C. Chemická stálost podle Bergmanna - Junka
Podstata zkoušky
15. Za předepsaných podmínek se vzorek zahřívá při vyšší teplotě. Tepelnou expozicí se urychluje rozklad vzorku, přičemž se uvolňují kysličníky dusíku. Jejich množství se stanoví titračně. Chemická stálost podle Bergmanna - Junka se vyjadřuje v cm3 kysličníku dusnatého uvolněného z 5 g vzorku.
Zkušební zařízení
16. Zkušební zařízení sestává z termostatu a skleněných zkumavek se zabroušeným nástavcem.
17. Termostat je elektricky vyhřívané a tepelně izolované zařízení opatřené vertikálně umístěnými otvory o průměru 22 mm, hloubky vyhřívané části 200 mm, podobného tvaru jako spodní část skleněných zkumavek. Je nutno, aby korigovaná teplota (viz dále), měřená na dně zkumavky zasunuté do termostatu, byla v rozmezí 132 ± 0,5°C, popř. 120 ± 0,5°C. Teplota se měří teploměrem uchyceným korkovou zátkou ve zkumavce zkrácené tak, aby zkumavka vyčnívala 3,5 až 4,5 cm z termostatu. Používá se teploměru o rozsahu do 135°C s dělením stupnice po 0,1 °C mezi 131 až 133°C, popř. 119 až 121°C. Teploměr se umístí tak, aby rtuťová nádobka byla na dně zkumavky a rozsah stupnice 131 až 133°C, popř. 119 až 121°C byl pod korkovou zátkou, ale ve vyčnívající části zkumavky nad termostatem.
Není-li k dispozici teploměr takových rozměrů a vyčnívá-li rtuťový sloupec nad zátku, připočítá se k údaji teploměru korekce δt vypočtená podle vzorce:
δt = 0,00016.n.(t1 - t2),
kde n počet stupňů nad spodním okrajem korkové zátky,
t1 teplota odečtená na teploměru, (°C)
t2 teplota uprostřed vyčnívajícího sloupce rtuti, měřená
druhým teploměrem, (°C).
Obrázek č. 4 - Skleněná zkumavka
Obrázek č. 5 - Smyčkový nástavec
18. Skleněné zkumavky (obr.4) z bezbarvého neutrálního skla, délky 360 ± 5 mm, vnějšího průměru 19 ± 1 mm, tloušťky stěny 1 mm jsou opatřeny zábrusem, jímž se na ně připojují smyčkové nástavce (obr.5). Nástavec se uzavírá skleněnou zabroušenou zátkou. Je nutno, aby zkumavky, nástavce i zátky byly dokonale čisté.
19. pH-metr běžného typu se skleněnou a nasycenou kalomelovou elektrodu.
Chemikálie
20. Na zkoušku je třeba:
Kyselina chlorovodíková, roztok 0,1 N
Hydroxid sodný, roztok 0,1 N
Thiosíran sodný, roztok 0,05 N
Jodid draselný, roztok 2%
Metylčerveň, roztok indikátoru
Škrobový indikátor
Příprava vzorku
21. Do odvažovačky o průměru 8 cm se odváží 20 g vzorku a suší se 5 hodin při teplotě 100 ± 3 °C. Před zkouškou se vzorek ponechá vychladnout nejméně 30 minut v exsikátoru nad chloridem vápenatým nebo silikagelem. Takto vysušený vzorek se smí ke zkoušce použít nejdéle do 72 hodin počítáno od počátku sušení. Tento postup platí pro jednosložkové prachy. U dvousložkových prachů se postupuje obdobně s tím, že vzorek se suší 2 hodiny při teplotě 80 ± 1°C.
Postup zkoušky
22. Při stanovení chemické stálosti podle Bergmanna-Junka se postupuje u jednosložkových prachů podle čl. 23, u dvousložkových prachů podle čl.24.
23. Postup u jednosložkových prachů. Zkouška sestává ze dvou souběžných stanovení. Do skleněné zkumavky se naváží 5 ± 0,01 g vzorku vysušeného podle čl.21, připojí se smyčkový nástavec, do něhož se odměří 50 cm3 vody. Zkumavka s nástavcem se vloží do termostatu vytemperovaného na 132 ± 0,5°C tak, aby se dotýkala dna. Po 10 minutách se nástavec uzavře zátkou. Za 5 hodin ± 3 minuty po vložení zkumavky do termostatu se zkumavka vyjme a ponechá se 30 minut vychladnout. Voda z nástavce se převede překlápěním a třepáním do zkumavky a vzorek se vytřepává nejméně 5 minut. Při tom po 4 minutách se nástavec krátce odzátkuje a ihned opět uzavře. Pak se vzorek zfiltruje kvantitativním filtrem typu černá páska do kádinky na 600 cm3, v níž je předložen 0,1 N roztok hydroxidu sodného v takovém množství, že na každých předpokládaných 20 cm3 kysličníku dusnatého z 5 g vzorku se odměří 10 cm3 0,1 N roztoku hydroxidu sodného. Při filtraci se postupuje tak, aby vzorek zůstal ve zkumavce nebo v nástavci. Tento postup, tj. vytřepávání a filtrace, se opakuje ještě dvakrát vždy 3 minuty s 50 cm3 vody s tím, že po posledním vytřepávání se vzorek přenese na filtr a promyje se 25 cm3 vody. Spojené filtráty se pak titrují 0,1 N roztokem kyseliny chlorovodíkové za potenciometrické indikace k pH 4,85. Současně a za stejných podmínek se provádí slepé stanovení bez vzorku.
Nastavení pH-metru se provádí pomocí tlumivého roztoku o pH 4,64 připraveného smícháním 50 cm3 1 N roztoku hydroxidu sodného se 100 cm3 1 N roztoku hydroxidu sodného se 100 cm3 1 N roztoku kyseliny octové a 350 cm3 vody.
Konec titrace je dovoleno zjistit vizuálně takto: Ke spojeným filtrátům se přidají 3 až 5 kapek roztoku metylčerveně a titruje se 0,1 N roztokem kyseliny chlorovodíkové do změny zbarvení v jasně růžové.
24. Postup u dvousložkových prachů. Zkouška sestává ze dvou souběžných stanovení. Do skleněné zkumavky se naváží 5 ± 0,01 g vzorku vysušeného podle čl.21, připojí se smyčkový nástavec, do něhož se odměří 50 cm3 2% roztoku jodidu draselného. Zkumavka s nástavcem se vloží do termostatu vytemperovaného na 120 ± 0,5°C. Po 10 minutách se nástavec uzavře zátkou. Za 5 hodin ± 3 minuty po vložení zkumavky do termostatu se zkumavka se vzorkem vyjme a ponechá se 30 minut vychladnout. Roztok z nástavce se převede překlápěním a vytřepáváním do zkumavky a vzorek se vytřepává po dobu nejméně 3 minuty. Dojde-li ke spečení vzorku během jeho zahřívání, je nutno vzorek při vytřepávání uvolnit drátem z nerezu. Po vytřepání se vzorek převede do zkumavky, nástavce se odpojí a zkumavka se uzavře zátkou. Do titrační baňky na 250 cm3 se odpipetuje 25 cm3 čirého roztoku nad vzorkem a po přídavku 5 cm3 roztoku škrobového indikátoru se titruje 0,05 N roztokem thiosíranu sodného, až je roztok bezbarvý. Současně a za stejných podmínek se provádí slepé stanovení bez vzorku.
Výpočet výsledku zkoušky
25. Chemická stálost podle Bergmanna-Junka vyjádřená počtem cm3 kysličníku dusnatého uvolněného z 5 g vzorku u jednosložkových prachů (x) a u dvousložkových prachů (y) se vypočítá podle vzorce:
x = ( a - b ) . 2,2392 ,
kde a spotřeba 0,1 N roztoku kyseliny chlorovodíkové podle
čl.23 při slepém stanovení, (cm3)
b spotřeba 0,1 N roztoku kyseliny chlorovodíkové podle
čl.23 při vlastním stanovení, (cm3).
y = (d-c).2,2392,
kde c spotřeba 0,05 N roztoku thiosíranu sodného podle čl.24
při slepém stanovení, (cm3)
d spotřeba 0,05 N roztoku thiosíranu sodného podle čl.24
při vlastním stanovení, (cm3).
Jako výsledek zkoušky chemické stálosti podle Bergmanna-Junka se v obou případech uvede aritmetický průměr výsledků dvou souběžných stanovení. Liší-li se výsledky těchto stanovení v obou případech o více než 10% jejich aritmetického průměru, považuje se zkouška za neplatnou a opakuje se.
Záznam o zkoušce
26. Záznam o zkoušce obsahuje údaje podle § 5 této vyhlášky.