-32300: transport error - HTTP status code was not 200
СССР
Государственный стандарт от 01 июля 1985 года № ГОСТ 17.5.4.02-84
ГОСТ 17.5.4.02-84 Охрана природы. Рекультивация земель. Метод измерения и расчета суммы токсичных солей во вскрышных и вмещающих породах
- Принят
- Государственным комитетом СССР по стандартам
28 февраля 1984 года
ГОСТ 17.5.4.02-84
Группа Т58
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Охрана природы
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ
Метод измерения и расчета суммы токсичных солей во вскрышных
и вмещающих породах
Nature protection. Recultivation of lands. Method of measurement
and sum calculation of toxic salts in overburden and enclosing rocks
ОКП 0017
Дата введения 1985-07-01
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28.02.84 N 639
ПЕРЕИЗДАНИЕ
Настоящий стандарт устанавливает метод измерения и расчета суммы токсичных солей в водной вытяжке во вскрышных и вмещающих породах.
Метод основан на количественном анализе ионного состава водных вытяжек пород и на последующем расчетном и графическом измерении концентрации в породах легкорастворимых токсичных солей.
Стандарт не распространяется на вскрышные и вмещающие породы с реакцией среды - рН водной вытяжки менее 5,5; на скальные: магматические, метаморфические, осадочные сцементированные крупно- и мелкообломочные грунты с прочным цементом, биохимические по ГОСТ 25100-95 и породы, содержащие радиоактивные элементы и токсичные соединения в концентрациях, опасных для жизни человека и животных.
1.МЕТОД ОТБОРА ПРОБ
1.1.Отбор, транспортировка и хранение образцов вскрышных и вмещающих пород из кернов разведочного бурения, с борта рабочих траншей и карьеров или их смесей с отвалов производится по ГОСТ 12071-2000.
1.2.Перед анализом образец породы должен быть доведен до воздушно-сухого состояния. Помещение для сушки должно быть хорошо проветриваемое и защищенное от доступа паров кислот, аммиака и других лабораторных газов. Породу измельчают при помощи пробоизмельчителя с размером ячеек сита 2 мм, хорошо перемешивают и распределяют по ровной поверхности слоем толщиной не более 1 см. Пробу для анализа отбирают ложкой или шпателем не менее чем из пяти разных мест, равномерно расположенных по площади.
2.АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ
Весы лабораторные 1-го класса точности с предельной нагрузкой 200 г и весы лабораторные 4-го класса точности с предельной нагрузкой 500 г по ГОСТ 24104-88*.
Шкаф сушильный с рабочим диапазоном температур - от температуры окружающей среды до температуры +200 °С, с автоматическим регулятором температуры; допустимая погрешность регулирования температуры ±2 °С.
Фотометр пламенный типа ППФ УНИИЗ с наименьшей определяемой концентрацией натрия, калия и кальция - 0,5 мг/дм или 5·10%, при использовании ацетилено-воздушного пламени, пропан-бутана или смеси светильного газа с воздухом давление воздуха в выходной камере редуктора не должно превышать 100-150 кПа, а давление газа - 40 мм вод.ст.
Пробоизмельчитель почвенный типа ПП-2 с размером ячеек сита 2 мм, масса измельчаемой пробы 500 г, частота вращения рабочего органа 25 с, мощность электродвигателя 1100 Вт и другие аналогичные приборы.
Эксикатор по ГОСТ 25336-82, наполненный хлористым кальцием по нормативно-техническому документу (НТД) или другим поглотителем водяных паров.
Мешалка магнитная для перемешивания раствора при титровании.
Баня водяная или песчаная.
Установки фильтровальные десятипозиционные.
Ротатор типа Р-120 для взбалтывания почвенных суспензий с оборотом емкостей на 360°, с частотой вращения 30/60-40/60 с или встряхиватель с возвратно-поступательным движением с частотой колебаний 75 цикл/мин.
Бумага фильтровальная лабораторная марок ФОС и ФОМ по ГОСТ 12026-76.
Штативы металлические для ионообменных колонок.
Колбы конические по ГОСТ 25336-82, вместимостью 100; 150; 250; 500 и 1000 см.
Цилиндры по ГОСТ 1770-74, вместимостью 10; 25; 50; 100; 250; 500 см.
Колбы мерные 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74, вместимостью 500 и 1000 см.
Стаканы химические по ГОСТ 25336-82, вместимостью 50; 150; 250 см.
Пипетки по ГОСТ 29227-91, 2-го класса точности, вместимостью 1; 5; 10; 20; 25; 50; 100 см.
Бюретки по ГОСТ 29251-91, 2-го класса точности, вместимостью 25; 50 см.
Колонки стеклянные для катионита длиной 46-47 см и диаметром 1,5 см или воронки с фильтрующей стеклянной пластинкой - нутчи N 1 и 2.
Чашки фарфоровые по ГОСТ 9147-80.
Капельницы лабораторные стеклянные по ГОСТ 25336-82.
Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82.
Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, ч.д.а.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, х.ч., 25%-ный раствор.
Ацетон по ГОСТ 2603-79, ч.д.а.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, ч.д.а.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75, ч.д.а.
Барий хлористый по ГОСТ 4108-72, ч.д.а.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Натрия диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864-71.
Гидроксиламин гидрохлорид по ГОСТ 5456-79.
Калий хромовокислый по ГОСТ 4459-75, ч.д.а.
Калий роданистый (роданид) по ГОСТ 4139-75.
Кальций хлористый по НТД, ч.д.а.
Катионит КУ-2 или КУ-2-8 по ГОСТ 20298-74.
Хром темно-синий кислотный (индикатор) по ГОСТ 14091-78.
Метиловый оранжевый (индикатор) по НТД.
Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199-76, х.ч.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.
Нитхромазо (индикатор).
Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, х.ч.
Сахароза по ГОСТ 5833-75, ч.д.а.
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67*.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
Фенолфталеин по НТД.
Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N,N-тетрауксусной кислоты, двуводная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73.
Бумага индикаторная универсальная по ГОСТ 4919.1-77.
Бумага конго по ГОСТ 4919.1-77.
Цинк гранулированный по НТД.
3.ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1.Из аналитической пробы берут две навески породы для определения гигроскопической влажности по ГОСТ 5180-84.
3.2.Приготовление водной вытяжки
30-100 г сухой породы, то есть с учетом значения гигроскопической влажности, помещают в коническую колбу вместимостью 0,5-1,0 дм, приливают пятикратное количество свежеприготовленной дистиллированной воды. Колбу закрывают резиновой пробкой и взбалтывают 3 мин.
Водную вытяжку отфильтровывают через двойной складчатый фильтр. Фильтр должен лежать в воронке на 0,5-1,0 см ниже ее края. Содержимое колбы встряхивают и переносят всю массу навески на фильтр. Струю суспензии следует направлять на боковую стенку фильтра. Первые мутные порции фильтрата собирают в колбу с суспензией. Перефильтровывают фильтрат до тех пор, пока он не будет совершенно прозрачным. Собирают фильтрат в чистый приемник - коническую колбу вместимостью 250-500 см.
При длительном фильтровании для защиты вытяжки от испарения воронку накрывают покровным стеклом или надевают сверху полиэтиленовый пакет, а в горло колбы вставляют тампон из ваты.
3.3.К анализу следует приступать после окончания фильтрации. Необходимо начинать с измерения общей щелочности, поскольку последняя при стоянии водной вытяжки может изменяться.
3.4.При анализе водной вытяжки следует проводить холостой опыт с дистиллированной водой, результат которого вычитают из результатов каждого измерения.
3.5.Перед отбором фильтрата на анализ водную вытяжку следует перемешать круговым движением.
3.6.Приготовление растворов для анализа водной вытяжки
3.6.1.Растворы индикаторов - 0,1%-ный водный раствор метилового оранжевого и 1,0%-ный раствор фенолфталеина готовят по ГОСТ 4919.1-77.
3.6.2.Приготовление 0,1%-ного раствора нитхромазо
0,1 г индикатора взвешивают с допустимой погрешностью ±0,01 г, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, растворяют в дистиллированной воде. Объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки.
3.6.3.Приготовление титрованного раствора серной кислоты (1/2HSO)=0,02 моль/дм (0,02 н)
0,56 см серной кислоты, плотностью 1,84 г/см, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Титр раствора серной кислоты устанавливают по натрию тетраборнокислому массовой концентрации 3,82 г/дм
.
3.6.4.Приготовление 1%-ного раствора азотнокислого серебра (AgNO)
1 г азотнокислого серебра взвешивают с погрешностью не более ±0,1 г и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см. Растворяют дистиллированной водой, объем раствора в колбе доводят до метки и перемешивают.
3.6.5.Приготовление 10%-ного раствора хромовокислого калия (KCrO)
100 г хромовокислого калия взвешивают с погрешностью не более ±0,1 г, помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм и растворяют в дистиллированной воде. Объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
3.6.6.Приготовление титрованного раствора азотнокислого серебра ( AgNO)=0,02 моль/дм (0,02 н)
3,40 г азотнокислого серебра помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, растворяют в дистиллированной воде и перемешивают. Объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки и вновь перемешивают. Раствор отстаивают в течение 2 сут, сливают отстоявшийся раствор и устанавливают его молярную концентрацию эквивалента по раствору хлористого натрия той же концентрации.
3.6.7.Приготовление раствора хлористого натрия (NaCl)=0,02 моль/дм (0,02 н)
1,169 г хлористого натрия помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, растворяют в дистиллированной воде и перемешивают. Объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки и вновь перемешивают.
3.6.8.Приготовление титрованного раствора хлористого бария (1/2BaCl)=0,02 моль/дм (0,02 н)
2,0828 г хлористого бария или 2,4428 г BaCl·2HO помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, растворяют в дистиллированной воде и перемешивают. Объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки и вновь перемешивают. Титр раствора проверяют по серной кислоте, приготовленной как указано в п.3.6.3.
3.6.9.Приготовление 5%-ного раствора соляной кислоты
115,2 см соляной кислоты (плотность 1,19 г/см) помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают дистиллированную воду до метки и перемешивают.
3.6.10.Приготовление раствора соляной кислоты (HCl)=0,1 моль/дм (0,1 н) по ГОСТ 4919.1-77
3.6.11.Приготовление разбавленного раствора соляной кислоты в соотношении 1:4.
К одному объему соляной кислоты (плотность 1,19 г/см) прибавляют четыре объема дистиллированной воды.
3.6.12.Приготовление 10%-ного раствора роданистого калия (роданид)
10 г роданистого калия взвешивают с погрешностью ±0,1 г, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см и растворяют дистиллированной водой. Объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
3.6.13.Приготовление хлоридоаммиачного буферного раствора с рН 10
20 г хлористого аммония помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, растворяют в 100 см дистиллированной воды, добавляют 100 см 25%-ного раствора аммиака и перемешивают. Объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки и вновь перемешивают.
3.6.14.Приготовление индикатора кислотного хром темно-синего.
0,20 г кислотного хром темно-синего растворяют в 10 см аммиачного буферного раствора с рН 10 и разбавляют до 100 см этиловым спиртом. Раствор годен к употреблению не более 1 мес.
3.6.15.Приготовление титрованного раствора соли динатриевой этилендиамина-N,N,N,N-тетрауксусной кислоты, двуводной (трилон Б) (1/2CHONNa·2HO)=0,025 моль/дм (0,05 н)
9,31 г трилона Б помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, растворяют в дистиллированной воде и перемешивают. Объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки и вновь перемешивают. Титр раствора устанавливают по раствору хлористого цинка, приготовленному как указано в п.3.6.
16.
3.6.16.Приготовление титрованного раствора хлористого цинка (1/2ZnCl)=0,05 моль/дм (0,05 н)
1,6345 г гранулированного цинка помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм и приливают 20-30 см концентрированной соляной кислоты, прикрывают колбу часовым стеклом, слегка подогревают раствор на водяной бане для более быстрого растворения, периодически перемешивая раствор до полного растворения цинка. Объем раствора в колбе доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Приготовление раствора хлористого цинка проводят под тягой.
3.6.17.Приготовление 20%-ного раствора натрия гидроокиси (NaOH)
200 г гидроокиси натрия помещают в толстостенный фарфоровый стакан, осторожно приливают 800 см дистиллированной воды (приготовленной по ГОСТ 4517-87) небольшими порциями при постоянном помешивании стеклянной палочкой, так как растворение сопровождается сильным разогреванием. Раствор оставляют на сутки, закрыв стеклом или фильтром. Затем сливают в бутыль или в колбу вместимостью 1 дм. Приготовление реактива следует проводить под тягой и обращаться с ним осторожно, так как гидроокись натрия сильно разъедает кожу. Измельчение натрия гидроокиси необходимо проводить в защитных очках и в резиновых перчатках.
3.6.18.Приготовить раствор соляной кислоты, разбавленный 1:1.
3.6.19.Приготовление исходного градуировочного раствора хлористого натрия для пламенно-фотометрического метода измерения натрия
2,5422 г хлористого натрия помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, растворяют в дистиллированной воде и доводят раствор дистиллированной водой до метки. Концентрированный градуировочный раствор содержит 1 мг ионов натрия в 1 см.
Приготовление рабочих растворов сравнения: отмеряют бюреткой исходный градуировочный раствор хлористого натрия в мерные колбы вместимостью 500 см в количествах, указанных в таблице.
| Номер рабочего раствора сравнения | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Количество исходного градуировочного раствора, см | 5 | 10 | 25 | 50 | 75 | 100 |
| Массовая концентрация ионов натрия, мг/дм | 10 | 20 | 50 | 100 | 150 | 200 |
Объем раствора в колбах доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения исходного градуировочного раствора хлористого натрия и рабочих растворов сравнения - 1 год.
3.7.Подготовка ионообменных колонок
8-10 г воздушно-сухой массы катионита размельчают до 0,5-1,0 мм, промывают дистиллированной водой до полного удаления пыли, заливают разбавленным раствором соляной кислоты (1:4), перемешивают и оставляют стоять до следующего дня. После отстаивания раствор кислоты сливают и заменяют свежим, отстаивают 5-10 мин, снова сливают и продолжают обработку до тех пор, пока проба с роданидом не покажет отсутствие железа в растворе. Катионит промывают один-два раза дистиллированной водой и водную суспензию катионита переносят в ионообменную колонку. В колонке катионит промывают дистиллированной водой до отсутствия реакции на хлор (проба с 1%-ным раствором азотнокислого серебра).
После каждого измерения концентрации сульфат-ионов катионит в колонке необходимо регенерировать, для чего через каждую колонку следует пропустить 150-200 см 5 %-ного раствора соляной кислоты, а затем отмыть смолу дистиллированной водой до рН 5,0 (по универсальной индикаторной бумаге) или до исчезновения реакции на хлорид-ион. В заряженных колонках катионит следует хранить во влажном состоянии.
4.ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1.Весовой метод измерения растворимых в воде веществ (сухой остаток)
50-100 см водной вытяжки помещают в фарфоровую чашку или бюксу, предварительно высушенные в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С до постоянной массы. Водную вытяжку выпаривают досуха на водяной бане, сушат 3 ч в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С, после чего охлаждают в эксикаторе 30 мин и взвешивают на лабораторных весах 1-го класса точности. За результат взвешивания принимают наименьшую массу навески.
При высоком хлоридном засолении пород для устранения гигроскопичности сухого остатка выпаривание водной вытяжки следует проводить с углекислым натрием (безводным), высушенным до постоянной массы при температуре +200 °С. Углекислый натрий добавляют из расчета 2-3 г на 100 см вытяжки.
4.2.Измерение ионного состава водной вытяжки
Измерение ионного состава водной вытяжки проводят в том случае, если сухой остаток превышает 0,15% от массы породы.
4.2.1.Ацидиметрический метод измерения бикарбонат ионов (HCO) - определение общей щелочности
Метод основан на титровании водной вытяжки раствором серной кислоты до рН 4,4.
25-50 см водной вытяжки отбирают пипеткой, помещают в коническую колбу вместимостью 100-150 см и добавляют 2 капли 1%-ного раствора фенолфталеина. При появлении малиновой окраски титруют раствором серной кислоты (1/2HSO)=0,02 моль/дм до исчезновения окраски. По окончании титрования в ту же водную вытяжку добавляют 2 капли 0,1%-ного раствора метилового оранжевого и титруют тем же раствором серной кислоты до изменения окраски индикатора из желтой в оранжевую.
Для более точного измерения точки эквивалентности титрование следует проводить со "свидетелем", в качестве которого служит колбочка такого же объема и с таким же количеством водной вытяжки и индикатора. Титрование проводят на белом фоне
.
4.2.2.Аргентометрический метод измерения хлорид-ионов (Cl)
Метод основан на титровании хлорид-ионов раствором азотнокислого серебра. При этом ионы серебра связываются с ионами хлора в труднорастворимое соединение - хлористое серебро в присутствии хромат-ионов как индикатора.
Перед началом анализа проводят качественную пробу на определение массовой концентрации хлорид-ионов, в зависимости от результатов которой определяется объем водной вытяжки, необходимый для количественного измерения (молярной концентрации эквивалента) хлорид-ионов.
5 см водной вытяжки подкисляют 2-3 каплями азотной кислоты (плотность 1,40 г/см) без соляной кислоты, прибавляют 3-5 капель 1%-ного раствора азотнокислого серебра и взбалтывают. По величине осадка устанавливают объем водной вытяжки: при большом хлопьевидном осадке на анализ следует брать 5 см водной вытяжки, при образовании сильной мути - 10 см. Малые объемы водной вытяжки следует разбавить дистиллированной водой до 25-50 см. При образовании слабой мути берут 20-25 см водной вытяжки, а при опалесценции - 50 см и более. Большие объемы водной вытяжки упаривают до 25-50 см. При малой или большой концентрации хлорид-ионов в водной вытяжке измерения проводят в отдельной пробе, объем которой устанавливают соответственно показаниям качественной пробы.
К пробам бесцветной водной вытяжки, в которых была оттитрована общая щелочность, добавляют 1 см 10%-ного раствора хромовокислого калия и титруют раствором азотнокислого серебра (AgNO)=0,02 моль/дм до появления неисчезающей красно-бурой о
краски.
4.2.3.Объемный метод измерения сульфат ионов (SO) в присутствии индикатора нитхромазо
Метод основан на титровании сульфат-ионов раствором хлористого бария в присутствии нитхромазо в качестве металл-индикатора.
40-50 см водной вытяжки пропускают через ионообменную колонку с катионитом. Концентрация сульфат-ионов в растворе должна быть 0,04-5,00 мг в пересчете на серу в титруемой пробе. При меньшей концентрации сульфат-иона раствор следует концентрировать выпариванием, при большей концентрации необходимо его разбавить. Первые порции фильтрата (10-15 см) отбрасывают. Отбирают пипеткой 10-20 см фильтрата в коническую колбу вместимостью 100 см. Определяют рН раствора по индикаторной бумаге (рН должен быть 1,7-2,0). При необходимости, раствор следует подкислить соляной кислотой (HCl)=0,1 моль/дм или разбавить, если концентрация сульфат-иона достаточно велика. В раствор вносят 1-2 капли нитхромазо, 10-20 см ацетона или спирта и титруют хлористым барием (1/2BaCl)=0,02 моль/дм до перехода фиолетовой окраски в голубую. Титрование проводят медленно, прибавляя хлористый барий по каплям и тщательно перемешивая. При малой концентрации сульфат-ионов в водной вытяжке от первых капель хлористого бария появляется голубая окраска, которая через 30-40 с снова переходит в фиолетовую. Конец титрования отмечается четким переходом фиолетовой окраски в голубую, не изменяющуюся в течение 1-2
мин.
4.2.4.Комплексонометрический метод измерения ионов кальция (Ca) и магния (Mg) в одном объеме фильтрата по металл-индикатору кислотному хром темно-синему
4.2.4.1.Определение иона кальция
25 см водной вытяжки помещают в коническую колбу вместимостью 250 см, прибавляют около 0,1 г кристаллического гидроксиламина и 0,03-0,04 г диэтилдитиокарбамата натрия, тщательно перемешивают, приливают 10 см 20%-ного раствора гидроокиси натрия, разбавляют дистиллированной водой до 200 см, приливают раствор индикатора кислотного хром темно-синего до ярко-розовой окраски и титруют раствором трилона Б. Титрование ведут до появления устойчивой синевато-сиреневой окраски в точке эквивалентности. При большом содержании магния в анализируемом растворе он выпадает в осадок в щелочной среде. В этом случае определение вновь повторяют, предварительно внеся в раствор 0,1-0,2 г сахарозы.
4.2.4.2.Определение иона магния
В оттитрованный раствор бросают кусочек бумажки конго и прибавляют по каплям разбавленный раствор соляной кислоты (1:1) до посинения индикаторной бумажки. Щелочность раствора снижается и появляется розовая окраска индикатора кислотного хром темно-синего. Прибавляют 25%-ный раствор аммиака до посинения раствора и покраснения бумажки конго. Прибавляют 20 см аммиачного буферного раствора с рН 10. При наличии магния раствор окрашивается индикатором в розово-красный цвет.
Если окраска слабая, прибавляют еще несколько капель индикатора кислотного хром темно-синего и титруют раствором трилона Б до синевато-сиреневой окраски индикатора в точке эквивалентности.
4.2.5.Пламенно-фотометрический метод измерения ионов натрия (Na)
Метод основан на измерении интенсивности излучения натрия, вводимого в пламя в виде аэрозоля.
Растворы сравнения измеряют на пламенном фотометре, используя светофильтр, пропускающий аналитические линии 589,0 и 589,6 нм. Строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс массовые концентрации натрия в растворах сравнения. По оси ординат откладывают соответствующие им показания прибора. Каждая точка градуировочного графика должна представлять собой среднее арифметическое трех результатов. Градуировочный график необходимо проверять в начале, в середине и в конце работы на приборе.
Анализируемые растворы водных вытяжек вводят в пламенный фотометр, снимают показания прибора и по графику находят концентрацию натрия в растворе.
5.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1.При весовом методе измерения и расчета общей суммы растворимых в воде веществ (сухой остаток) массовую долю сухого остатка () в процентах вычисляют по формуле
,
где - масса чашки (бюксы) с массой сухого остатка, г;
- масса чашки (бюксы), г;
- масса навески породы, соответствующая объему водной вытяжки, взятой для выпаривания, г;
100 - коэффициент пересчета в проценты.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных измерений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,2% от определяемого значения.
5.2.При ацидиметрическом методе измерения бикарбонат ионов (определение общей щелочности) молярную концентрацию эквивалента бикарбонат-ионов (HCO) в моль/дм вычисляют по формуле
,
где - молярная концентрация эквивалента серной кислоты (1/2HSO)=0,02 моль/дм (0,02 н);
- объем серной кислоты, израсходованный на титрование общей щелочности по фенолфталеину (первое титрование), дм;
- объем серной кислоты, израсходованный на титрование общей щелочности по метиловому оранжевому (второе титрование), дм;
- объем водной вытяжки, взятый на титрование, дм.
За результат анализа принимают значение единичного определения общей щелочности.
Допускаемые, при вероятности =0,99, отклонения от аттестованного значения стандартного образца или от среднеарифметического при выборочном повторном анализе составляют, %, при молярной концентрации эквивалента бикарбонат-ионов:
до 0,0028 моль/дм - 7,5;
свыше 0,0028 до 0,0050 моль/дм - 7,5;
свыше 0,0050 моль/
дм - 6,0.
5.3.При аргентометрическом методе измерения хлорид-ионов молярную концентрацию эквивалента хлорид-ионов () в моль/дм вычисляют по формуле
,
где - молярная концентрация эквивалента азотнокислого серебра (AgNO)=0,02 моль/дм (0,02 н);
- объем азотнокислого серебра, израсходованный на титрование хлорид-иона, дм;
- объем фильтрата водной вытяжки, взятый на титрование, дм.
За результат анализа принимают значение единичного определения хлорид-иона.
Допускаемые, при вероятности =0,99, отклонения от аттестованного значения стандартного образца или от среднеарифметического при выборочном повторном анализе составляют, %, при молярной концентрации эквивалента хлорид-иона:
свыше 0,0006 до 0,0018 моль/дм - 12;
свыше 0,0018 до 0,0056 моль/дм - 9;
свыше 0,0056 моль/д
м - 6.
5.4.При объемном методе измерения сульфат-ионов () молярную концентрацию эквивалента сульфат-ионов в моль/дм вычисляют по формуле
,
где - молярная концентрация эквивалента хлористого бария (1/2BaCl)=0,02 моль/дм;
- объем хлористого бария, израсходованный на титрование, дм;
- объем фильтрата водной вытяжки, взятый на титрование, дм.
За результат анализа принимают значение единичного определения сульфат-иона.
Допускаемые, при вероятности =0,99, отклонения от аттестованного значения стандартного образца или от среднеарифметического при выборочном повторном анализе составляют, %, при молярной концентрации эквивалента сульфат-иона:
свыше 0,0034 до 0,0070 моль/дм - 7,5;
свыше 0,0070 до 0,0140 моль/дм - 6;
свыше 0,0140 моль/д
м - 5.
5.5.При комплексонометрическом измерении молярные концентрации эквивалентов ионов кальция (Ca) и магния (Mg) в моль/дм вычисляют по формулам:
;
,
где - молярная концентрация трилона Б (CHONNa·2HO)=0,025 моль/дм;
- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование ионов кальция, дм (первое титрование);
- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование ионов магния, дм (второе титрование);
- объем водной вытяжки, взятый на титрование, дм;
2 - коэффициент перевода (Ca) и (Mg) в (1/2Ca) и в (1/2Mg).
За результат анализа принимают значение единичного определения ионов кальция и магния.
Допускаемые, при вероятности =0,99, отклонения от аттестованного значения стандартного образца или от среднеарифметического при выборочном повторном анализе составляют, %, при молярной концентрации эквивалента ионов кальция:
до 0,0100 моль/дм - 7,5;
свыше 0,0100 до 0,0200 моль/дм - 6;
свыше 0,0200 моль/дм- 6;
при молярной концентрации эквивалента ионов магния:
до 0,0060 моль/дм - 9;
свыше 0,0060 до 0,0120 моль/дм - 9;
свыше 0,0120 до 0,0180 моль/дм - 7,5;
свыше 0,0180 моль/дм - 6.
5.6.При пламенно-фотометрическом методе молярную концентрацию эквивалента ионов натрия () в моль/дм вычисляют по формуле
,
где - массовая концентрация ионов натрия в водной вытяжке, мг/дм (находят по графику);
23,0 - молярная масса эквивалента иона натрия, г/моль;
1000 - коэффициент пересчета содержания иона натрия из мг в г.
За результат анализа принимают значение единичного определения иона натрия.
Допускаемые, при вероятности =0,99, отклонения от аттестованного значения стандартного образца или от среднеарифметического при выборочном повторном анализе составляют, %, при молярной концентрации эквивалента ионов натрия:
свыше 0,0020 до 0,0060 моль/дм - 9;
свыше 0,0060 до 0,0200 моль/дм - 7,5;
свыше 0,0200 моль/дм - 6.
5.7.Расчет суммы токсичных солей в водной вытяжке вскрышных и вмещающих пород
При использовании расчетного способа суммируют массовые доли анионов и катионов, образующих в породах токсичные соли.
5.7.1.Расчет токсичных бикарбонат-ионов (HCO)
Бикарбонат-ионы (показатель общей щелочности) (HCO) в моль/дм связывают с ионами кальция (1/2Ca) в моль/дм. Оставшиеся в излишке бикарбонат-ионы (связанные с ионами натрия и магния) являются токсичными
.
5.7.2.Расчет токсичных сульфат-ионов (SO)
Бикарбонат-ионы, рассчитанные по количеству серной кислоты, израсходованной на титрование по метиловому оранжевому (второе титрование), связывают с ионами кальция. Оставшиеся в излишке ионы кальция вычитают из общего содержания растворимых в воде сульфат-ионов (1/2SO) в моль/дм.
5.7.3.Измеренные (ионы хлора, натрия и магния) и вычисленные (бикарбонат- и сульфат-ионы) молярные концентрации эквивалентов токсичных ионов переводят в их массовые доли (в процентах от массы исследуемых пород). Молярные концентрации эквивалентов токсичных ионов в их массовые доли (), %, вычисляют по формуле
,
где - молярная концентрация эквивалента иона в водной вытяжке, моль/дм;
- молярная масса эквивалента иона, г/моль.
Числовые значения этой величины в г/моль равны:
20,04 для ионов кальция - (1/2Ca);
12,16 для ионов магния - (1/2Mg);
23,00 для ионов натрия - (Na);
35,45 для ионов хлора - (Cl);
61,02 для бикарбонат-ионов - (HCO);
48,03 для сульфат-ионов - (1/2SO);
2 - коэффициент пересчета молярной концентрации эквивалента иона, моль/дм в моль/500 см (моль/100
г породы).
5.7.4.Сумму токсичных солей в породе - ее массовую долю, %, () вычисляют по формуле
где - массовые доли токсичных анионов и катионов, %.
5.8.Расчет суммы токсичных солей графическим методом
Сумму токсичных солей в породах вычисляют по номограмме - по разности между общей суммой солей в водной вытяжке исследуемых пород и наличием в ней нетоксичных соединений - бикарбонатов и сульфатов кальция. Для этого на нижней горизонтальной линии с пометкой "Сумма солей водной вытяжки, %" (массовая доля суммы солей водной вытяжки) находят точку, соответствующую значению этой величины для данной породы (например, 1,5%).
Если водная вытяжка светлая - раствор не содержит коллоидных частиц, за сумму солей принимают значение сухого остатка.
При мутной водной вытяжке сумму солей получают расчетным методом, суммируя массовые доли токсичных и нетоксичных ионов.
По оси ординат находят точку, соответствующую молярной концентрации эквивалента ионов кальция (Ca) в водной вытяжке породы в моль/дм (например, 0,012 моль/дм). От точки пересечения наклонной линии от 1,5 и горизонтальной линии от 0,012 берут проекцию на верхней горизонтальной линии с пометкой "Сумма токсичных солей, %" (массовая доля суммы токсичных солей). В данном случае это точка с отметкой 1,05%.
Таким образом, при содержании солей в водной вытяжке 1,5% на сухую породу и 0,012 моль/дм(1/2Ca) количество токсичных солей равно 1,05%.
При наличии в породе хлоридов кальция, когда HCO+SO меньше Ca, отсчет по оси ординат (см. номограмму) необходимо брать по сумме (моли) ионов HCO+SO, которые в этом случае связываются с кальцием.
Номограмма для расчета суммы токсичных солей по водным вытяжкам
Текст документа сверен по:
официальное издание
Охрана природы. Земли: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2002