Определение глинистых частиц

Оборудование, инструмент, материалы: Шкаф сушильный, весы лабораторные, аппарат для определения глинистых частиц, трубка U-образная, мешалка лабораторная, сосуд стеклянный емкостью 1 дм³, палочка деревянная или стеклянная Æ 4-6 мм, печь муфельная Т = 1000 ⁰С, чаша кварцевая, эксикатор, песок кварцевый, пирофосфат натрия 10 г/дм³, вода техническая.

Порядок выполнения работы.

От исследуемого песка отобрать две навески массой по 50 г каждая. Одну навеску помещают в кварцевую чашку и высушивают при температуре 105-110 ⁰С и переносят в эксикатор для охлаждения. Вторая навеска высыпается в сосуд аппарата, в который заливается вода в объеме 475 см³ и пирофосфата натрия 25 см³. Сосуд закрывается пробкой, устанавливается на мешалку лабораторную и взбалтывается в течение часа. После этого сосуд снимают с мешалки и содержимое переносят в стакан аппарата для автоматического отделения глинистых частиц, выполняя указания инструкции к аппарату. Если аппарат отсутствует, то сосуд доливают водой до 150 мм от дна, перемешивают палочкой и дают отстояться в течение 10 минут, затем сливают воду с помощью U-образной трубки. Операцию отмучивания повторяют два раза. При образовании хлопьев в верхнем слое сосуда их удаляют в слив с помощью U-образной трубки. В третий раз доливают водой до того же уровня. Содержимое перемешивают палочкой и дают отстояться в течение 5 мин. Затем воду сливают. Эта операция повторяется до тех пор, пока вода в сосуде после 5-минутного отстаивания не станет прозрачной. Остаток содержимого сосуда переносят количественно в кварцевую чашку и после 5-минутного отстаивания сливают воду. Осадок высушивают при температуре 105-110 ⁰С и помещают в эксикатор для охлаждения. Затем охлажденные обе навески помещают в муфельную печь и прокаливают при температуре 1000 ⁰С в течение 1 часа, после чего охлаждают и взвешивают.

Массу первой навески в процентах определяют по формуле

где m – масса навески песка, г; m₁ – масса чаши с навеской песка до прокаливания, г; m₂ – масса чаши с навеской после прокаливания, г.

Массу остаточную второй навески в процентах вычисляют по формуле

где m – масса навески песка, г; m₁ – масса чаши с навеской песка после прокаливания, г.

Массовая доля глинистой составляющей в процентах определяется по формуле

где х₁ – остаточная масса в процентах первой навески; х₂ – остаточная масса в процентах второй навески.

Ускоренный метод можно применять при определении массовой доли глинистых частиц в тощих песках. От исследуемого песка берется навеска массой 20 г и помещается в сосуд для кипячения, наливается вода в количестве 300 см³ и содержимое кипятятся в течение 5 мин. Затем в сосуд доливается вода еще 200 см³ и взбалтывается на мешалке в течение 10 мин. После взбалтывания в сосуд до объема 1000 см³, перемешивают содержимое палочкой и дают отстояться в течение 10 мин. По истечении времени U-образной трубкой сливают воду. Отмучивание повторяют. В третий раз сосуд доливают водой и содержимое перемешивают палочкой, дают отстояться 5 минут. Снова сливают воду. Операцию повторяют до тех пор, пока вода в сосуде после 5-минутного отстаивания не станет прозрачной.

Осадок из сосуда количественно переносят в кварцевую чашу, после отстаивания сливают воду и высушивают при температуре 105-110 ⁰С. При наличии органических примесей производят прокалку осадка при температуре 1000 ⁰С в течение часа. Охлажденный песок взвешивают.

Массовую долю глинистых частиц определяют по формуле

где m – масса навески песка, г; m₁ – масса чаши с навеской песка после отмучивания, г.