Общие требования к проведению анализа

    
    1. Большое разнообразие встречающихся в производстве кремнесодержащих материалов, различие в качественном составе и количественном соотношении их компонентов делают невозможным применение единой методики и требуют в каждом случае критического подхода к анализу и уточнения условий его проведения.
    
    Поскольку химический состав пыли, выделяющейся в воздух, близок к химическому составу применяемого материала, при выборе метода анализа рекомендуется предварительно уточнить содержание в нем свободной двуокиси кремния и учесть наличие других примесей, используя данные петрографического, минералогического или химического методов анализа.
    
    Для анализа большинства кремнесодержащих пылей применяют метод Полежаева, основанный на переводе свободной двуокиси кремния в растворимое состояние сплавлением со щелочным плавнем.
    
    2. Основные этапы подготовки проб к анализу.
    
    2.1. Для переведения в раствор чистого кварца и кварцсодержащих производственных смесей (фарфоровые, глазурные, образивные массы, цементные, формовочные и др.) применяют карбонатную смесь (NaCO·КСО). В последнем случае необходимо предварительно отделить двуокись кремния от силикатов.
    
    2.2. Несиликатные соединения металлов предварительно удаляют путем растворения в соляной, азотной и серной кислотах или в их смесях.
    
    При наличии кислотонерастворимых силикатов (диатомит, ортоклаз, биотит, олигоклаз и др.) или в случае необходимости определения лишь кристаллической двуокиси кремния, вводят дополнительную обработку фторборной (борофтористоводородной) кислотой.
    
    Органическую пыль (льняную, хлопковую, древесную, угольную и др.), а также материалы, содержащие значительные количества органических веществ, предварительно сжигают в печи при температуре до 700° и слегка прокаливают.
    
    2.3. Сплавление проводят в платиновых тиглях при температуре 800-900° в течение 2-5 минут, нагревая тигель в сильном пламени газовой горелки или в муфельной печи. Для равномерного нагрева на газовой горелке и предотвращения выбросов тигель нагревают с боков, а не со дна. При сплавлении в муфельной печи тигель закрывают крышкой и помещают в печь, нагревая до 800-900°. Для обеспечения полноты сплавления через 3-5 минут тигель вынимают, содержимое перемешивают кругообразными движениями и снова помещают в печь на 3-5 минут.
    
    2.4. Перед сплавлением проверяют чистоту тигля. Для этой цели в нем расплавляют 0,1 г плавня. Присутствие кремния проверяют колориметрически. В случае положительной реакции на кремний, плавление новых порций плавня повторяют до тех пор, пока интенсивность специфической окраски не совпадет с окраской контрольной пробы.
    
    От загрязнения окислами железа тигель очищают кипячением в разведенной (1:1) соляной кислоте в течение нескольких минут или сплавлением в нем пиросульфата калия.
    
    2.5. Применяемые для приготовления плавня реактивы, дистиллированная вода и фильтры, не должны содержать свободный двуокиси кремния. Для этого перед началом работы их проверяют, сплавляя в тигле рабочую навеску плавня.
    
    Дистиллированная вода должна быть свежеперегнанная. Воду и растворы необходимо хранить в полиэтиленовой посуде, т.к. при хранении в стеклянной посуде возможно загрязнение силикатами из стекла.
    
    2.6. Молибдат аммония должен быть предварительно очищен путем перекристаллизации. Насыщенный раствор молибдата аммония в воде фильтруют и вливают в равный объем этилового спирта, добавляют аммиак до явного запаха, вновь фильтруют на воронке Бюхнера и осадок сушат на воздухе.
    
    2.7. Фильтры, применяемые для отбора проб из водуха, не должны содержать соединений кремния.
    
    Проверку фильтров осуществлят озолением их, сплавлением с соответствующей смесью (карбонатная, плавень) и определением кремния с уже проверенными реактивами и водой. Фильтры для отбора проб и для контроля следует отбирать из одной и той же партии. Рекомендуется проводить не менее трех контрольных определений, используя среднее их значение. Значение оптической плотности контрольного опыта не должно превышать 0,02, что соответствует чувствительности определения. В случае превышения этой величины следует пользоваться другой партией реактивов или фильтров.
    
    2.8. Для сплавления свободной двуокиси кремния, в качестве плавня обычно применяют тщательно растертую в агатовой ступке смесь безводного двууглекислого натрия и хлорида натрия или тех же солей калия.
    
    Вместо сухого плавня можно применять водный раствор плавня, что ускоряет и упрощает проведение анализа, исключает необходимость использования дефицитных агатовых ступок.
    
    Раствор составного плавня готовят, растворяя по 50 г двууглекислого калия и хлористого калия в 200 мл воды, нагретой до 60°. После охлаждения раствора добавляют 100 мл дистиллированной воды. В тигель с пробой вносят 3,5 мл плавня и перемешивают кругообразными движениями. Тигли прикрывают крышками, помещают в сушильный шкаф (120-150°) и после испарения жидкости проводят окончательное сплавление пробы в муфельной печи при температуре 800-900°.
    
    2.9. При проведении реакции должна соблюдаться необходимая кислотность реакционной смеси (рН 1,5-2,0). В случае отклонения от этой величины проводят дополнительную нейтрализацию раствора.
    
    2.10. Для определения содержания свободной двуокиси кремния во взвешенной пыли привес фильтра должен составлять не менее 10 мг. В случае малых количеств пыли в воздухе следует объединить несколько параллельных проб.
    
    2.11. Оптимальный объем воздуха, отбираемого для анализа, рассчитывают как обычно, но с учетом ориентировочного содержания свободной двуокиси кремния в пыли.
    
    2.12. В качестве исходного вещества для приготовления стандартных растворов применяют горный хрусталь, кварц или реактивную безводную кремневую кислоту (х.ч.), предварительно прокаленную (1,5-2 часа при температуре 1000-1200°) до постоянного веса.
    
    2.13. Для некоторых производственных смесей и природных материалов (диатомит, бентониты, глины, тальк, цемент и др.) рекомендуется применение метода Добровольской, предусматривающего обработку пробы пирофосфорной кислотой.
    
    2.14. В приложение 1 приведен перечень природных материалов и методы, рекомендуемые для определения в них двуокиси кремния.
    
    2.15. В приложении 2 приведены рабочие формулы для расчетов.
    
    

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния
в тонкодисперсной пыли, содержащей силикаты

I. Общая часть

    
    1. Метод основан на избирательном сплавлении кварца со смесью двууглекислого и хлористого натрия, после предварительной обработки смесью кислот и фторборной кислотой, растворении полученного кремнекислого натрия и определении кремния в растворе по интенсивности синей окраски кремнемолибденового комплексного соединения.
    
    2. Предел обнаружения двуокиси кремния - 2 мкг в анализируемом объеме.
    
    3. Предел обнаружения в воздухе - 0,1 мг/м (расчетный).
    
    4. Погрешность определения ±20%.
    
    5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,1 до 3,0 мг/м.
    
    6. Определению не мешают фосфор и мышьяк.
    
    7. Предельно допустимая концентрация пыли, содержащей свыше 70% свободной двуокиси кремния - 1 мг/м.
    
    

II. Реактивы и аппаратура

    
    8. Применяемые реактивы и растворы.
    
    Стандартный раствор N 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят следующим образом: 0,02 г кварца, тонко измельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1 г смеси двууглекислого и хлористого натрия и помещают для сплавления в муфельную печь, которую нагревают до 800-900°. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 минут. Затем тигель вынимают из печи, и, вращая его, дают плаву распределиться по стенкам. По охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5% раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения плава. Раствор сливают через беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 100 мл. Тигель промывают кипящей водой и сливают в ту же колбу. Охлажденный раствор доводят до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.
    
    Рабочий стандартный раствор N 2, содержащий 20 мкг/мл двуокиси кремния, готовят непосредственно перед употреблением. Для этого в мерную колбу емкостью 100 мл наливают 10 мл стандартного раствора N 1, прибавляют 0,4 мл 1 н раствора серной кислоты и доводят объем до метки водой.
    
    Составной плавень готовят из равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растирая и смешивая их в агатовой ступке небольшими порциями. Однородность смеси устанавливают титрованием кислотой. Для этого 1 г смеси растворяют в 10 мл воды и титруют 1 н раствором серной кислоты. На 1 г плавня должно уходить 5 мл кислоты. Смесь сохраняют в банке с притертой пробкой.
    
    Натрий хлористый, ГОСТ 4233-77.
    
    Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66, 5% раствор. Готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
    
    Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, удельный вес 1,19, разведенная 1:1.
    
    Кислота азотная, ГОСТ 4461-68, удельный вес 1,7, разведенная 1:1.
    
    Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 20% раствор.
    
    Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1% раствор, свежеприготовленный.
    
    Кислота борная, ГОСТ 9656-75.
    
    Кислота фтористоводородная ГОСТ 10484-73.
    
    Амоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. п.2.6), 10% раствор.
    

    Кислота борофтористоводородная. 32 г борной кислоты растворяют в 75 мл фтористоводородной кислоты в (платиновой чашке), прибавляют 25 мл горячей воды, 15 мл концентрированной соляной кислоты и оставляют на сутки, затем жидкость декантируют и сохраняют в полиэтиленовой посуде. Раствор не должен содержать иона фтора (контролируют по реакции с азотнокислым свинцом или хлоридом кальция).
    
    9. Применяемая посуда и приборы.
    
    Аспирационное устройство.
    
    Фильтры перхлорвиниловые АФА-ХП-20.
    
    Патрон для фильтра.
    
    Тигли платиновые.
    
    Печь муфельная.
    
    Ступка агатовая.
    
    Палочка алюминиевая.
    
    Пробирки колориметрические, размером 120х15 мм.
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50, 100 и 200 мл.
    
    Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 5 и 10 мл.
    
    Посуда из полиэтилена.
    
    Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74.
    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    

III. Отбор проб воздуха

    
    10. Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ХП-20, помещенный в патрон. Для анализа необходимо отобрать 200 л воздуха. Навеска пыли должна быть не менее 10 мг.
    
    

IV. Описание определения

    
    11. Фильтр осторожно вынимают из патрона, складывают пылью внутрь, помещают в платиновый тигель и озоляют в муфельной печи при 600-650°. Зольный остаток обрабатывают в тигле 5 мл смеси (разведенных 1:1) соляной и азотной кислот, взятых в соотношении 1:1. Обработку производят при легком нагревании на водяной бане. Отстоявшийся раствор фильтруют через плотный беззольный фильтр. Осадок в тигле промывают водой, которую после отстаивания сливают через ту же воронку, промывая фильтр. К осадку в тигле приливают 5 мл горячей воды и 5 мл борофтористоводородной кислоты для растворения коллоидной двуокиси кремния, выделившейся из силикатов при действии на них кислот. Содержимое фильтруют через тот же фильтр, тигель и осадок на фильтре промывают водой. При наличии аморфных форм двуокиси кремния пробу дополнительно обрабатывают борофтористоводородной кислотой в течение 1 часа при 70 °С. Раствор фильтруют через тот же фильтр. Затем фильтр с осадком переносят в тот же тигель и озоляют. Охлажденный зольный остаток смешивают с 0,5 г составного плавня, тигель нагревают на газовой горелке или в муфельной печи до 800-900°, где смесь расплавляется. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 2 минут. После охлаждения вносят в тигель 8 мл 5% раствора соды и нагревают до полного растворения плава. Содержимое тигля фильтруют через беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 50 мл. Тигель промывают 2-3 раза водой при нагревании, и промывные воды сливают через тот же фильтр. Раствор нейтрализуют 1 н раствором серной кислоты до рН 1-2 и по охлаждении доводят объем до 50 мл. Для анализа берут 5 мл.
    
    Одновременно готовят шкалу стандартов, как указано в табл.1.
    
    

Таблица 1

Шкала стандартов

    
    
    Затем в пробирки шкалы и в пробу приливают по 0,3 мл 1 н раствора серной кислоты и по 0,7 мл 10% раствора молибдата аммония, каждый раз перемешивая. Через 5 минут добавляют по 1 мл раствора винной кислоты и по 1 мл раствора аскорбиновой кислоты. Через 20 минут проводят измерение оптической плотности раствора на фотоколориметре относительно холостой пробы при длине волны 610 нм и толщине слоя 1 см.
    
    Количество двуокиси кремния (X) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.
    
    

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния
в пыли полиметаллических руд

I. Общая часть

    
    1. Метод основан на избирательном сплавлении свободной двуокиси кремния со смесью двууглекислого и хлористого натрия, растворении полученного кремнекислого натрия и определение кремния в растворе по реакции с молибдатом аммония.
    
    2. Предел обнаружения двуокиси кремния - 5 мкг в анализируемом объеме.
    
    3. Предел обнаружения в воздухе - 0,25 мг/м (расчетный).
    
    4. Погрешность определения ±11%.
    
    5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,25 до 5 мг/м.
    
    6. Определению не мешают силикаты и металлы.
    
    7. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе - 4 мг/м.
    
    

II. Реактивы и аппаратура

    
    8. Применяемые реактивы и растворы.
    
    Стандартный раствор N 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят следующим образом: 0,02 г кварца, тонко измельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1 г смеси двууглекислого и хлористого натрия, помещают для сплавления в муфельную печь, которую нагревают до 800-900°. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 минут. Затем тигель вынимают из печи, и, вращая его, дают плаву распределиться по стенкам. По охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5% раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения плава. Раствор сливают через беззольный фильтр в мерную колбу, емкостью 100 мл. Тигель промывают горячей водой, которую сливают в ту же колбу. Охлажденный раствор доводят водой до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.
    
    Рабочий стандартный раствор N 2, содержащий 100 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора N 1 водой, непосредственно перед употреблением.
    
    Рабочий стандартный раствор N 3, содержащий 10 мкг/мл двуокиси кремния, готовится разведением раствора N 2 в 10 раз перед употреблением.
    
    Натр едкий, ГОСТ 4328-66.
    
    Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66.
    
    Натрий углекислый, ГОСТ 84-76, 5% раствор. Готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
    
    Натрий хлористый, ГОСТ 4233-77.
    
    Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н раствор.
    
    Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, уд. вес 1,19.
    
    Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5% раствор, свежеприготовленный.
    
    Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1% раствор, свежеприготовленный.
    
    Кислота борная, ГОСТ 9656-75.
    
    Кислота фтористоводородная, ГОСТ 10484-73.
    
    Кислота соляная, разведенная 1:3.
    
    Кислота азотная, ГОСТ 4461-68, уд. вес 1,4.
    
    Кислота азотная, разведенная 1:3.
    
    Смесь соляной и азотной кислот (1:1), готовят из растворов, разведенных 1:3.
    
    Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. п.2.6), 10% раствор.
    
    Кислота борофтористоводородная: 32 г борной кислоты растворяют в 75 мл фтористоводородной кислоты (в платиновой чашке), прибавляют 25 мл горячей воды, 15 мл концентрированной соляной кислоты и оставляют на сутки. Затем жидкость декаментируют.
    

    Раствор Лунге - 100 г углекислого натрия и 10 г гидроокиси натрия растворяют в воде, доводя объем до 1 литра.
    
    Смесь для сплавления готовят из равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растирая и смешивая их в агатовой ступке небольшими порциями. Однородность смеси устанавливают титрованием кислотой. Для этого берут 1 г смеси, растворяют в 10 мл воды и титруют 1 н раствором серной кислоты. На 1 г плавня должно быть израсходовано 5 мл кислоты. Смесь сохраняют в банке с притертой пробкой.
    
    9. Применяемые посуда и приборы.
    
    Аспирационное устройство.
    
    Патрон для фильтра.
    
    Фильтры АФА-ХП-20.
    
    Тигли платиновые.
    
    Печь муфельная.
    
    Ступка агатовая.
    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    Пробирки колориметрические, размером 150х20 мм.
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50 и 100 мл.
    
    Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1,5 и 10 мл.
    
    Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл.
    
    Воронки для фильтрования.
    
    Шипцы тигельные.
    
    

III. Отбор проб воздуха

    
    10. Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ХП, помещенный в патрон. Для анализа необходимо отобрать 200 л воздуха. Навеска должна быть не менее 10 мг.
    
    

IV. Описание определения

    
    11. Фильтр вынимают из патрона, переносят в платиновый тигель, приливают 5 мл смеси, разведенных 1:3 соляной и азотной кислот, и кипятят 2-3 минуты. Остывший раствор декантируют и снова повторяют эту операцию. Затем в тигель добавляют 5 мл борофтористоводородной кислоты, смесь нагревают на водяной бане при 70 °С в течение часа, фильтруют через плотный беззольный фильтр и осадок на фильтре промывают горячим раствором Лунге до обесцвечивания промывных вод.
    
    Фильтр подсушивают, помещают в платиновый тигель и озоляют в муфельной печи, после чего вынимают, охлаждают, смешивают его содержимое с 0,5 г составного плавня и вновь помещают в муфельную печь, прогрев ее до 800-900° С. При такой температуре тигель выдерживают не менее 10 минут. Затем тигель вынимают из печи, и, вращая его, распределяют плав по стенкам. В охлажденный тигель надувают 5 мл 5% раствора углекислого натрия и осторожно кипятят до полного растворения плава. Содержимое тигля фильтруют через плотный беззольный фильтр в мерную колбу, емкостью 50 мл. Тигель промывают 3 раза (по 5 мл) дистиллированной водой, доводя ее каждый раз до кипения, выливая в колбу через тот же фильтр. Охлажденный фильтрат доводят дистиллированной водой до метки. Для анализа берут 5 мл пробы.
    
    Параллельно готовят шкалу стандартов, разливая в колориметрические пробирки стандартный раствор, как приведено в табл.2.
    
    

Таблица 2

Шкала стандартов

    
    
    Затем в пробирки шкалы стандартов и в пробу добавляют по 0,5 мл соляной кислоты (1:3) и по 0,5 мл 10% раствора уксусной кислоты. Содержимое пробирок взбалтывают, добавляют по 1 мл раствора молибденовокислого аммония и снова перемешивают. Через 5 минут в пробирки приливают по 0,5 мл винной кислоты и 0,5 мл аскорбиновой кислоты, перемешивая растворы после приливания каждого реактива. Через 20 минут интенсивность окраски проб сравнивают со шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов при 600 нм и кювете с толщиной слоя в 1 см.
    
    Количество свободной двуокиси кремния в пыли (X) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.
    
    

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в угольной
и породных кварцсодержащих пылях

    
    Настоящие методические указания распространяются на определение малых количеств свободной двуокиси кремния в угольной и породных пылях шахт Донбасса: глинистого и песчанистого сланцев, слюдистого песчаника, аргиллита, алевролита, кварца.
    
    

I. Общая часть

    
    1. Метод основан на избирательном сплавлении свободной двуокиси кремния со смесью двууглекислого калия и хлористого калия, растворении полученного кремнекислого калия и определении кремния в виде синего кремнемолибденового комплекса.
    
    2. Предел обнаружения - 2 мкг в анализируемом объеме.
    
    3. Предел обнаружения и воздухе - 0,01 мг/м (расчетный).
    
    4. Погрешность определения : ±20%.
    
    5. Диапазон измеряемых концентраций - от 0,01 до 6,0 мг/м.
    
    6. Соединения фосфора, мышьяка определению не мешают.
    
    7. Предельно допустимая концентрация в воздухе пыли, содержащей от 10 до 100% свободной двуокиси кремния - 1-4 мг/м.
    
    

II. Реактивы и аппаратура

    
    8. Применяемые реактивы и растворы.
    
    Калий двууглекислый, ГОСТ 4220-75.
    
    Калии хлористый, ГОСТ 4234-69.
    
    Раствор составного плавня готовят из равных навесок (по 50 г) калия двууглекислого и калия хлористого, растворенных в 200 мл воды, нагретой до 60°. После охлаждения раствора, объем доводится водой до 300 мл и хранят в полиэтиленовом сосуде.
    
    Натрий углекислый, ГОСТ 84-76, 5% раствор. Хранится в полиэтиленовом сосуде.
    
    Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н и 1 н растворы.
    
    Кислота винная, ГОСТ 4817-69, 5% свежеприготовленный раствор.
    
    Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1% свежеприготовленный раствор.
    
    Кислота кремневая, ГОСТ 4214-70.
    
    Стандартный раствор N 1, с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят из х.ч. кремневой кислоты, предварительно прокаленной в муфельной печи до постоянного веса (1,5 часа при 1000°) и растертой в агатовой ступке. 0,02 г кремневой кислоты помещают в платиновый тигель, добавляют 3,5 мл водного раствора плавня, прикрывают крышкой и выдерживают в сушильном шкафу при 180-200° до испарения влаги, затем тигель помещают в муфельную печь и выдерживают 3-5 минут при температуре 850-900°, после этого тигель вынимают, перемешивают содержимое кругообразными движениями и снова помещают в муфель на 3-5 минут. К охлажденному и перемешанному плаву в несколько приемов (2-3 раза) приливают 20 мл 5% раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения осадка. Раствор сливают через беззольный фильтр в мерную колбу на 100 мл. Тигель промывают водой, кипятят и содержимое сливают в ту же колбу, в которую затем добавляют 7 мл 1 н раствора серной кислоты. По охлаждении раствор доводят до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде.
    
    Стандартный раствор N 2, содержащий 20 мкг/мл двуокиси кремния, готовят разбавлением стандартного раствора N 1 в 10 раз.
    
    Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. п.2.6).
    
    7,5 г молибденовокислого аммония растворяют в горячей воде, приливают 32 мл 10 н раствора серной кислоты и по охлаждении объем доводят водой до 100 мл.
    
    9. Применяемые посуда и приборы.
    

    Аспирационное устройство.
    
    Патрон для фильтра.
    
    Фильтры АФА-ВП-20.
    
    Тигли платиновые, емкостью 15-20 мл.
    
    Печь муфельная.
    
    Ступка агатовая.
    
    Палочка алюминиевая (проволока толщиной 3 мм).
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50 и 100 мл.
    
    Колбы плоскодонные, ГОСТ 8534-57, емкостью 50 мл.
    
    Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1,5 и 10 мл.
    
    Склянки полиэтиленовые и парафинированные.
    
    Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл (парафинированные).
    
    Секундомер.
    
    Воронки из полиэтилена.
    
    Щипцы тигельные.
    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    

III. Отбор проб воздуха

    
    10. 600 л воздуха со скоростью 20 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП. Количество протянутого через фильтр воздуха зависит от концентрации в нем пыли. Привес фильтра после отбора проб должен быть не менее 10 мг. В случае малой запыленности и невозможности в течение 30 минут отобрать нужную навеску, следует объединить несколько параллельных проб.
    
    

IV. Описание определения

    
    11. Фильтр вынимают из патрона, складывают пылью внутрь и помещают в тигель (конусом вверх), который ставят в муфельную печь (при 650-700°) для постепенного озоления фильтра. Затем в охлажденный тигель приливают осторожно 3,5 мл раствора плавня, перемешивая содержимое кругообразными движениями. Прикрытый крышкой тигель переносят в сушильный шкаф (температура 180-200°) для испарения жидкости, после чего тигель с крышкой помещают в муфельную печь и нагревают ее до 850-900°. Спустя 3-5 минут тигель вынимают, перемешивают плав быстрыми кругообразными движениями и снова ставят в муфель на 3-5 минут. К охлажденному и перемешанному плаву приливают 10 мл 5% раствора двууглекислого натрия и осторожно кипятят до полного растворения осадка. Содержимое тигля фильтруют через беззольный фильтр в мерную колбу на 50 мл, тигель промывают 3 раза кипящей дистиллированной водой (по 8-10 мл), которую выливают в ту же колбу. После этого приливают 7 мл 1 н раствора серной кислоты. Охлажденный раствор доводят водой до 50 мл.
    
    В зависимости от содержания двуокиси кремния, в колбу на 50 мл отбирают соответствующую аликвотную часть (0,5-20 мл)* пробы, доливают до 20 мл дистиллированной водой, приливают 0,5 мл молибдата аммония, через 5 минут приливают 5 мл 5% винной кислоты и 0,5 мл 1% раствора аскорбиновой кислоты. Через 20 минут измеряют оптическую плотность растворов при длине полны 610 нм, в кювете с толщиной слоя 5 см.
____________
    * При большой аликвотной части проверить рН и в случае необходимости нейтрализовать.
    
    Параллельно готовят шкалу стандартов. В колбы на 50 мл разливают стандартный раствор N 2 согласно табл.3 и далее проводят определение, как описано выше.
    
    

Таблица 3

Шкала стандартов

    
    
    Количество двуокиси кремния (X) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.
    
    

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в пыли талька

I. Общая часть

    
    1. Метод основан на растворении силикатов пирофосфорной кислотой, сплавлении свободной двуокиси кремния со смесью углекислого натрия и углекислого калия, растворении полученного кремнекислого натрия и определении кремния в растворе по реакции с молибдатом аммония.
    
    2. Предел обнаружения - 1 мкг в анализируемом объеме.
    
    3. Предел обнаружения в воздухе - 0,06 мг/м (расчетный).
    
    4. Погрешность определения ±20%.
    
    5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,06 до 1,0 мг/м.
    
    6. Определению не мешают соединения мышьяка и фосфора.
    
    7. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе - 4 мг/м.
    
    

II. Реактивы и аппаратура

    
    8. Применяемые реактивы и растворы.
    
    Стандартный раствор N 1, с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния. 0,02 г тонкоизмельченной двуокиси кремния смешивают с 0,2 г плавня и сплавляют в пламени горелки или в муфельной печи, нагретой до 800-900°, где смесь выдерживают в течение 10 минут до получения однородной расплавленной массы. Затем тигель вынимают, плав растворяют в горячей воде, переносят раствор в колбу на 100 мл и по охлаждении объем доводят до метки. Сохраняют раствор в полиэтиленовой посуде.
    
    Стандартный раствор N 2, содержащий 20 мкг/мл двуокиси кремния, готовят перед употреблением из стандартного раствора N 1, путем разведения его водой в 10 раз.
    
    Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н и 1 н растворы.
    
    Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, уд. вес 1,19, разбавленная в отношении 1:1.
    
    Кислота пирофосфорная с т. пл. 61 °С.
    
    Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5% раствор, свежеприготовленный.
    
    Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1% раствор, свежеприготовленный.
    
    Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, 5% раствор, перекристаллизованный (см. п.2.6).
    
    5 г перекристаллизованного молибдата аммония растворяют в горячей воде, прибавляют 32 мл 10 н раствора серной кислоты и по охлаждении объем доводят водой до 100 мл.
    
    Калий углекислый, безводный, ГОСТ 4332-48.
    
    Натрий углекислый, безводный, ГОСТ 83-63.
    
    Плавень. Готовят из смеси безводного углекислого калия и безводного углекислого натрия, взятых в соотношении 5:4.
    
    9. Применяемые посуда и приборы.
    
    Аспирационное устройство.
    
    Патрон для фильтра.
    
    Фильтры беззольные "синяя лента".
    
    Тигли платиновые.
    
    Щипцы тигельные.
    
    Ступка агатовая.
    
    Горелка.
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 25, 100 и 200 мл.
    
    Пробирки колориметрические, размером 120х15 мм.
    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    Электроплитка.
    
    

III. Отбор проб воздуха

    
    10. 100 л исследуемого воздуха аспирируют со скоростью 10 л/мин через перхлорвиниловые или бумажные фильтры, помещенные в патрон.
    
    

IV. Описание определения

    
    11. Фильтр осторожно вынимают из патрона, складывают пылью внутрь, помещают в платиновый тигель, добавляют 7 мл соляной кислоты (уд. вес 1,19) и нагревают в течение 10 минут (не доводя до кипения). Затем осторожно приливают 5 мл воды, доводят до кипения и содержимое тигля фильтруют. Фильтр промывают 2 раза по 5 мл разбавленной соляной кислотой (1:9), затем горячей водой до отрицательной реакции на кислоту. Остаток с фильтром помещают в тот же тигель, осторожно подсушивают, озоляют и прокаливают. Затем в тигель вносят 2-2,5 мл пирофосфорной кислоты, помещают его на плитку, температуру которой постепенно повышают до 250°. Колебания температуры допускаются в пределах 248-252°. При этой температуре пробу выдерживают в течение 15 минут. По охлаждении содержимое тигля переносят в стакан с 15 мл воды, нагретой до 50-60°, тигель дважды ополаскивают 5 мл воды (50-60°), сливая ее в тот же стакан.
    
    После отстаивания в течение часа раствор фильтруют через беззольный фильтр, затем количественно переносят на фильтр осадок (если выпадает коллоидная кремневая кислота, образовавшаяся в результате разложения силикатов, в стакан прибавляют 3-4 капли плавиковой кислоты). Осадок на фильтре промывают горячей водой, затем соляной кислотой (1:9), нагретой до 60° и снова горячей водой до исчезновения реакции на ион фосфора. Фильтр с осадком высушивают, помещают в тигель и озоляют. По охлаждении вносят 0,1 г плавня, который перемешивают с зольным остатком легким встряхиванием. Тигель закрывают крышкой, помещают в пламя горелки или в муфельную печь, нагретую до 800-900°. Смесь выдерживают до получения однородной расплавленной массы и по охлаждении плав выщелачивают небольшими порциями воды, нагревая ее в тигле до кипения, сливая в мерную колбу на 25 мл.
    
    Раствор плава осторожно подкисляют 1 н серной кислотой до слабо-кислой реакции на лакмус (кислотность раствора не должна быть выше 0,02 н) и доводят до метки. Для определения отбирают в пробирку 1-4 мл исследуемого раствора. При аликвотной части меньше 4 мл, объем доводят водой до 4 мл.
    
    Параллельно готовят шкалу стандартов, с этой целью в ряд колориметрических пробирок разливают стандартный раствор N 2 соответственно табл.4.
    
    

Таблица 4

Шкала стандартов

         
    
    Затем в пробирки шкалы стандартов и в пробу добавляют по 0,1 мл раствора молибдата аммония, взбалтывают и через 5 минут добавляют по 1,0 мл раствора винной кислоты и по 0,1 мл раствора аскорбиновой кислоты. После добавления каждого реактива растворы перемешивают. Спустя 20 минут интенсивность окраски сравнивают со шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре при длине волны 600 нм и толщине слоя 1 см.
    
    Содержание двуокиси кремния (X) в % рассчитывают по формуле (1) приведенной в приложении 2.
    
    

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния
в пыли свинецсодержащих материалов

I. Общая часть

    
    1. Метод основан на растворении силикатов и соединений свинца концентрированной соляной кислотой, сплавлении пробы со смесью углекислого калия и углекислого натрия и колориметрическом определении кремния в растворе по реакции с молибдатом аммония.
    
    2. Предел обнаружения - 1 мкг в анализируемом объеме.
    
    3. Предел обнаружения в воздухе - 0,1 мг/м (расчетный).
    
    4. Погрешность определения ±20%.
    
    5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,1 до 80 мг/м.
    
    6. Определению не мешают силикаты и металлы.
    
    7. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе - 1-4 мг/м.
    
    

II. Реактивы и аппаратура

    
    8. Применяемые реактивы и растворы.
    
    Стандартный раствор N 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят следующим образом: 0,02 г кварца, тонко измельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1 г смеси для сплавления и помещают в муфельную печь, которую нагревают до 800-900°. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 минут. Затем тигель вынимают, и, вращая его, дают плаву распределиться по стенкам. Пo охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5% раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения плава. Раствор сливают через беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 100 мл. Тигель промывают горячей водой и сливают в ту же колбу. По охлаждении раствор доводят водой до метки. Хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.
    
    Стандартный раствор N 2, содержащий 100 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора N 1 водой непосредственно перед употреблением.
    
    Стандартный раствор N 3, содержащий 10 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора N 2 водой непосредственно перед употреблением.
    
    Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н и 1 н растворы.
    
    Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5% раствор, свежеприготовленный.
    
    Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1% раствор, свежеприготовленный.
    
    Калий углекислый, безводный, ГОСТ 4332-48.
    
    Натрий углекислый, безводный, ГОСТ 83-63.
    
    Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, удельный вес 1,19.
    
    Смесь для сплавления. Готовят смешивая калий углекислый и натрий углекислый в соотношении 5:4.
    
    Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. п.2.6), - 10% раствор.
    
    9. Применяемые посуда и приборы.
    
    Аспирационное устройство.
    
    Фильтры АФА-ВП-20 или беззольные "синяя лента".
    
    Патрон для фильтра.
    
    Тигли платиновые.
    
    Щипцы тигельные.
    
    Ступка агатовая.
    
    Горелка газовая или печь муфельная.
    
    Склянки полиэтиленовые.
    

    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50, 100 и 200 мл.
    
    Пробирки колориметрические размером 120x15 мм.
    
    Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 2 и 5 мл.
    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    

III. Отбор проб воздуха

    
    10. 100 л исследуемого воздуха со скоростью 10 л/мин аспирируют через перхлорвиниловые или бумажные фильтры, помещенные в патрон. Навеска пыли должна быть не менее 10 мг.
    
    

IV. Описание определения

    
    11. Фильтр вынимают из патрона, складывают пылью внутрь, помещают в стакан, обрабатывают 7 мл концентрированной соляной кислоты, хорошо перемешивают. Затем содержимое стакана разбавляют водой, фильтруют через беззольный фильтр, осадок тщательно промывают водой. Оба фильтра сжигают в платиновом тигле при температуре 450-500°, остаток сплавляют с 0,1 г плавия в пламени газовой горелки или в муфельной печи при температуре 800-900°. После охлаждения плав выщелачивают водой. Раствор в тигле нагревают почти до кипения, сливают в мерную колбу емкостью 50 мл, нейтрализуют 1 н раствором серной кислоты до рН 5 (по универсальному индикатору) и доводят объем до метки водой. Для анализа берут 1-4 мл раствора. При аликвотной части меньше 4 мл объем доводят до 4 мл водой.
    
    Параллельно готовят шкалу стандартов, как указано в табл.5.
    
    

Таблица 5

Шкала стандартов

    
    
    Затем в пробирки шкалы и в пробу добавляют по 0,1 мл раствора молибдата аммония и растворы перемешивают. Через 5 минут добавляют по 1,0 мл раствора винной кислоты и по 0,1 мл раствора аскорбиновой кислоты, перемешивая растворы после добавления каждого реактива. Спустя 20 минут интенсивность окраски сравнивают со шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 600 нм и толщине слоя 1 см.
    
    Содержание двуокиси кремния (X) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.
    
    

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния
в пылях электрометаллургических производств

I. Общая часть

    
    1. Метод основан на отделении окислов металлов обработкой кислотами с последующим сплавлением свободной двуокиси кремния со смесью двууглекислого и хлористого натрия, растворении полученного кремнекислого натрия и определении кремния в растворе по синему кремнемолибденовому комплексу.
    
    2. Предел обнаружения - 2 мкг в анализируемом объеме.
    
    3. Предел обнаружения в воздухе - 0,03 мг/м (расчетный).
    
    4. Погрешность определения ±20%.
    
    5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,03 до 0,60 мг/м.
    
    6. Определению не мешают соединения фосфора и мышьяка.
    
    7. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе 1-4 мг/м .
    
    

II. Реактивы и аппаратура

    
    8. Применяемые реактивы и растворы.
    
    Стандартный раствор N 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния. 0,02 г тонко измельченного кварца тщательно перемешивают в агатовой ступке с 1,0 г составного плавня, смесь количественно переносят в платиновый тигель и сплавляют в муфельной печи при температуре 900 °С в течение 4 минут (время сплавления контролируют по секундомеру), плав выщелачивают в несколько приемов водой в мерную колбу на 100 мл и доводят объем водой до метки. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде в течение одного месяца.
    
    Стандартный раствор N 2, содержащий 20 мкг/мл двуокиси кремния готовят разбавлением раствора N 1 водой в 10 раз непосредственно перед употреблением.
    
    Составной плавень готовят из свежевысущеных при 105 °С равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растертых и перемешанных в агатовой ступке.
    
    Плавень хранят в склянке с притертой пробкой.
    
    Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66.
    
    Натрий хлористый, ГОСТ 4233-66.
    
    Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, 2,2 н раствор.
    
    Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 10% раствор свежеприготовленный.
    
    Кислота азотная, ГОСТ 4461-67.
    
    Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1% раствор, свежеприготовленный.
    
    Аммоний хлористый, х.ч., ГОСТ 3773-72, 2% раствор.
    
    Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, 10% раствор, перекристаллизованный (см. п.2.6), растворяется в горячей воде. В случае выпадения осадка раствор фильтруется.
    
    Все реактивы хранят в полиэтиленовой посуде.
    
    9. Применяемые посуда и приборы.
    
    Аспирационное устройство.
    
    Патрон для фильтра.
    
    Фильтры АФА-ВП-10 или АФА-ВП-20.
    
    Тигли платиновые.
    
    Печь муфельная.
    
    Горелка газовая.
    
    Ступка агатовая.
    
    Пробирки колориметрические, 150х10 мм.
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 25 и 100 мл.
    
    Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1,5 и 10 мл.
    
    Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл.
    
    Сосуды полиэтиленовые.
    
    Палочка платиновая, алюминиевая, серебряная.
    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    Секундомер.
    
    Щипцы тигельные с платиновым наконечником.
    
    Воронки из полиэтилена.
    
    Насос водоструйный.
    
    

III. Отбор проб воздуха

    
    10. 200 л исследуемого воздуха со скоростью 15 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП-20. Навеска на фильтре не должна быть менее 5 мг. Для анализа следует объединить несколько фильтров с суммарной навеской 10 мг.
    
    

IV. Описание определения

    
    11. Фильтр из патрона помещают в платиновый тигель, ставят его в холодную муфельную печь и постепенно озоляют. В отсутствии несикилатных соединений (окислов металлов) проба готова для сплавления. При наличии в исследуемом образце несиликатных соединений металлов (окислов, гидроокисей, карбонатов) пробу предварительно обрабатывают несколько раз (в стакане емкостью 50 мл) при кипячении в течение 2-3 минут 10 мл смеси из равных объемов, разбавленных (1:1) соляной и азотной кислот. Раствор фильтруют через небольшой плотный (голубая полоска) фильтр. Осадок на фильтре трижды промывают 2% раствором кипящего хлористого аммония. Хлористый аммоний доводят до кипения в том же стаканчике, чтобы количественно перевести нерастворившийся остаток на фильтр. После этого фильтр с осадком слегка отжимают на фильтровальной бумаге, помещают в платиновый тигель осторожно обугливают и озоляют.
    
    Дальнейший ход анализа как прошедших, так и не прошедших выше описанную предварительную обработку образцов, идентичен:
    
    50-ти кратную навеску плавня по отношению к пробе тщательно растирают. Растертый плавень с пробой переводят в тот же тигель, а оставшейся частью плавня, разделенного на несколько порций, тщательно "промывают" ступку, переводя эти порции в тот же тигель. Содержание тигля хорошо перемешивают металлической палочкой и помещают в нагретую до 900° печь ровно на 4 минуты. Плав выщелачивают водой в мерную колбу на 25 мл и доводят до метки. Если раствор мутный, то его фильтруют. Для анализа берут 10 мл пробы.
    
    Параллельно готовят шкалу стандартов, разливая в пробирки стандартный раствор N 2, соответственно табл.6.
    

Таблица 6

Шкала стандартов

    
    
    Параллельно определяют содержание двуокиси кремния в реактивах и фильтрах (контрольный опыт).
    
    Содержание двуокиси кремния (X) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.
    
    

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в угольной пыли

    
    Настоящие методические указания распространяются на определение малых количеств свободной двуокиси кремния в пылях следующих угольных месторождений: Экибастузского, Воркутинского, Якутского, Нерюнгринского, Новомосковского.
    
    

I. Общая часть

    
    1. Метод основан на избирательном сплавлении свободной двуокиси кремния со смесью двууглекислого и хлористого натрия, растворении полученного кремнекислого натрия и определении кремния в растворе по реакции с молибдатом аммония.
    
    2. Предел обнаружения - 5 мкг в анализируемом объеме.
    
    3. Предел обнаружения в воздухе - 0,25 мг/м (расчетный).
    
    4. Погрешность определения ±20%.
    
    5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,25 до 5 мг/м.
    
    6. Определению не мешают силикаты и металлы.
    
    7. Предельно допустимая концентрация пыли, с содержанием более 70% свободной двуокиси кремния - 1 мг/м.
    
    

II. Реактивы и аппаратура

    
    8. Применяемые реактивы и растворы.
    
    Стандартный раствор N 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния. 0,02 г кварца, тонкоизмельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1 г составного плавня и помещают для сплавления в муфельную печь, которую нагревают до 800-900°. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 минут. Затем тигель вынимают из печи, и, вращая, дают плаву распределиться по стенкам. По охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5% раствора углекислого натрия до полного растворения плава. Каждую порцию горячего раствора сливают через беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 100 мл. Тигель промывают кипящей водой и сливают в ту же колбу. По охлаждении раствор доводят водой до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.
    
    Стандартный раствор N 2, содержащий 100 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора N 1 водой в 2 раза непосредственно перед употреблением.
    
    Натр едкий, ГОСТ 4328-66.
    
    Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66.
    
    Натрий углекислый, ГОСТ 84-76, 5% раствор. Готовят и хранят в полиэтиленовой склянке.
    
    Натрий хлористый, ГОСТ 4233-66.
    
    Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н раствор.
    
    Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, уд. вес 1,19.
    
    Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5% раствор, свежеприготовленный.
    
    Кислота уксусная, ГОСТ 61-75.
    
    Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1% раствор, свежеприготовленный.
    
    Кислота борная, ГОСТ 9656-75.
    
    Кислота соляная, разведенная 1:3.
    
    Кислота азотная, ГОСТ 4461-67, уд. вес 1,4.
    
    Кислота азотная, разведенная 1:3.
    
    Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. п.2.6), 10% раствор.
    
    Раствор борофтористоводородной кислоты: 32 г борной кислоты растворяют в 75 мл фтористоводородной кислоты (в платиновой чашке), прибавляют 25 мл горячей воды. 15 мл конц. соляной кислоты и оставляют на сутки, затем раствор декантируют.
    
    Раствор Лунге: 100 г углекислого натрия и 10 г гидроокиси натрия растворяют в воде, доводя объем до 1 литра.
    

    Смесь для сплавления. Готовят из равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растирая и смешивая их в агатовой ступке небольшими порциями. Однородность смеси проверяют титрованием кислотой. Для этого 1 г смеси растворяют в 10 мл воды и титруют 1 н раствором серной кислоты. На 1 г плавня должно бить израсходовано 5 мл кислоты. Смесь сохраняют в банке с притертой пробкой.
    
    9. Применяемые посуда и приборы.
    
    Аспирационное устройство.
    
    Патрон для фильтра.
    
    Фильтры АФА-ВП-20.
    
    Тигли платиновые.
    
    Печь муфельная.
    
    Ступка агатовая.
    
    Пробирки колориметрические, 150х20.
    
    Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1,5 и 10 мл.
    
    Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл.
    
    Воронки для фильтрования.
    
    Щипцы тигельные.
    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    

III. Отбор проб воздуха

    
    10. Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в патрон. Для анализа необходимо отобрать 200 л воздуха.
    
    

IV. Описание определения

    
    11. Фильтр вынимают из патрона, складывают пылью внутрь и помещают в тигель, который ставят в слегка нагретую муфельную печь, постепенно повышая температуру до 650-700° до полного сгорания органики. Затем тигель вынимают, охлаждают содержимое его, обрабатывают 5 мл смеси, разведенных (1:3) соляной и азотной кислот (1:1), нагревая тигель на газовой горелке в течение 2-х минут. После отстаивания, раствор декантируют, а к осадку приливают 5 мл фтороборной кислоты, нагревают на водяной бане при 70 °C в течение 1 часа, затем охлаждают и содержимое тигля фильтруют через бумажный фильтр. Осадок на фильтре промывают раствором Лунге до нейтральной реакции промывного раствора. Фильтр подсушивают, помещают в платиновый тигель и озоляют в муфельной печи. В охлажденный тигель добавляют 0,5 г составного плавня и вновь помещают его в муфельную печь, прогрев ее до 800-900° С. При такой температуре тигель выдерживают не менее 10 минут. Затем тигель вынимают, и, вращая, дают распределиться плаву по стенкам. По охлаждении в тигель наливают 5 мл 5% раствора углекислого натрия и осторожно кипятят до полного растворения плава. Раствор фильтруют через плотный беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 50 мл. Тигель промывают 3 раза (по 5 мл) дистиллированной водой, доводя ее каждый раз до кипения, сливая в колбу через тот же фильтр. По охлаждении объем доводят до метки водой.
    
    Для анализа берут 5 мл пробы.
    
    Одновременно готовят шкалу стандартов, для чего в ряд пробирок разливают стандартный раствор N 2 соответственно табл.7.
    
    

Таблица 7

Шкала стандартов

    
    
    Затем в пробирки шкалы и в пробу добавляют по 0,5 мл соляной кислоты, разведенной (1:3) и по 0,5 мл 10% раствора уксусной кислоты, добавляют в них по 1 мл раствора молибденовокислого аммония. Через 5 минут приливают по 0,5 мл винной кислоты и по 0,5 мл аскорбиновой кислоты, перемешивая растворы после прибавления каждого реактива. Через 20 минут интенсивность окраски проб сравнивают со шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 600 нм и толщине слоя 1 см.
    
    Содержание двуокиси кремния (X) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.
    
    

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в осевшей пыли

    
    Настоящие методические указания распространяются на определение малых количеств свободной двуокиси кремния в пылях диатомитов, бентонитовых глин (гумбрин, асканит) и цемента.
    
    

I. Общая часть

    
    1. Метод основан на том, что пирофосфорная кислота растворяет силикаты и почти не действует на кварц. Содержание кварца определяют весовым методом после обработки его плавиковой кислотой в присутствии серной кислоты или колориметрически по восстановленному силикомолибденовому комплексу.
    
    2. Предел обнаружения - 5 мкг в анализируемом объеме.
    
    3. Предел обнаружения в воздухе - 0,6 мг/м (расчетный).
    
    4. Погрешность определения ±20%.
    
    5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,6 до 12,0 мг/м .
    
    6. Определению не мешают фосфор, мышьяк, железо.
    
    7. Предельно допустимая концентрация пыли с содержанием более 70% свободной двуокиси кремния - 1 мг/м .
    
    

II. Реактивы и аппаратура

    
    8. Применяемые реактивы и растворы.
    
    Стандартный раствор N 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят следующим образом: 0,02 г кварца, тонкоизмельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1 г смеси двууглекислого и хлористого натрия и помещают для сплавления в муфельную печь, которую нагревают до 800-900 °С. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 мин. Затем тигель вынимают из печи, и, вращая его, дают плаву распределиться по стенкам. По охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5% раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения плава. Каждую порцию горячего раствора сливают через безольный фильтр в мерную колбу емкостью 100 мл. Тигель промывают кипяченой водой и сливают ее в ту же колбу. По охлаждении раствор доводят до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.
    
    Стандартный раствор N 2, содержащий 100 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора N 1 водой в 2 раза непосредственно перед употреблением.
    
    Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66.
    
    Натрий углекислый, ГОСТ 84-76, 5% раствор. Готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.
    
    Натрий хлористый, ГОСТ 4233-77.
    
    Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н раствор.
    
    Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, уд. вес 1,19.
    
    Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5% раствор, свежеприготовленный.
    
    Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1% раствор, свежеприготовленный.
    
    Кислота соляная, разведенная 1:9.
    
    Кислота плавиковая, концентрированная, ГОСТ 10484-73.
    
    Кислота уксусная, ГОСТ 61-75, 80% раствор.
    
    Кислота пирофосфорная. Готовят изоортофосфорной кислоты* путем нагревания ее до 250° и берут готовую пирофосфорную кислоту с температурой плавления 61°.
_______________
    * Текст соответствует оригиналу. - Примечание .
    
    Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. п.2.6), 10% раствор.
    
    Смесь для сплавления готовят из равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растирая и смешивая их в агатовой ступке небольшими порциями. Однородность смеси определяют титрованием кислотой. Для этого берут 1 г смеси, растворяют в 10 мл воды и титруют 1 н раствором серной кислоты. На 1 г плавня должно быть израсходовано 5 мл кислоты. Смесь сохраняют в банке с притертой пробкой.
    
    9. Применяемая посуда и приборы.
    

    Аспирационное устройство.
    
    Патрон для фильтра.
    
    Тигли платиновые.
    
    Печь муфельная.
    
    Ступка агатовая.
    
    Пробирки колориметрические, размером 15020 мм.
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50 и 100 мл.
    
    Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл.
    
    Воронки для фильтрования.
    
    Щипцы тигельные.
    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    Фильтры АФА ВП-20.
    
    Сушильный шкаф с ртутно-контактным термометром.
    
    

III. Отбор проб воздуха

    
    10. Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в патрон. Для определения необходимо отобрать 200 л воздуха.
    
    

IV. Описание определения

    
    11. Образец пыли растирают в агатовой ступке до состояния пудры и сушат в открытом бюксе в сушильном шкафу при температуре 105-110° в течение 2 часов. В предварительно прокаленный и просушенный тигель вносят 0,02 г высушенного образца пыли и прокаливают в тигельной или муфельной печи при температуре 600-700° в течение 30 минут. Для анализа рекомендуется брать три параллельные пробы. После охлаждения в тигель вносят 7 мл соляной кислоты (уд. вес 1,19) и нагревают в течение 10 минут (не доводя до кипения). Затем добавляют 5 мл воды, доводят до кипения и фильтруют. Фильтр промывают два раза (по 5 мл соляной кислотой, разбавленной 1:9, затем горячей водой до отрицательной реакции на кислоту. Остаток с фильтром помещают в тот же тигель, осторожно подсушивают, озоляют и прокаливают.
    
    Прокаленный остаток в тигле обрабатывают 7-8 мл пирофосфорной кислоты при 250° в течение 15 минут. Для этого тигель с пирофосфорной кислотой и остатком тщательно перемешивают кварцевой палочкой, помещают в нагретый сушильный шкаф, оснащенный ртутно-контактным термометром, обеспечивающим точность выдерживания режима температуры 250±3 °С в течение 15 мин, необходимого для разложения силикатов. По охлаждении содержимое тигля переносят в стакан с 50 мл дистиллированной воды, нагретой до 50-60°. После отстаивания в течение 1 часа раствор фильтруют через беззольный фильтр и осадок количественно переносят на фильтр (если в результате разложения силикатов выпадает коллоидная кремневая кислота, в стакан добавляют 3-4 капли плавиковой кислоты). Остаток промывают горячей водой, затем соляной кислотой, нагретой до 60°, и снова горячей водой до исчезновения реакции на ион фосфора (проба с молибдатом аммония). Фильтр с осадком помещают в предварительно прокаленный и взвешенный платиновый тигель, осторожно подсушивают, озоляют, прокаливают в течение 30 минут, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Это вес А. Если вес А0,02 г, то производят проверку на чистоту кварца следующим образом: остаток в тигле смачивают 2-3 каплями дистиллированной воды, добавляют 1 каплю концентрированной серной кислоты, 5 мл плавиковой кислоты и выпаривают на песчаной бане до прекращения выделения белых паров. Затем прокаливают до постоянного веса. Подученный вес считают весом Б.
    
    Количество свободной двуокиси кремния в воздухе в мг/м () рассчитывают по следующей формуле (для весового метода):
    

, где

    
     - вес прокаленного остатка до обработки плавиковой кислотой, мг;
    
     - вес прокаленного остатка после обработки плавиковой кислотой, мг;
    
     - объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к Т° 20 °С и 760 мм рт.ст. (см. приложение 2), л;
    
    1000 - коэффициент пересчета на 1 м воздуха.
    
    Когда навеска А после обработки пирофосфорной кислотой меньше 0,01 г, двуокись кремния определяют колориметрически по синему кремнемолибденовому комплексу. Для этого к имеющемуся в тигле нерастворенному остатку прибавляют 5-кратное количество (по отношению к весу остатка) смеси карбонатов калия и натрия, содержимое перемешивают и проводят сплавление. После чего плав растворяют в 10 мл воды, нагретой до 35°, и фильтруют в мерную колбу на 25 мл. Крышку тигля ополаскивают водой, сливая ее на тот же фильтр, доводят объем жидкости до 25 мл. Для анализа отбирают в колориметрическую пробирку 1 или 5 мл пробы. Если берут 1 мл, то добавляют 4 мл воды.
    
    Одновременно готовят шкалу стандарта, как указано в табл.8.
    
    

Таблица 8

Шкала стандартов

    
    
    Затем в пробирки шкалы стандартов и в пробу добавляют по 0,5 мл соляной кислоты (разведенной 1:3) и по 0,5 мл 10% раствора уксусной кислоты. Содержимое пробирок взбалтывают, добавляют по 1 мл молибденовокислого аммония и снова перемешивают. Через 5 мин приливают по 0,5 мл винной кислоты и по 0,5 мл аскорбиновой кислоты, перемешивая растворы после добавления каждого реактива. Через 20 минут интенсивность окраски проб сравнивают со шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов при 600 нм и толщине слоя 1 см.
    
    Содержание двуокиси кремния (Х) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.
    

Приложение 1

Рекомендуемые методы определения свободной двуокиси кремния
в природных материалах

    
    
Приложение 2

РАСЧЕТ
процентного содержания свободной двуокиси кремния в определяемой пыли
и концентрации пыли в воздухе

    
    Процентное содержанке свободной двуокиси кремния в пыли вычисляют по формуле:
    

, где                                                         (1)

    
     - общий объем пробы, мл;
    
     - объем пробы, взятый для анализа, мл;
    
     - обнаруженное количество свободной двуокиси кремния в аликвотной части, мкг;
    
     - вес отобранной пробы, мг.
    
    Концентрацию пыли в воздухе в мг/м рассчитывают по формуле:
                                 

, где                                                                  (2)

    
     - навеска пробы, мг;
    
     - объем отобранного воздуха, л, приведенный к стандартным условиям: температура 20 °С, атмосферное давление 760 мм рт.ст.
    
    

Приложение 3

Список институтов, представивших методики в данный сборник

    
    
    
Текст документа сверен по:
/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1981