22.1 Tóm tắt Phương pháp thử nghiệm – Phương pháp thử nghiệm thay thế này là một quy trình đo thể tích thích hợp để sử dụng khi xác định silíc điôxít (SiO2), nhôm ôxít (Al2O3), sắt ôxít (Fe2O3) và canxi ôxít (CaO) được bỏ qua.
2.2.2 Phương pháp thử nghiệm đo thể tích nhanh (Chuẩn độ magiê oxyquinolate): 22.3 Thuốc thử:
22.3.1 Dung dịch amoni nitrát (20 g NH4NO3/L). 22.3.2 Dung dịch amoni oxalate (50 g/L).
22.3.3 Dung dịch Hydroxyquinoline – Hòa tan 25 g 8-hydroxyquinoline vào 60 mL axít axetic. Khi tan hoàn toàn, pha loãng tới 2L với nước lạnh. Một ml dung dịch này tương đương với 0,0016 g MgO.
22.3.4 Dung dịch tiêu chuẩn Kali bromat-Kali bromua (0,2N) – Hòa tan 20g kali bromua (Kbr) và 5,57 g kali bromat (KBrO3) vào 200 mL nước và pha loãng tới 1L. Thu được tỷ lệ cường độ dung dịch này với cường độ của dung dịch Na2S2O3 0,1 N (22.2.6) như sau: Với 200 mL nước trong bình Erlenmeyer 500 mL, cho 25,0 mL dung dịch KBrO3-KBr 0,2N xác định được từ mọt ống pipét hoặc buret. Cho 20 mL HCl, khuấy và cho ngay 10 mL kali iođua (KI) (250 g/L). Trộn kỹ và chuẩn độ ngay với dung dịch Na2S2O3 cho đến khi gần không màu. Cho 2 mL dung dịch tinh bột và chuẩn độ đến khi không còn xuất hiện màu xanh. Tính tỷ lệ cường độ của dung dịch KBrO3-KBr với dung dịch Na2S2O3 bằng cách chia thể tích của dung dịch Na2S2O3 cho thể tích của dung dịch KBrO3-KBr đã sử dụng trong chuẩn độ này.
22.3.5 Dung dịch kali iođua (250 g KI/L).
22.3.6 Dung dịch tiêu chuẩn Natri thiosunphát (0,1 N) – Hòa tan 25g natri thiosunphát (Na2S2O3 · 5H2O) vào 200 mL nước, cho 0,1 g natri cácbonát (Na2CO3) và pha loãng tới 1L. Để yên tối thiểu khoảng 1 tuần. Chuẩn hóa dung dịch này trực tiếp với kali đicromat chuẩn sơ cấp (K2Cr2O7). Một ml của dung dịch Na2S2O3 0,10 N tương đương với 0,000504 g MgO.
22.3.7 Dung dịch tinh bột – Đối với 500 mL nước sôi, cho một huyền phù lạnh 5g tinh bột hòa tan vào 25 mL nước, để nguội tới nhiệt độ phòng, cho một dung dịch nguội 5g natri hydroxit (NaOH) vào 50 mL nước, cho 15 g KI và trộn kỹ.
22.4 Quy trình:
22.4.1 Hòa tan 0,5 g (Chú ý 84) mẫu xi măng vào một cốc 400 g với 10 mL nước bằng cách chuyển động rối. Trong khi lắc, cho 10 mL HCl vào một lần. Pha loãng ngay tới 100 mL. Đun nóng từ từ và nghiền nhỏ bất kỳ hạt to bằng đầu dẹt của thanh thủy tinh cho đến khi phân hủy hoàn toàn, cho 2 hoặc 3 giọt HNO3 và đun nóng tới sôi (Chú ý 85).
CHÚ Ý 84 – Nếu SiO2, nhóm amoni hydroxit và CaO được tách và xác định theo các phần thích hợp cho các phương pháp thử nghiệm chuẩn hoặc thay thế, phần lọc còn lại có thể được sử dụng để xác định MgO như mô tả trong 22.4.1 bắt đầu từ câu cuối của 22.4.2, “Cho 5 ml HCl….”
CHÚ Ý 85 – Trong trường hợp các xi măng chứa xỉ lò cao hoặc một lượng đáng kể lưu huỳnh sunphua, cho 12 giọt HNO3 và đun sôi khoảng 20 phút để ôxy hóa sắt và khử sunphua.
22.4.2 Cho 3 giọt chất chỉ thị metyl màu đỏ vào dung dịch và sau đó cho NH4OH cho đến khi dung dịch vàng hẳn. Đun nóng dung dịch này tới khi sôi và cho sôi 50 khoảng 60 giây. Trong trường hợp gặp phải vấn đề với va nảy khi đun sôi dung dịch ammoniac, thời gian gia nhiệt 10 phút trên thiết bị chưng cách hơi hoặc một bếp điện có nhiệt độ tương đương của một thiết bị chưng cách hơi có thể được thay thế bằng thời gian đun sôi 50 đến 60 giây. Lấy ra khỏi mỏ đốt, thiết bị chưng cách hơi hoặc bếp điện và để yên cho đến khi chất kết tủa đã lắng. Bằng cách sử dụng giấy kết cấu trung bình, lọc dung dịch không chậm trễ, rửa chất kết tủa hai lần bằng NH4NO3(20 g/L) và giữ lại phần lọc. Chuyển chất kết tủa với giấy lọc sang cốc và
nóng tới sôi. Cho kết tủa lại, lọc và rửa các hydroxit như trên. Kết hợp phần lọc này và các phần rửa với những phần từ kết tủa lần đầu, đồng thời lưu ý thể tích không được quá 300 mL (Chú ý 86). Cho 5mL HCl, một vài giọt dung dịch chất chỉ thị metyl màu đỏ và 30 mL dung
dịch ammoniac oxalate ấm (50 g/L). Đun nóng dung dịch tới khoảng 70 đến 800C và cho
NH4OH (1+1) vào bằng cách nhỏ giọt đồng thời khuấy cho đến khi màu chuyển từ đỏ sang vàng (xem Chú ý 40). Để dung dịch yên mà không cần đun thêm khoảng 15 phút trên một thiết bị chưng cách hơi.
CHÚ Ý 86 – Trong trường hợp các xi măng chứa xỉ lò cao hoặc được cho là có chứa một lượng lớn mangan, hãy axít hóa bằng HCl, cho bay hơi tới khoảng 100 mL và loại bỏ mangan bằng quy trình được mô tả trong 13.3.1.
22.4.3 Cho 10 đến 25 mL thuốc thử 8-hydroxyquinoline (Chú ý 87) và sau đó 4 mL NH4OH//100 ml dung dịch. Khuấy dung dịch trên máy khuấy cơ học khoảng 15 phút và để yên cho đến khi chất kết tủa đã lắng (Chú ý 88). Lọc dung dịch bằng cách sử dụng giấy kết cấu trung bình và rửa chất kết tủa bằng NH4OH (1+40). Hòa tan chất kết tủa vào 50 đến 75 mL HCl nóng (1+9) vào một bình Erlenmeyer 500 mL. Pha loãng dung dịch tạo thành tới 200 mL và cho 15 mL HCl. Để nguội dung dịch tới 250C và cho 10 đến 35 mL dung dịch KBrO3- KBr 0,2N (Chú ý 89) từ một ống pipét hoặc buret. Khuấy dung dịch và để yên khoảng 30 giây để đảm bảo brôm hóa hoàn toàn. Cho 10 mL KI (250g/L). Khuấy mạnh dung dịch và sau đó chuẩn độ với dung dịch Na2S2O3 0,1 N cho đến khi màu của iốt trở nên vàng nhạt. Tại điểm này, cho 2 mL dung dịch tinh bột và chuẩn độ dung dịch tới khi không còn màu xanh.
CHÚ Ý 87 – Cần dư lượng thuốc thẩy 8-hydroxyquinoline để tránh kết quả thấp đối với MgO nhưng thừa thãi quá mức sẽ cho các kết quả cao. Hãy sử dụng hướng dẫn sau đây để xác định lượng thuốc thử được bổ sung:
Lượng MgO xấp xỉ, % Lượng thuốc thử xấp xỉ yêu cầu, mL
0 đến 1,5 10
1,5 đến 3,0 15
3,0 đến 4,5 20
4,5 đến 6,0 25
CHÚ Ý 88 – Chất kết tủa phải được lọc trong một giờ. Để yên quá lâu có thể cho các kết quả cao. CHÚ Ý 89 – Lượng dung dịch KBrO3-KBr tiêu chuẩn được sử dụng sẽ như sau:
Lượng MgO xấp xỉ, % Lượng dung dịch KBrO3-KBr chuẩn yêu cầu, mL
0 đến 1 10 1 đến 2 15 2 đên 3 20 3 đến 4 25 4 đến 5 30 5 đến 6 35
22.4.4 Mẫu trống – Thực hiện một xác định mẫu trống theo quy trình tương tự, sử dụng cùng lượng thuốc thử và hiệu chỉnh các kết quả thu được trong phân tích một cách thích hợp.
22.5 Tính toán – Tính tỷ lệ phần trăm MgO tới 0,1 gần nhất như sau: (Chú ý 90)
MgO, % = E(V1R – V2) x 200 (14)
trong đó:
E = MgO tương đương của dung dịch Na2S2O3, g/mL,
V1 = ml dung dịch KBrO3-KBr đã sử dụng,
R = tỷ số cường độ của dung dịch KBrO3-KBr với dung dịch Na2S2O3
V2= ml dung dịch Na2S2O3 đã sử dụng, và
200 = 100 chia cho khối lượng mẫu đã sử dụng (0,5 g).
CHÚ Ý 90 – V1R là thể tích của dung dịch Na2S2O3 tương đương với thể tích của dung dịch KBrO3-KBr đã sử dụng. V2 là lượng Na2S2O3 mà KBrO3-KBr dư không bị giảm đi bởi magiê oxyquinolate cần.