Metodă de comparare a densităților optice ale petelor standard și de testare
solutii
Pentru a determina concentrația unei substanțe, luați o parte din soluția de testat, pregătiți o soluție colorată din aceasta pentru fotometrie și măsurați densitatea optică a acesteia. Apoi se prepară în același mod două sau trei soluții colorate standard ale analitului de concentrație cunoscută și se măsoară densitățile lor optice la aceeași grosime a stratului (în aceleași cuve).
Densitățile optice ale soluțiilor comparate vor fi egale cu:
pentru soluția de testare
pentru soluție standard
Împărțind o expresie la alta, obținem:
Deoarece 1 X = l ST, E l= const, atunci
Metoda comparației este utilizată pentru determinări unice.
Metoda graficului gradat
Pentru a determina conținutul unei substanțe folosind metoda graficului de calibrare, pregătiți o serie de 5-8 soluții standard de concentrații diferite (cel puțin 3 soluții paralele pentru fiecare punct).
Atunci când alegeți intervalul de concentrație al soluțiilor standard, se folosesc următoarele principii:
Trebuie să acopere zona posibile modificări concentrațiile soluției de testat, este de dorit ca densitatea optică a soluției de testat să corespundă aproximativ cu mijlocul curbei de calibrare;
Este de dorit ca în acest interval de concentrație la grosimea cuvei selectate euși lungimea de undă analitică l a fost respectată legea de bază a absorbției luminii, adică programul D= /(C) a fost liniar;
Interval de operare D, corespunzătoare gamei de soluții standard, ar trebui să asigure reproductibilitatea maximă a rezultatelor măsurătorilor.
În combinația condițiilor de mai sus, densitățile optice ale soluțiilor standard în raport cu solventul sunt măsurate și este reprezentat grafic un grafic al dependenței D = /(C).
Curba rezultată se numește curbă de calibrare (graficul de calibrare).
După ce a determinat densitatea optică a soluției D x, găsiți valorile acesteia pe axa ordonatelor și apoi pe axa absciselor - valoarea concentrației corespunzătoare C x. Această metodă este utilizată atunci când se efectuează analize fotometrice în serie.
Metoda aditivă
Metoda aditivă este o variație a metodei de comparație. Determinarea concentrației unei soluții prin această metodă se bazează pe compararea densității optice a soluției de testat și a aceleiași soluții cu adăugarea unei cantități cunoscute de substanță care se determină. Metoda aditivă este de obicei folosită pentru a simplifica munca, pentru a elimina influența interferentă a impurităților străine și, în unele cazuri, pentru a evalua corectitudinea metodei de determinare fotometrică. Metoda aditivă necesită respectarea obligatorie a legii de bază a absorbției luminii.
Concentrația necunoscută se găsește prin metode de calcul sau grafice.
Sub rezerva legii de bază a absorbției luminii și a unei grosimi constante a stratului, raportul dintre planurile optice ale soluției de testat și soluția de testare cu aditiv va fi egal cu raportul dintre concentrațiile acestora:
Unde Dx- densitatea optică a soluției de testat;
D x + a- densitatea optică a soluției de testat cu aditivul;
C x- concentrația necunoscută a substanței de testat în soluția colorată testată;
S a- concentrația aditivului în soluția de testat.
Este necesar să se determine cantitatea de substanță uscată și cantitatea necesară de soluție de lucru a aditivului ShchSPK pentru a pregăti 1 tonă de amestec de ciment-nisip.
Pentru calcul a fost adoptată următoarea compoziție a amestecului (% masă):
nisip - 90, ciment - 10, apă - 10 (peste 100%), ShchSPK (% din masa cimentului pe bază de substanță uscată). Conținutul de umiditate al nisipului este de 3%.
Pentru compoziția adoptată, prepararea a 1 t (1000 kg) de amestec necesită 1000·0,1 = 100 kg (l) apă. Umplutura (nisip) conține 1000·0,9·0,03 = 27 litri de apă.
Cantitatea necesară de apă (ținând cont de conținutul acesteia în umplutură) este: 100 - 27 = 73 l.
Cantitatea de aditiv anhidru ShchSPK pentru prepararea a 1 tonă de amestec cu un conținut de 10% (100 kg) de ciment în 1 tonă de amestec va fi: 100·0,020 = 2 kg.
Datorită faptului că aditivul ShchSPK este furnizat sub formă de soluție cu o concentrație de 20 - 45%, este necesar să se determine conținutul de substanță uscată din acesta. O luăm egală cu 30%. Prin urmare, 1 kg dintr-o soluție cu concentrație de 30% conține 0,3 kg de aditiv anhidru și 0,7 l de apă.
Determinăm cantitatea necesară de soluție ShchSPK cu o concentrație de 30% pentru a prepara 1 tonă de amestec:
Cantitatea de apă conținută în 6,6 kg soluție de aditiv concentrat este: 6,6 - 2 = 4,6 litri.
Astfel, pentru a prepara 1 tonă de amestec, sunt necesari 6,6 kg de soluție de aditiv cu concentrație de 30% și 68,4 litri de apă pentru diluare.
În funcție de nevoia și capacitatea mixerului, se prepară o soluție de lucru cu volumul necesar, care este definită ca produsul consumului de soluție de aditiv și apă (pe 1 tonă de amestec), productivitatea acestui mixer și timpul de funcționare (în ore). De exemplu, cu o capacitate a instalației de amestecare de 100 t/h pentru o tură (8 ore), este necesar să se pregătească următoarea soluție de lucru: 0,0066 100 8 = 5,28 (t) dintr-o soluție 30% de ShchSPK și 0,684 100 8 = 54,72 (t) apă pentru diluare.
O soluție de 30% concentrație de ShchSPK se toarnă în apă și se amestecă bine. Soluția de lucru pregătită poate fi introdusă în mixer folosind un dozator de apă.
Anexa 27
METODE DE CAMP PENTRU CONTROLUL CALITĂȚII SOLURILOR ȘI SOLURILOR TRATATE CU CIMENT
Determinarea gradului de strivire a solului
Gradul de zdrobire a solurilor argiloase se determină conform GOST 12536-79 pe probe cu o greutate medie de 2 - 3 kg selectate și cernute printr-o sită cu orificii de 10 și 5 mm. Umiditatea solului nu trebuie să depășească 0,4 umiditatea solului la limita de producție W t. La umiditate mai mare, proba medie de sol este mai întâi zdrobită și uscată în aer.
Se cântărește pământul rămas pe site și se determină conținutul probei în masă (%). Conținutul de bulgări de dimensiunea corespunzătoare P este calculat folosind formula
unde q 1 - masa probei, g;
q este masa reziduului din sită, g.
Determinarea conținutului de umiditate al solurilor și amestecurilor de sol cu lianți
Conținutul de umiditate al solurilor și al amestecurilor de sol cu lianți se determină prin uscarea unei probe medii (la greutate constantă):
într-un termostat la o temperatură de 105 - 110 °C;
consumul de alcool;
dispozitive cu radioizotopi VPGR-1, UR-70, RVPP-1 în conformitate cu cerințele GOST 24181-80;
umiditate cu carbură VP-2;
umiditatea sistemului N.P Kovalev (se determină și densitatea solurilor umede și densitatea scheletului solului).
Determinarea umidității prin uscarea unei probe medii cu alcool
Într-o cană de porțelan se toarnă o cantitate cântărită de 30 - 50 g de sol nisipos cu granulație fină sau 100 - 200 g de pământ cu granulație grosieră (pentru aceasta din urmă, determinarea se face pe particule mai fine de 10 mm); proba împreună cu cana se cântărește, se umezește cu alcool și se dă foc; apoi cupa de probă este răcită și cântărită. Această operațiune se repetă (de aproximativ 2 - 3 ori) până când diferența dintre cântăririle ulterioare nu depășește 0,1 g. Cantitatea de alcool adăugată prima dată este de 50%, a doua - 40%, a treia - 30% din greutatea probei sol.
Umiditatea solului W este determinată de formulă
unde q 1, q 2 sunt masa solurilor umede și, respectiv, uscate, g.
Conținutul total de umiditate pentru toate particulele de sol grosier este determinat de formulă
W = W 1 (1 - a) + W 2 , (2)
unde W 1 este conținutul de umiditate al solului care conține particule mai mici de 10 mm, %;
W 2 - conținutul aproximativ de umiditate al solului care conține particule mai mari de 10 mm, % (a se vedea tabelul din acest apendice).
|
Umiditate aproximativă W 2,%, când solul grosier conține particule mai mari de 10 mm, fracțiuni de unu |
||||||||
|
a erupt |
||||||||
|
Sedimentar |
||||||||
|
Amestecat |
||||||||
Determinarea umidității cu umiditatea cu carbură VP-2
În interiorul dispozitivului se plasează o probă de sol sau un amestec de sol nisipos și argilos cu o greutate de 30 g sau soluri grosiere cu o greutate de 70 g (conținutul de umiditate al solului grosier este determinat pe particule mai mici de 10 mm); Carbura de calciu măcinată este turnată în dispozitiv. După ce ați înfășurat strâns capacul dispozitivului, agitați-l puternic pentru a amesteca reactivul cu materialul. După aceasta, trebuie să verificați etanșeitatea dispozitivului, pentru care aduceți un chibrit arzător la toate conexiunile sale și să vă asigurați că nu există blițuri. Amestecul se amestecă cu carbură de calciu prin agitarea dispozitivului timp de 2 minute. Citirea presiunii pe manometru se efectuează la 5 minute după începerea amestecării dacă citirile sale sunt mai mici de 0,3 MPa și după 10 minute dacă citirile manometrului sunt mai mari de 0,3 MPa. Măsurarea este considerată completă dacă citirile manometrului sunt stabile. Conținutul de umiditate al solurilor cu granulație fină și conținutul total de umiditate pentru toate fracțiile de sol cu granulație grosieră se determină folosind formulele (1) și (2).
Determinarea umidității naturale, a densității solului umed și a densității scheletului solului cu ajutorul dispozitivului N.P. Kovaleva
Dispozitivul (vezi figura din această anexă) este format din două părți principale: un flotor 7 cu un tub 6 și un vas 9. Pe tub sunt imprimate patru solzi, indicând densitatea solurilor. O scară (Vl) este utilizată pentru a determina densitatea solurilor umede (de la 1,20 la 2,20 g/cm 3), restul - densitatea scheletului de cernoziom (Ch), solurile nisipoase (P) și argiloase (G) ( de la 1,00 până la 2,20 g/cm 3).
Dispozitivul N.P. Kovaleva:
1 - capac dispozitiv; 2 - încuietori dispozitiv; 3 - găleată-casă; 4 - dispozitiv de prelevare de probe cu un inel de tăiere; 5 - cuțit; 6 - tub cu solzi; 7 - plutitor; 8 - ecluzele vasului; 9 - vas; 10 - greutate de calibrare (placi);
11 - furtun cauciuc; 12 - capac inferior; 13 - încuietori flotant; 14 - inel de tăiere (cilindru) cu capac inferior
Accesoriile auxiliare ale aparatului includ: un cilindru de tăiere din oțel (inel de tăiere) cu un volum de 200 cm 3, o duză pentru presarea inelului de tăiere, un cuțit pentru tăierea probei prelevate de inel, o găleată cu capac și încuietori.
Verificarea dispozitivului. Un inel de tăiere gol 4 este instalat în partea inferioară a plutitorului 7. Un vas 9 este atașat de plutitor folosind trei încuietori și scufundat în apă turnată într-o cutie de găleată 3.
Un dispozitiv corect echilibrat este scufundat în apă până la începutul scalei „Vl”, adică. citirile P (Yo) = 1,20 u/cm3. Dacă nivelul apei deviază într-o direcție sau alta, dispozitivul trebuie reglat cu o greutate de calibrare (plăci metalice) situată în capacul inferior 12 al flotorului.
Pregătirea unei mostre. O probă de sol este luată cu un suport de sol - un inel de tăiere. Pentru a face acest lucru, nivelați platforma la locul de testare și, folosind o duză, scufundați inelul de tăiere până când inelul cu un volum de 200 cm 3 este complet umplut. Pe măsură ce cilindrul de tăiere (inelul) este scufundat, pământul este îndepărtat cu un cuțit. După umplerea inelului cu pământ cu un exces de 3 - 4 mm, acesta este îndepărtat, suprafețele inferioare și superioare sunt curățate și curățate de pământul aderenți.
Progres. Lucrarea se desfășoară în trei etape: determinați densitatea solului umed pe scara „Vl”; stabiliți densitatea scheletului solului după una dintre cele trei scale „H”, „P”, „G” în funcție de tipul de sol; calculați umiditatea naturală.
Determinarea densității solului umed pe scara „Vl”.
Inelul de tăiere cu pământ este instalat pe capacul inferior al plutitorului, fixându-l cu plutitorul cu încuietori. Plutitorul este scufundat într-o găleată umplută cu apă. Pe scara de la nivelul apei în caz, se face o citire corespunzătoare densității solului umed P (Yck). Datele sunt introduse într-un tabel.
Determinarea densității scheletului solului folosind scările „H”, „P” sau „G”
Proba de sol din suportul de sol (inelul tăietor) este transferată complet în vas și umplută cu apă până la 3/4 din capacitatea vasului. Pământul este măcinat bine în apă cu un mâner de cuțit de lemn până se obține o suspensie omogenă. Vasul este conectat la un plutitor (fără suport de sol) și scufundat într-o găleată cu apă. Apa prin golul dintre flotor și vas va umple restul spațiului vasului, iar întregul plutitor cu vasul va fi scufundat în apă până la un anumit nivel. O citire luată de pe una dintre scale (în funcție de tipul de sol) este luată ca densitate a scheletului solului Pck (Yck) și introdusă în tabel.
Calculul umidității naturale
Umiditatea naturală (naturală) este calculată pe baza rezultatelor testelor folosind formulele:
unde P (Yo) este densitatea solului umed pe scara „Vl”, g/cm 3 ;
Pck (Yck) - densitatea scheletului solului conform uneia dintre scalele ("H", "P" sau "G"), g/cm 3 .
Determinarea puterii mod accelerat
Pentru a determina rapid rezistența la compresiune a probelor din amestecuri care conțin particule mai mici de 5 mm, se prelevează probe cu o greutate de aproximativ 2 kg din fiecare 250 m 3 de amestec. Probele sunt plasate într-un vas cu un capac etanș pentru a menține umiditatea și livrate la laborator nu mai târziu de 1,5 ore mai târziu.
Din amestec se prepară trei mostre cu dimensiunile de 5 x 5 cm folosind un dispozitiv standard de compactare sau prin presare și se introduc în forme metalice închise ermetic. Formele cu probe se pun într-un termostat și se păstrează timp de 5 ore la o temperatură de 105 - 110 ° C, după care se scot din termostat și se păstrează timp de 1 oră la temperatura camerei. Probele îmbătrânite sunt îndepărtate din matrițe și se determină rezistența la compresiune (fără saturare cu apă) conform metodei App. 14.
Rezultatul determinării se înmulțește cu un factor de 0,8 și se obține o rezistență corespunzătoare rezistenței probelor după 7 zile de întărire în condiții umede și testate în stare saturată de apă.
Calitatea amestecului se determină prin compararea valorilor rezistenței la compresiune ale probelor determinate prin metoda accelerată și a probelor de laborator vechi de 7 zile din amestecul de referință. În acest caz, rezistența probelor de referință trebuie să fie de cel puțin 60% din standard. Abaterile indicatorilor de rezistență ai probelor de producție și de laborator nu trebuie să depășească la prepararea amestecurilor:
în instalații de amestecare în carieră +/- 8%;
mașină de amestecare a solului cu o singură trecere +/- 15%;
moara de drum +/- 25%.
Pentru amestecurile de soluri care conțin particule mai mari de 5 mm, rezistența la compresiune se determină pe probe saturate cu apă după 7 zile de întărire în condiții umede și se compară cu rezistența la compresiune a probelor de referință. Calitatea amestecului este evaluată în mod similar amestecurilor realizate din soluri care conțin particule mai mici de 5 mm.
Anexa 28
LISTA DE VERIFICARE A INSTRUCȚIUNILOR DE SIGURANȚĂ
1. Site (loc de lucru)
2. Nume, inițiale
3. Ce fel de muncă se adresează?
4. Numele de familie, inițialele maistrului (mecanic)
Instructaj de debut
Formare introductivă în domeniul siguranței în relație cu profesia
Realizat ___________
Semnătura persoanei care conduce briefing-ul de siguranță
____________ " " _________ 19__
Formare la locul de muncă
Briefing privind siguranța la locul de muncă ___________________
(numele locului de muncă)
tovarăș muncitor ___________________ primit și asimilat.
Semnătura lucrătorului
Semnătura maestrului (mecanic)
Permisiune
Camarad _____________________ au permisiunea de a lucra independent
___________________________________________________________________________
(numele locului de muncă)
la fel de ________________________________________________________________
" " ___________ 19__
Sef sectie (maistru) _________________________________
Determinați semnalul analitic al probei ( y x) și semnalul aceleiași probe cu adăugarea unui aditiv din componenta determinată cu conținut cunoscut ( y x + ext), atunci concentrația necunoscută a componentei care se determină este:
unde V add, V eșantion sunt volumele de aditiv și, respectiv, de probă.
Un alt obiectiv al chimiei analitice este reducerea limitei de detectare. Acest lucru se datorează cerințelor în continuă creștere pentru puritatea materialelor utilizate în industriile spațiale și militare.
Sub limita detectiei înțelege concentrația minimă a unei substanțe care poate fi determinată prin metoda aleasă cu o anumită eroare acceptabilă. Destul de des, chimiștii analitici folosesc termenul « sensibilitate» , care caracterizează modificarea semnalului analitic cu o modificare a concentrației componentei care se determină, i.e. peste limita de detecție metoda este sensibilă la componenta determinată, sub limita de detecție este insensibilă,
Există niste moduri creşterea sensibilităţii reacţiilor , De exemplu:
1) concentrație (creștere a semnalului probei):
2) creșterea purității reactivilor (reducerea semnalului de fond).
Sensibilitatea de reacție este redusă urmatorii factori:
1) încălzire. De regulă, aceasta duce la o creștere a solubilității și, în consecință, la o scădere a mărimii semnalului analitic;
2) reactiv în exces. Poate duce la formarea de produse secundare, de exemplu:
Hg 2+ + 2 I - ® HgI 2 ¯ (precipitat roşu);
HgI 2 + 2 I - ® 2- (soluţie incoloră);
3) discrepanța între aciditatea mediului. Poate duce la lipsa răspunsului analitic. Astfel, reacțiile de oxidare ale halogenurilor cu permanganat de potasiu în medii acide depind semnificativ de pH-ul mediului (Tabelul 5.1);
4) componente interferente. Poate duce la formarea de produse secundare.
Tabelul 5.1
Aciditatea optimă a mediului în timpul oxidării halogenurilor cu permanganat de potasiu
|
Reacția de oxidare |
Aciditatea optimă a mediului |
|
2 I - ® I 2 + 2 e |
|
|
2 Br - ® Br 2 + 2 e |
|
|
2CI - ® CI2 + 2 e |
Primii trei factori care reduc sensibilitatea reacției pot fi tratați prin executarea atentă a procedurilor analitice.
Influența ionilor străini (interferenți) este suprimată prin utilizarea de substanțe de complexare, agenți de oxidare sau agenți reducători. Aceste substanțe se numesc agenți de mascare, iar procedura în sine se numește mascarea ionilor de interferență.
Astfel, la detectarea Co(II) folosind o reacție cu tiocianat de potasiu, semnalul analitic este apariția unei culori albastre a soluției datorită formării ionului tetrarodancoboltat(II):
Co 2+ + 4 SCN - = 2- (soluție albastră).
Dacă ionii Fe(III) sunt prezenți în soluție, soluția va căpăta o culoare roșie sânge, deoarece constanta de stabilitate a complexului 3- este mult mai mare decât constanta de stabilitate a complexului de tiocianat de cobalt(II):
Fe 3+ + 6 SCN - = 3- (soluție roșu închis).
Acestea. ionii de fier(III) prezenți interferează cu ionii de cobalt(II). Astfel, pentru a determina Co(II), este necesar să se mascheze mai întâi Fe(III) (înainte de adăugarea soluției KSCN). De exemplu, „legați” ionii de fier (III) într-un complex care este mai stabil decât 3-. Astfel, complexele 3-, 3-, 3- sunt mai stabile în raport cu 3-. Prin urmare, soluţiile de KF, K2HP04 sau (NH4)2C2O4 pot fi utilizate ca agenţi de mascare.
Metoda standardelor (soluții standard)
Folosind metoda standard unic, mărimea semnalului analitic (la ST) este mai întâi măsurată pentru o soluție cu o concentrație cunoscută a substanței (Cst). Apoi se măsoară mărimea semnalului analitic (y x) pentru o soluție cu o concentrație necunoscută a substanței (C x). Calculul se face conform formulei
C x = C st ×y x / y ST (2.6)
Această metodă de calcul poate fi utilizată dacă dependența semnalului analitic de concentrație este descrisă printr-o ecuație care nu conține un termen liber, adică. ecuația (2.2). În plus, concentrația substanței în soluția standard trebuie să fie astfel încât valorile semnalelor analitice obținute folosind soluția standard și o soluție cu o concentrație necunoscută a substanței să fie cât mai apropiate unele de altele.
Fie corelate densitatea optică și concentrația unei anumite substanțe prin ecuația A = 0,200C + 0,100. În soluția standard selectată, concentrația substanței este de 5,00 μg/ml, iar densitatea optică a acestei soluții este de 1,100. O soluție de concentrație necunoscută are o densitate optică de 0,300. Când este calculată folosind metoda curbei de calibrare, concentrația necunoscută a substanței va fi egală cu 1,00 μg/ml, iar atunci când este calculată folosind o soluție standard, va fi de 1,36 μg/ml. Aceasta indică faptul că concentrația substanței în soluția standard a fost aleasă incorect. Pentru a determina concentrația, trebuie luată o soluție standard a cărei densitate optică este aproape de 0,3.
Dacă dependența semnalului analitic de concentrația unei substanțe este descrisă prin ecuația (2.1), atunci este de preferat să se folosească nu metoda unui standard, ci metoda a două standarde (metoda soluțiilor limitatoare). Cu această metodă, valorile semnalelor analitice sunt măsurate pentru soluții standard cu două concentrații diferite ale unei substanțe, dintre care una (C 1) este mai mică decât concentrația necunoscută așteptată (C x), iar a doua (C 2) este mai mare. Concentrația necunoscută este calculată folosind formulele
Cx = C 2 (y x - y 1) + C 1 (y 2 – y x) / y 2 - y 1
Metoda aditivă este de obicei utilizată în analiza matricelor complexe, când componentele matricei influențează mărimea semnalului analitic și este imposibil să se copieze cu exactitate compoziția matricei a probei.
Există mai multe varietăți ale acestei metode. Când se utilizează metoda de calcul a aditivilor, se măsoară mai întâi valoarea semnalului analitic pentru o probă cu o concentrație necunoscută a unei substanțe (y x). Apoi, la această probă se adaugă o anumită cantitate exactă de analit (standard) și se măsoară din nou valoarea semnalului analitic (ext). Concentrația componentei care se determină în proba analizată se calculează folosind formula
C x = C to6 y x / y ext – y x (2,8)
Atunci când se utilizează metoda grafică a aditivilor, se prelevează mai multe porțiuni identice (alicote) din proba analizată și niciunul dintre ele nu se adaugă aditiv, iar la restul se adaugă diferite cantități exacte ale componentului care se determină. Pentru fiecare alicotă, se măsoară mărimea semnalului analitic. Apoi se construiește un grafic care caracterizează dependența liniară a mărimii semnalului primit de concentrația aditivului și este extrapolat la intersecția cu axa absciselor. Segmentul tăiat de această linie dreaptă pe axa absciselor este egal cu concentrația necunoscută a substanței care se determină.
De remarcat că formula (2.8) utilizată în metoda aditivă, precum și versiunea luată în considerare a metodei grafice, nu țin cont de semnalul de fundal, i.e. se crede că dependența este descrisă de ecuația (2.2). Metoda soluției standard și metoda aditivă pot fi utilizate numai dacă funcția de calibrare este liniară.
Se încarcă...