تحليل محتوى كاشف الكالسيوم في الحجر الجيري

Thread Content

تحليل كربونات الكالسيوم في الحجر الجيري: الطريقة المستخدمة حاليًا هي كالتالي: يتم تفكيك عينة الحجر الجيري باستخدام الأحماض الملحية وحمض الهيدروفلوريك وحمض البيكريليك، ثم يتم إخفاء العناصر المزعجة مثل الحديد والألومنيوم باستخدام التريإيثانولامين. وفي محلول ذو قيمة pH أكبر من 12.5، يتم استخدام حمض الكالسيوم الكربوكسيلي كمؤشر، ويتم قياس كمية الكالسيوم باستخدام محلول EDTA المعياري. ثانيًا: المواد الكيميائية والمحاليل
1. أملاح الأحماض (1+1)
2. حمض الهيدروفلوريك
3. كلوريد البوتاسيوم
4. تريإيثانولامين (1+1)
5. بوتاسيوم هيدروكسيد، بتركيز 200 جرام/لتر
6. ديكسترين، بتركيز 40 جرام/لتر
7. محلول EDTA القياسي، بتركيز EDTA = 0.02 مول/لتر
8. مؤشر حمض الكالسيوم: يتم أخذ 1 جرام من حمض الكالسيوم و100 جرام من كلوريد الصوديوم المجفف عند درجة حرارة 105 درجة مئوية، ثم يتم طحنهما معًا وخلطهما، ويتم تخزين الخليط في زجاجات ذات فوهة مخروطية. ثالثًا: الخطوات (طريقة المعيار الوطني): يتم وزن حوالي 0.2 جرام من العينة، بدقة تصل إلى 0.0001 جرام، ثم وضعها في مقلاة من البوليتترافلوروإيثيلين سعتها 100 مل، مع إجراء اختبار فارغ في نفس الوقت. يتم ترطيب العينة بكمية قليلة من الماء، ثم يتم تغطية سطح العينة بصحن، ويتم إضافة حمض الهيدروكلوريك (1+1) عبر فوهة القارورة. بعد توقف التفاعل الشديد، يتم إضافة 1 مل إضافي، ثم يتم شطف الصحن وجدران القارورة. بعد ذلك، يتم إضافة 4 مل من حمض الهيدروفلوريك و2 مل من الكلورات، ثم يتم وضع الخليط على لوح التسخين الكهربائي لتسخينه على درجة حرارة منخفضة حتى يجف تقريبًا. بعد ذلك، يتم إزالة القارورة وتبريدها قليلاً، ثم يتم شطف جدران القارورة بكمية قليلة من الماء. يتم الاستمرار في التسخين حتى يختفي الدخان الأبيض تمامًا، ثم يتم تبريد الخليط مرة أخرى، ويتم إضافة 3 مل من حمض الهيدروكلوريك، ثم يتم تسخين الخليط حتى يصبح صافيًا. بعد ذلك، يتم تبريد الخليط إلى درجة حرارة الغرفة، ثم يتم نقله إلى قارورة سعتها 250 مل، ويتم تعديل الحجم باستخدام الماء، ثم يتم خلط الخليط جيدًا.

**قياس كربونات الكالسيوم:** يتم أخذ 50 مل من الخليط المُعد ووضعه في قارورة سعتها 250 مل، ثم يتم إضافة 100 مل من الماء، و10 مل من الدكسترين، و5 مل من تريإيثانولامين، و15 مل من محلول بوتاسيوم هيدروكسيد، بحيث يصبح pH الخليط أكبر من 12.5. بعد ذلك، يتم إضافة كمية قليلة من مؤشر حمض الكالسيوم، ثم يتم خلط الخليط جيدًا. يتم استخدام محلول EDTA المعياري لقياس الخليط حتى يختفي اللون الأخضر الفلورسنت (طريقة سريعة). يتم وزن حوالي 0.2 جرام من العينة، بدقة تصل إلى 0.0001 جرام، ووضعها في قارورة سعتها 100 مل، مع إجراء اختبار تحكم في نفس الوقت. يتم ترطيب العينة بكمية قليلة من الماء، ثم يتم تغطية سطح العينة بصحن، ويتم إضافة حمض الكلوريد (1+1) عبر فوهة القارورة. بعد توقف التفاعل الشديد، يتم إضافة 1 مل إضافي، ثم يتم شطف الصحن وجدران القارورة. بعد ذلك، يتم إضافة 10 مل من حمض الكلوريد (1+1)، ويتم تسخين الخليط على فرن كهربائي على درجة حرارة منخفضة حتى يجف تقريبًا. بعد ذلك، يتم إزالة القارورة من الفرن، وتبريدها قليلاً، ثم يتم شطف جدران القارورة بكمية قليلة من الماء. يتم الاستمرار في التسخين حتى يختفي الدخان الأبيض تمامًا، ثم يتم تبريد الخليط مرة أخرى، ويتم إضافة 3 مل من حمض الكلوريد. يتم تسخين الخليط حتى يصبح صافيًا، ثم يتم تبريده إلى درجة حرارة الغرفة، ويتم نقل الخليط إلى قارورة سعتها 200 مل، ويتم تعديل الحجم باستخدام الماء، ثم يتم خلط الخليط جيدًا.

**قياس كمية أكسيد الكالسيوم:** يتم أخذ 50 مل من الخليط المُعد، ووضعه في قارورة سعتها 250 مل، ثم يتم إضافة 100 مل من الماء، و10 مل من الديكسترين، و5 مل من تريإيثانولامين، و15 مل من محلول هيدروكسيد البوتاسيوم، بحيث يصبح pH الخليط أكبر من 12.5. بعد ذلك، يتم إضافة كمية قليلة من مؤشر حمض الكالسيوم، ويتم خلط الخليط جيدًا. ثم يتم استخدام محلول EDTA القياسي لقياس الخليط حتى يختفي اللون الأخضر.

**الحسابات:**
- الطريقة القياسية:
%CaO = C × (V – V0) × 0.05608 / m × (50/250) × 100
- الطريقة السريعة:
%CaO = C × (V – V0) × 0.05608 / m × (50/200) × 100

حيث:
C = تركيز محلول EDTA القياسي، بوحدة mol/L
V = حجم محلول EDTA القياسي المستخدم، بوحدة مل
V0 = حجم محلول EDTA القياسي المستخدم في العينة الفارغة، بوحدة مل
m = كتلة العينة، بوحدة جرام
%CaCO3 = X1 × 100.08 / 56.08
حيث X1 = نسبة أكسيد الكالسيوم، بالنسبة المئوية.

لكن عند إرسال نفس العينة إلى وحدتين مختلفتين للتحليل، يكون هناك فرق كبير في النتائج. الطريقة الأولى تعتمد على استخدام هيدروكسيد الصوديوم لحل العينة، ثم إعادة القياس، بينما الطريقة الثانية تعتمد على طريقة قياس أكسيد الكالسيوم في المكونات الرمادية وفقًا للمعيار GB1574. الفرق بين النتائج كبير جدًا. أود معرفة أي الطريقتين أكثر موثوقية، ولماذا يكون هناك فرق كبير في النتائج؟