раствора ацетата

357

аммония, 2 капли раствора сульфосалициловой кислоты и оттитро­ вывают избыток трилона Б 0,05 н. раствором хлорида железа до появления бурой окраски, не исчезающей в течение 1—2 мин; в конце титрования добавляют 2 капли раствора сульфосалициловой кислоты.

Содержание алюминия х (в %) в пересчете на А12 03 находят по формуле

у= ( а - & / О Г - 1 , 8 9 0 , 1 0 0

Точность метода + 3 % .

Определение сурьмы 1 7 , 1 8

Метод основан на разложении двуокиси титана серной кисло­ той и сульфатом аммония, восстановлении Sb v до S b m и титрова­ нии сурьмы раствором перманганата в солянокислой среде:

Ход определения. Навеску двуокиси титана 1 г, взятую с точ­ ностью 0,0002 г, помещают в колбу Кьельдаля емкостью 100— 150 мл, приливают 30 мл серной кислоты, добавляют 18 г сульфата аммония, закрывают колбу воронкой и нагревают смесь до пол­ ного растворения. Охлаждают раствор, добавляют кусочек фильт­ ровальной бумаги ( 2 X 2 см) для восстановления сурьмы и снова нагревают до полного обесцвечивания раствора и выделения паров окислов серы. Охлаждают раствор, осторожно приливают 50 мл воды, перемешивают и кипятят 5—10 'мин для удаления двуокиси

раствором перманганата калия до розовой окраски, устойчивой в течение 5—10 сек.

Содержание сурьмы х (в %) в пересчете на БЬаОз находят по формуле

^ 0 0 0 7 2 8 8 . g

358

железом(III), кобальтом, цинком, свинцом, кадмием, медью, ни­ келем, ио их влияние может быть устранено добавлением в анали­ зируемый раствор дополнительного комплексообразователя — сегнетовой соли. В этих условиях может быть определено от 0,5 до 6—8 мкг магния в присутствии 25 мкг железа(III), 50 мкг алюми­

метки водой и тщательно перемешивают; фильтруют раствор, от­

ния магния, и помещают в пробирки из тонкого бесцветного стекла (пробирки должны быть одинакового диаметра). Далее добав­

359