7.6.4. Анализ дубильных жидкостей, содержащих соединения циркония

Определение содержания диоксида циркония. 20 мл исходного дубильного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 мл, разбавляют водой до метки и хорошо перемешивают.

Из мерной колбы отбирают 10 - 25 мл раствора, помещают в термостойкую колбу или стакан, приливают 5 мл 4 н. раствора серной кислоты, разбавляют до 100 мл водой и нагревают до кипения. Затем осаждают цирконий водным раствором аммиака (1:1), который прибавляют в избытке до появления неисчезающего запаха аммиака.

Осадок отфильтровывают, промывают 3 - 4 раза горячей водой с добавлением 1 - 2 капель раствора аммиака на 100 мл, затем смывают с фильтра горячим раствором 0,4 н. серной кислоты в стакан, где велось осаждение.

Содержимое стакана нагревают до кипения и полного растворения осадка. Если присутствует железо (III), т. е. если раствор желтый, то его восстанавливают, прибавляя к раствору около 0,1 г хлорида олова, в результате чего раствор становится бесцветным.

Далее раствор снова нагревают до кипения, добавляют 0,5 мл индикатора ксиленолового оранжевого и в горячем состоянии титруют раствором трилона Б. К концу титрования, когда первоначальная малиново-красная окраска испытуемого раствора перейдет в оранжевую, пробу вновь нагревают до кипения и, если окраска вновь станет малиново-красной, титруют 0,05 М раствором трилона Б до появления устойчивого оранжевого цвета.

Содержание диоксида циркония, г/л,

где а - объем 0,05 М раствора трилона Б, израсходованный на титрование, мл; Т - титр 0,05 М раствора трилона Б по диоксиду циркония, г; V₁ - объем разбавленного раствора, взятый для титрования, мл.

Для определения содержания диоксида циркония в отработанном дубильном растворе необходимо профильтровать раствор через марлю или капроновую сетку, чтобы отделить от кусочков дермы.

В отработанном дубильном растворе, особенно после повышения основности, соли циркония гидролизуются и находятся в виде взвеси. При отборе средней пробы и аликвотной части следует тщательно перемешивать дубильный раствор.

Для титрования отбирают 10 мл отработанного раствора, помещают в термостойкий стакан, добавляют 10 - 20 мл раствора серной кислоты (1:1) и нагревают до кипения. Если осадок в стакане не растворился, вносят дополнительно 5 - 10 мл кислоты и следят за растворением осадка. Раствор охлаждают, разбавляют дистиллированной водой (примерно до 100 мл), снова нагревают до кипения и осаждают цирконий раствором аммиака (1:1). Далее ведут анализ, как при анализе исходного дубильного раствора.

Содержание диоксида циркония, г/л,

Определение титра раствора трилона Б производят по результатам титрования 0,05 М раствора хлороксида циркония раствором трилона Б (молекулярная масса ZrОCl₂.8H₂О равна 322,14).

Для приготовления 0,05 М раствора берут навеску химически чистого хлороксида циркония, равную 16,107 г, растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до 1 л.

10 мл раствора хлороксида циркония переносят в коническую колбу вместимостью 250 мл, приливают 10 мл 4 н. серной кислоты и добавляют 80 мл воды. Раствор нагревают до кипения, приливают 0,5 мл раствора индикатора ксиленолового оранжевого и титруют 0,05 М раствором трилона Б, как изложено выше.

Титр раствора трилона Б по диоксиду циркония, г,

где b - объем 0,05 М раствора трилона Б, израсходованный на титрование, мл.

Определение основности раствора дубящих солей циркония. 10 мл разбавленного дубильного раствора из мерной колбы помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл, разбавляют до 120 - 150 мл водой, кипятят 1 мин и горячий раствор титруют 0,1 н. раствором гидроксида натрия в присутствии 5 капель 1%-ного раствора фенолфталеина до появления розового окрашивания раствора, не исчезающего в течение 1 мин.

Расчет основности, %,

где Ц - содержание диоксида циркония, г/л; Ц_к - количество диоксида циркония, связанное с кислотными остатками, г/л,

где с - объем 0,1 н. раствора гидроксида натрия, израсходованный на титрование, мл; k - поправочный коэффициент для приведения концентрации раствора гидроксида натрия к точно 0,1 н.; 0,00308 - количество диоксида циркония, соответствующее 1 мл 0,1 н. раствора гидроксида натрия; 20 - объем раствора дубителя, взятый для разбавления, мл.

Расчеты, связанные с повышением или понижением основности дубящего раствора соли циркония. Для повышения основности дубящих соединений циркония применяют карбонат натрия.

Требуемое количество карбоната натрия в пересчете на ZrО₂:

гдe P и P₁ - количество карбоната натрия, необходимое для повышения основности на Д5, соответственно в процентах от массы диоксида циркония и в килограммах; 1,73 - количество карбоната натрия, необходимое для повышения основности на 1%, % от массы диоксида циркония; ΔВ - повышение основности, %; Ц - масса дубящей соли циркония в пересчете на диоксид циркония, кг.

Пример. Требуется повысить основность дубящей соли циркония на 5%. Масса соли циркония в пересчете на ZrО₂ составляет 40 кг. В соответствии с приведенными выше формулами

Для снижения основности дубящих соединений циркония применяют серную кислоту.

Требуемое количество серной кислоты:

где Н и Н₁ - количество серной кислоты, необходимое для снижения основности на ΔВ % соответственно в процентах от массы диоксида циркония и в килограммах; 1,58 - количество серной кислоты, необходимое для снижения основности на 1%, % от массы диоксида циркония; ΔВ - снижение основности, %.

Пример. Требуется снизить основность дубящей соли циркония на 2%. Масса соли циркония в пересчете на ZrО2 составляет 50 кг. В соответствии с приведенными выше формулами

В случае, если концентрация серной кислоты меньше 100%, полученное количество серной кислоты умножают на коэффициент

где с - концентрация серной кислоты в техническом продукте, %.