洗涤剂用4A沸石—钙交换能力的测定

(一)方法概述

定量的钙溶液与沸石在一定的控制条件下充分反应，剩余的钙以钙指示剂(NN)指示，用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶液滴定，当pH值大于l2.5时，钙离子(Ca²⁺)与钙指示剂生成酒红色的络合物(见反应式)。以EDTA溶液滴定此溶液时，原来和钙指示剂络合的钙离子逐渐被EDTA所夺取，当溶液中的钙全部被EDTA络合后，游离出钙指示剂，溶液呈指示剂本身的蓝色，即表示到达终点(见反应式)。

NN+Ca²⁺→叫Ca→NN

              酒红色

EDTA+Ca-NN→Ca-EDTA+NN

                     蓝色

由此测出剩余钙的量，从而换算出沸石对钙的交换量。

(二)仪器和试剂

    (1)三口烧瓶l000 ml。

    (2)移液管50 ml。

    (3)容量瓶500 ml。

    (4)烧杯250 ml。

    (5)漏斗90 mm。

    (6)具塞滴定管25 ml。

    (7)无塞滴定管25 ml。

    (8)锥形瓶250 ml。

    (9)温度计100℃，分度值1℃。

    (10)搅拌器。

    (11)滴定台架。

    (12)色层定量滤纸  中速，φl50mm或150mm×150mm。

    (13)定性滤纸60mm×60mm。

    (14)电动机(带动搅拌器用)  150W。

    (15)恒温水浴能控温于(35±1)℃。

    (16)调压变压器500VA。

    (17)瓷坩埚30 ml。

    (18)称量瓶  φ60mm×35mm(或φ70mm×35mm)。

    (19)电热干燥箱  能自控温度(105±2)℃。   

    (20)高温炉  能白控温度(800±10)℃。

    (21)干燥器  内盛硅胶干燥剂。

    (22)恒湿器用干燥器，底部盛放饱和硫酸铵溶液。

    (23)乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(GB1401)，c(EDTA)=0.01mol／L标准溶液按GB 601中4.15条规定配制并标定C(EDTA)=0.1mol／L EDTA溶液，临用前再稀释l0倍得0.01mol／L EDTA标准溶液(必要时重新标定)。

    (24)氯化钙，c(CaCl₂)=0.05mol／L标准溶液

    ①配制。称取5.6g氯化钙，用水溶解并稀释至l000ml；

    ②标定。用移液管吸取20ml此溶液于100ml容量瓶中，稀释至刻度，混匀，然后再从中吸取20ml于250ml锥形瓶中，加50ml水，2.5mol/L氢氧化钠2ml和少许钙指示剂。用EDTA标准溶液滴定之，由酒红色至蓝色为终点。

    ③计算氯化钙标准溶液浓度C₀按式(1)计算

(1)

式中    c₀——氯化钙(CaCh)标准溶液浓度，mol／L；

        c₁——EDTA标准溶液的实际浓度，mol/L。

        V₁——标定时，耗用EDTA标准溶液的体积，ml。

    (25)氢氧化钠(GB 629)，c(Na0H)=2.5mol／L溶液取10g氧氢化钠溶解并稀释至l00ml。

    (26)氢氧化钠(GB 629)，c(NaOH)=0.5mol／L溶液取2g氢氧化钠溶解并稀释至100ml。

(27)钙指示剂l份钙指示剂与l00份氯化钠研磨混匀。

(三)操作步骤

    1.试样的准备

    用称量瓶或小烧杯等容器取5～10g沸石样品在105～110℃烘箱中烘2h，然后取出置于恒湿器中，充分吸湿24h以上备用(在烘箱和恒湿器中，称量瓶均不盖盖)。 

2.测定

    ①试验份，精确称取0.5g经处理的沸石样品于已恒重的30ml瓷坩埚中，称准至0.1mg共两份，供测定吸湿水量用。同时再精确称取0.5g样品于滤纸包中，称准至0.1mg，相继称取3份，两份用于平行测定钙交换能力，第3份留作必要时复验用。测钙交换能力及吸湿水量的试验份应尽快相继称取。

    ②测定吸湿水量，将已称试样的30ml瓷坩埚(盖留缝隙)，置于(800±10)℃的高温炉中灼烧5h，取出放于干燥器中，冷却至室温，称量。同时做平行样测定。

    ③测定钙交换能力

    用移液管吸取0.05mol/L氯化钙溶液50ml于500ml容量瓶中，加水稀释至刻度(或直接用500ml容量瓶取0.005mol／L氯化钙溶液至刻度)，并加3滴O(约0.15m1)0.5mol／L氢氧化钠溶液使溶液pH值至l0，然后将此液移入1000ml三口烧瓶，装上搅拌器、温度计，另一口加塞，放入(35±1)℃恒温水浴中，以大于700r／min使溶液不飞溅的速度搅拌，当溶液达到控制温度时，由三口瓶加塞口投入滤纸包试验份，反应20min后，立即用色层定量滤纸(或过滤性能等同的其他滤纸)过滤，如滤液不清可作二次过滤，弃去起始部分滤液，然后吸取50ml滤液于250ml锥形瓶中，加入2.5mol／L氢氧化钠溶液2ml和少许(60～70mg)钙指示剂，用0.01mol／L EDTA标准溶液滴定溶液由酒红色变蓝色为终点，记下耗用EDTA溶液的体积。

(四)计算

    (1)沸石的吸湿水量的质量分数X按式(2)计算

(2)

式中    m_l——试样灼烧前的质量，g；

        m₂——试样灼烧后的质量，g。

    取两次测定的平均值为测定结果。

(2)沸石的钙交换能力E以mg CaCO₃/g(无水4A沸石)表示，按式(3)计算

(3)

式中    100.08——碳酸钙(CaC0₃)的毫摩尔质量，mg／m mol；

        c₀——氯化钙(CaCl₂)标准溶液的实际浓度，mol／L,；

        c_l——EDTA标准溶液的实际浓度，mol／L；

        V_E——在“测定钙交换能力”滴定滤液时，耗用EDTA标准溶液的体积，ml；

        m——试样质量，g；

        x——沸石的吸湿水量的质量分数，％。

    取两次测定的平均值为测定结果，数值修约至个位。吸湿水平行测定结果之差值应不超过0.5％。钙交换能力两次平行测定结果之差应不超过平均值的1.0％。

注：

本方法参照标准GB l768—1993。

4A沸石是硅氧和铝氧四面体形成β笼，由四方笼连接起来的立方结构，即结晶型为A型沸石，化学组成为N_a96[(A10₂)₉₆·(Si0₂)₉₆]·216H₂0。

技术要求：

(1)外观  白色无味无异物无结块微细粉末。

(2)理化性能  洗涤剂用4A沸石的理化性能应符合表1规定。

表1洗涤剂用4A沸石理化性能