Kalkakmenis. Pirotechninė chemija: techninė analizė - Godovskaya K.I. Klimato sąlygų įtaka

SAVIVALDYBĖS UGDYMO ĮSTAIGOS VIDURINĖ MOKYKLA su. OKTYABRSKOYE

BAŠKORTOSTANO RESPUBLIKOS STERLITAMAKO RAJONAS

Skyrius: Chemijos pasaulis

Kategorija: Mus supantis pasaulis

Atlikta:Zaydullina Alsou, kaimo savivaldybės švietimo įstaigos vidurinės mokyklos 7 klasės mokinė. Oktyabrskoje

Mokslinis vadovas: Iskhakova R.U., MOBU vidurinės mokyklos chemijos mokytoja. Oktyabrskoje

2015

Įvadas

    studijuoti literatūrą šia tema;

    tirti kalkakmenio fizikines savybes;

    studijuoti Cheminės savybės kalkakmenis;

    įsigykite kalkakmenio patys;

    daryti išvadas.

    LITERATŪROS STUDIJA. Kas yra kalkakmenis?

Kalkakmenis -organinės kilmės nuosėdinė uoliena, daugiausia sudaryta iš kalcio karbonato ( CaCO3 ) įvairaus dydžio kalcito kristalų pavidalu.

Kalkakmenis, daugiausia sudarytas iš jūros gyvūnų kriauklių ir jų fragmentų, vadinamas kriauklių uoliena. Be to, yra nummulitinių, briozų ir marmurinių klinčių – masiškai sluoksniuotų ir plonasluoksnių.

Pagal struktūrą kalkakmeniai išskiriami į kristalinius, organogeninius-klastinius, detritalinius-kristalinius (mišrios struktūros) ir sukepintojus (travertinas). Iš kristalinių kalkakmenių pagal grūdelių dydį jie skirstomi į stambiuosius, smulkiuosius ir kriptokristalinius (afanitinius), o pagal blizgesį ant lūžio – perkristalizuotus (marmurinius) ir kaverninius (travertinus). Kristalinis kalkakmenis - masyvus ir tankus, šiek tiek porėtas; travertinas – kaverninis ir labai akytas.

Tarp organogeninių-klastinių kalkakmenių, priklausomai nuo dalelių sudėties ir dydžio, išskiriami: rifų kalkakmenis; apvalkalo kalkakmenis (apvalkalo uoliena), daugiausia sudarytas iš sveikų arba susmulkintų kevalų, sujungtų karbonatu, moliu ar kitu natūraliu cementu; detrito kalkakmenis, sudarytas iš kriauklių fragmentų ir kitų organogeninių fragmentų, sucementuotų kalcitiniu cementu; dumblių kalkakmenis. Organogeniniams-klastiniams kalkakmeniams taip pat priskiriama balta (vadinamoji rašymo) kreida.

Organogeniniai-klastiniai kalkakmeniai pasižymi dideliu poringumu ir mase, yra lengvai apdorojami (pjaunami ir poliruojami). Klastinis-kristalinis kalkakmenis, sudarytas iš karbonato detrito skirtingos formos ir dydis (smulkiagrūdžio kalcito gabalėliai, krešuliai ir mazgeliai), įskaitant atskirus grūdelius ir fragmentus įvairių veislių ir mineralai, lęšiai iš titnago. Kartais kalkakmenį sudaro oolitiniai grūdeliai, kurių branduolius vaizduoja kvarco ir titnago fragmentai. Būdingos mažos skirtingų formų poros, kintamos tūrinė masė, mažas stiprumas ir didelis vandens sugėrimas. Sukepintą kalkakmenį (travertinas, kalkingas tufas) sudaro sukepintas kalcitas. Jam būdingas ląsteliškumas, maža tūrinė masė, lengva apdirbti ir pjauti.

Kalkakmenis yra universalus pritaikymas pramonėje, žemės ūkyje ir statyboje:

    Metalurgijoje kalkakmenis tarnauja kaip srautas.

    Gaminant kalkes ir cementą kalkakmenis yra pagrindinis komponentas.

    Kalkakmenis naudojamas chemijos ir maisto pramonėje: kaip pagalbinė medžiaga sodos, kalcio karbido, mineralinių trąšų, stiklo, cukraus, popieriaus gamyboje.

    Naudojamas naftos produktų valymui, sausam anglių distiliavimui, dažų, glaistų, gumos, plastikų, muilo, vaistų gamyboje, mineralinė vata, audinių valymui ir odos apdorojimui, nešvarumams kalkinti.

    Nuo seniausių laikų kalkakmenis buvo naudojamas kaip statybinė medžiaga; o iš pradžių buvo gana „paprasta“: susirado urvą ir pagal savo poreikius įkūrė.

2. FIZINIŲ SAVYBIŲ TYRIMAS.

(2 priedas).

Kiekvienas mineralas turi savo ypatybes, būdingas tik jam; aš atsižvelgiau į šiuos požymius:

Šviesti

matinis

Kietumas

vidutinis

Spalva

baltai pilka

Tankis

2000-2800kg / m 3

Elektrinis laidumas

10–5–10–4

Šilumos laidumas

0,470 m*K

Tirpumas. (3 priedas)

Tirpumas vandenyje

Kalkakmenis netirpsta vandenyje

Tirpumas acetone (organinis tirpiklis)

Kalkakmenis netirpsta acetone

    CHEMINĖS SAVYBĖS TYRIMAS

(4 priedas)

Patirtis Nr.1. Kalkakmenio sąveika su rūgštimis (vandenilio chlorido, acto, azoto).

Chemikalai ir įranga:

Stiprios rūgštys: HCI (vandenilio chloridas), HNO 3 (azotas).

Silpnas CH 3 COOH (acto).

Stovas su mėgintuvėliais, alkoholio lempa, laikiklis.

Reagentas

Stebėjimai

Išvada

HCI(druska),

Reakcija audringa

Puikiai dirba su vandenilio chlorido rūgštis

HNO 3 (azotas)

Ant mėgintuvėlio sienelių pasirodė vandens lašeliai ir išsiskyrė anglies dioksidas.

Reakcija audringa

Gerai sąveikauja su azoto rūgštimi. Geriau su sūriu vandeniu.

CH 3 COOH(acto)

Ant mėgintuvėlio sienelių pasirodė vandens lašeliai ir išsiskyrė anglies dioksidas.

Reakcija vyksta lėtai, tačiau kaitinant reakcijos greitis padidėjo.

Blogai sąveikauja su acto rūgštimi. Nes silpna rūgštis.

CaCO 3 +2HCl=CO 2 +H 2 O+CaCI 2

CaCO 3 +2CH 3 COOH= (CH 3 COO) 2 Ca+H 2 O+ CO 2

CaCO 3 + 2HNO 3 =Ca(NO 3 ) 2 + CO 2  +H 2 O

Išvada: kalkakmenis reaguoja su rūgštimis, išskirdamas anglies dioksidą ir vandenį. Su stipriomis rūgštimis reakcija buvo smarki, bet su silpna rūgštimi reakcija prasidėjo tik pakaitinus.

Patirtis Nr.2. Sąveika su šarmais (vandenyje tirpiomis bazėmis).

(4 priedas)

Chemikalai ir įranga:

Natrio hidroksidas - NaOH , stovas su mėgintuvėliais, alko lempa, laikiklis.

Patirties aprašymas : Į mėgintuvėlį įpiltas tam tikras kiekis kalkakmenio ir įpiltas natrio hidroksido. Nebuvo jokios reakcijos, po 15 minučių įpyliau daugiau reagento ir pakaitinau. Nebuvo pastebėta jokios reakcijos.

Išvada: kalkakmenis nereaguoja su šarmais.

Patirtis Nr.3. Kalkakmenio skilimas.

(priedas Nr. 5).

Chemikalai ir įranga: kalkakmenis, trikojis, dujų išleidimo vamzdis, kolba, deglas, alkoholio lempa.

Patirties aprašymas : Kalkakmenis buvo dedamas į mėgintuvėlį ir uždarytas dujų išleidimo vamzdeliu, kurio galas buvo nuleistas į kolbą. Jie uždegė alkoholio lempą ir pradėjo ją kaitinti. Anglies dioksido buvimas buvo nustatytas naudojant degančią atplaišą.

Pastebėjimai: kalkakmenis irsta. Spalva pasidarė balta. Ant mėgintuvėlio sienelių pasirodė vandens lašeliai ir išsiskyrė anglies dioksidas.

CaCO 3 CaO+ CO 2

Išvada: Kaitinant, kalkakmenis suyra ir susidaro kalcio oksidas ir vanduo.

Patirtis Nr.4. Kalkakmenio gaminimas namuose.

Norėdami užbaigti eksperimentą, jums reikės:

    plastikinis kibiras

    plastikiniai puodeliai

    sausas tinkas

    gipso mišinys

Laikas atlikti eksperimentą: 15 minučių pasiruošti eksperimentui ir 5 dienas kalkakmeniui gauti.

Norėdami gauti kalkakmenį:

        1. Gautą mišinį išpilsčiau į plastikinius puodelius.

          Puodelius pastatykite šiltoje vietoje. Paliko ramybėje 5 dienas.

          5 dieną ištraukiau susidariusią kalkakmenį.

Pastaba:

Kriauklės gali būti bet kokio dydžio, tačiau naudokite mažesnius apvalkalus, kad gautumėte geriausios kokybės kalkakmenį.

Stebėjimas: Ar susidaręs kalkakmenis primena natūralų?

Rezultatas:

Kalkakmenis yra nuosėdinių uolienų rūšis. Kai mikroskopiniai jūros gyvūnai miršta, jie nukrenta į vandenyno dugną, kur juos surenka kriauklės. Taigi kriauklės laikui bėgant surenka šias daleles ir susidaro kalkakmenis..

Kalkakmenis yra organinės-cheminės arba organinės kilmės minkšta nuosėdinė uoliena, daugiausia susidedanti iš kalcito (kalcio karbonato) ir dažnai turinti kvarco, silicio, fosfato, smėlio ir molio dalelių priemaišų, taip pat kalkingų mikroorganizmų skeletų liekanų. Dažniausiai būna baltos, gelsvos, šviesiai pilkos arba šviesiai smėlio spalvos, rečiau rausvos spalvos. Vertingiausiu laikomas baltai geltonas ir baltai rausvas kalkakmenis. Pagal struktūrą kalkakmeniai skirstomi į marmurinius, tankius ir porėtus. Atsižvelgiant į tai, kad kalkakmenis yra vienas iš ekonomiškiausių variantų renkantis natūralų akmenį, iš jo pagamintų gaminių užsakymas yra puikus komercinės problemos sprendimas.

Marmurinis Uolos yra tarpinė grandis tarp kalkakmenio ir marmuro, naudojamos statant pastatus ir kuriant skulptūras.

Tankios uolienos plačiai naudojamas dengimo plokščių gamybai (naudojamas pastatų išorės ir vidaus apdailai). Šis akmuo buvo populiarus nuo seniausių laikų, net senovės Egipto piramidės yra padengtos storu kalkakmenio sluoksniu. Mūsų šalyje jis dažnai buvo naudojamas šventyklų statybai. Dažnai randamos šalčiui atsparios patvarios uolienos, kurios leido senovės struktūroms išlikti iki mūsų laikų, išlaikant beveik nepakitusią išvaizdą.

Akytos kalkakmenės turi keletą tipų, besiskiriančių viena nuo kitos granuliuotumo laipsniu ir pobūdžiu: oolitinis, pistolitinis, kiautinis, kalkingas tufas ir kt. Oolitinės uolienos susideda iš mažų rutuliukų, kurių kiekvieno centre yra smėlio grūdelis, kriauklės fragmentas ar kita pašalinė medžiaga. Didesni karoliukai vadinami pistolitu kalkakmeniu. Kriauklių uoliena yra mažų kriauklių fragmentų sankaupa. Kai kurios kriauklių uolienų rūšys laikomos dekoratyvine medžiaga ir gali būti lengvai apdorojamos ir net poliruojamos. Kriauklių uoliena, susidedanti iš mikroskopinių kriauklių, vadinama kreida. Akytos uolienos naudojamos kaip statybinė medžiaga sienų statybai, taip pat pastatų vidaus ir išorės apkalimui. Labai poringos nuosėdos vadinamos kalkingu tufu.

Cheminė sudėtis kalkakmenis: Chem. gryno kalkakmenio sudėtis artima kalcitui (CaO 56%, CO2 44,0%). Karbonatinėje kalkakmenio dalyje taip pat yra dolomito CaMg(CO3)2, FeCO3 ir MnCO3 (mažiau nei 1%), nekarbonatinių priemaišų - molio aliumosilikatų ir silicio mineralų (opalas, chalcedonas, kvarcas), nedideliais kiekiais oksidų, hidroksidai ir sulfidai Fe , Ca3(PO4)2, CaSO4, org. in-in. Prom. Klinčių klasifikacija grindžiama kalcito ir pagrindinių priemaišų, dolomito ir molio medžiagų, kurių kiekiai gali nuolat keistis iki visiško vyravimo, kiekio santykiu. Paprastai kalkakmeniai priskiriami uolienoms, kuriose kalcito kiekis yra ne mažesnis kaip 50%.

Kalkakmenio fizinės savybės: Pagrindinis fizines savybes kalkakmenis yra plastiškumas, leidžiantis iš jo pagamintiems gaminiams suteikti bet kokią formą, ilgaamžiškumą, spalvos grynumą, stiprumą, struktūros vienodumą, taip pat aukštas termoizoliacines savybes. Jį galima pjauti, pjauti ir smeigti bet kuria kryptimi, apdirbti tekinimo staklės arba rankiniu būdu, įkūnijant bet kokią architektūrinę idėją. Ši medžiaga smarkiai reaguoja į rūgštinius junginius ir tirpsta vandenyje. Dėl jo skilimo susidaro anglies dioksidas.

Tankis 2700-2900 kg/m3,

Tūrinė masė:

Kriauklinėms uolienoms – apie 800 kg/m3

Kristaliniams kalkakmeniams iki 2800 kg/m3

Suspaudimo stiprumas:

Kriaukleliui 0,4 MPa

Kristaliniam ir afanitiniam kalkakmeniui 300 MPa

Vandens sugėrimas – nuo ​​0,1% iki 2,1%

Poringumas – nuo ​​0,5% iki 35%

Kietumas pagal Moso skalę – apie 3

Atsparumas šalčiui kristaliniams kalkakmeniams, 300-400 ciklų

Kalkakmenio susidarymo ypatybės: Didžioji dauguma šių uolienų susiformavo sekliuose jūriniuose baseinuose (nors dalis jų susiformavo ir gėlo vandens telkiniuose) ir yra sluoksnių bei nuosėdų pavidalu. Pagal kilmę kalkakmeniai skirstomi į organogeninius (iš organinių liekanų), chemogeninius (dėl kalcito nusodinimo) ir klastinius (kitų kalkakmenių irimo produktas).

Kalkakmenio kasyba: Gamyba natūralus akmuo kalkakmenis Atliekama atviru būdu, naudojant specialius laužtuvus ir plaktukus, kurie laužo viršutinį uolienų sluoksnį, bei ekskavatorius, keliančius akmens luitus. Rusijoje šio natūralaus akmens kasimas vykdomas Leningrado, Archangelsko, Vologdos, Tulos, Belgorodo, Voronežo srityse, Maskvos srityje, Urale, Volgos srityje, Krasnodaro krašte, Šiaurės Kaukaze, Urale ir keliuose Rytų Sibiro regionuose. Vieni iš labiausiai paplitusių yra Myachkovskio horizonto (Riazanės sritis) ir Vladimiro kalkakmeniai.

Kalkakmenio taikymo sritis: 28 amžių prieš Kristų kairiajame Nilo krante iškilo didžiausia visų laikų architektūrinė struktūra – Cheopso piramidė, kurios statybai buvo iškasta 2,5 mln.m3 kalkakmenio blokų. Piramidė kelia susižavėjimą savo milžinišku dydžiu, griežtomis proporcijomis ir aukštu senovės statybininkų darbo tobulumu. Jo aukštis yra 147 m.

Europoje baltąjį akmenį (kalkakmenį ir smiltainį) religinių ir civilinių pastatų statybai pradėjo naudoti senovės graikai ir romėnai, pradedant V–VII a. pr. Kr. (pirmasis Atėnų akropolis buvo pastatytas VI a. pr. m. e. ).

Gaminiai iš natūralių atgręžtas į akmenį kalkakmenis naudojamas pastatų ir konstrukcijų statybai bei jų apdailai, naudojamas plokščių, kolonų, židinių portalų ir kt. dekoratyviniai elementai, nepakeičiamas vidaus apdaila grindys ir sienos, durys ir langų angos, įskaitant kambarius, kuriuose yra daug drėgmės (vonios kambariai, baseinai). Tokie produktai naudojami kraštovaizdžio dizainas projektuojant takus, fontanus, terasas, dekoratyvines sienas ir kitus sodo objektus, taip pat dekoruojant tvoras ir konstrukcijas Alpių kalneliai(sulaiko šilumą, praleidžia vandenį ir orą, normalizuoja dirvožemio sudėtį). Kriauklinė uoliena ir iš jos pagamintos plytelės naudojamos patalpų (butų, restoranų, biurų, pirčių) išorės ir vidaus apdailai, taip pat dekoratyvinių architektūrinių elementų gamybai, židinių ir krosnių apkalimui. Tai vienintelė medžiaga, turinti 100% apsaugą nuo radiacijos. Kalkakmenis yra vienas iš patvariausių grindų sprendimų ir idealiai tinka naudoti virtuvėse ir vonios kambariuose, nes yra atsparus vandeniui ir netaps slidus sušlapęs. Pastaraisiais metais išpopuliarėjo kalkakmenio plytelių naudojimas grindims. Be grindų dangos, kalkakmenis taip pat galima naudoti daugeliui kitų paviršių. Kalkakmenis dažniausiai naudojamas kaip darbinis paviršius virtuvės stalviršiai, baro prekystaliai, palangės, fasadų apdaila, vidaus sienų apdaila, apželdinant, baseinams ir nuostabioms laiptinėms kurti.

Kalcio karbonatas – organinės, rečiau chemogeninės kilmės nuosėdinė uoliena, susidedanti iš beveik 100 % CaCO3 (kalkakmens) įvairaus dydžio kalcito kristalų pavidalu.

Kalkakmenis yra nuosėdinės uolienos, daugiausia sudarytos iš kalcito. Kalkakmenyje gali būti įvairių priemaišų (klastinių dalelių, organinių junginių ir kt.) Klinčių pavadinimas pateikiamas atsižvelgiant į jo komponentų savybes.

Kalkakmenis plačiai naudojamas statybose (kaip apdailinis akmuo, kalkių gamybai ir kt.), stiklo pramonėje, metalurgijoje (fliusai).

Gryni kalkakmeniai yra baltos arba šviesiai pilkos spalvos, organinių medžiagų priemaišos nuspalvina kalcio karbonatą juodai ir tamsiai pilkai, o geležies oksidai – geltoną, rudą ir raudoną.

Objekto aprašymas

Kalcio karbonatas

  • Druska; balti kristalai
  • ρ = 2,74 g/cm³, t p l = 825 °C,
  • Higroskopiškas
  • Tirpumas vandenyje 0,00015 g/100 ml
  • K 0 s = 3,8·10⁻⁹

Naudojamas kaip baltas maistinis dažiklis, rašymui ant lentų, kasdieniame gyvenime, statybose

Elektroninė teorija (donoras-akceptorius) Lewisas 1926 m

CaCO₃↔ Ca 2⁺ + CO₃ 2-

Ca 2⁺ – yra rūgštis

CO₃ 2- yra bazė

Šios teorijos požiūriu:

Ca 2⁺ yra elektronų poros akceptorius, kuris sudaro bendrą kovalentinę porą.

CO₃ 2- yra elektronų poros donoras bendrai kovalentinei porai sudaryti.

Analizės metodų parinkimas

Nes K 0 s< 10⁻⁸ титрование CaCO₃ кислотой

arba šarmas neįmanomas.

Gravimetrinė analizė

Gravimetrinė analizė pagrįsta tiksliu žinomos sudėties medžiagos masės, chemiškai susijusios su komponentu, kuris nustatomas ir išskiriamas kaip junginys arba paprasta medžiaga, matavimu. Klasikinis metodo pavadinimas yra svorio analizė. Gravimetrinė analizė pagrįsta medžiagos masės tvermės dėsniu vykstant cheminiams virsmams ir yra pati tiksliausia iš cheminių analizės metodų: aptikimo riba yra 0,10 %; teisingumas (santykinė paklaida) - 0,2%.

Distiliavimo metodai. nustatoma medžiaga paverčiama lakiąja būsena, distiliuojama ir absorbuojama tam tikru absorberiu, nuo kurio masės padidėjimo apskaičiuojamas komponento kiekis.

  1. Mėginio ištirpinimas.
  2. Nusodinimo sąlygų sudarymas.
  3. Nuosėdų plovimas.
  4. Analizės rezultatų skaičiavimas

Deponuojama forma turi būti:

1. Pakankamai tirpus, kad būtų užtikrintas beveik visiškas analitės išsiskyrimas iš tirpalo.

2. Susidariusios nuosėdos turi būti švarios ir lengvai filtruojamos.

3. Nusodinta forma turi lengvai virsti gravimetrine forma.

Pagrindiniai gravimetrinės formos reikalavimai:

1. Tikslus jo sudėties atitikimas tam tikrai cheminei formulei.

2. Cheminis stabilumas gana plačiame temperatūrų diapazone, higroskopiškumo trūkumas.

3. Kuo didesnė molekulinė masė, joje nustatant mažiausią komponento kiekį, kad būtų sumažinta svėrimo klaidų įtaka analizės rezultatui.

Visiškas nusodinimas pasiekiamas, jei K s 0<10 -8 .

Titrimetrinė analizė

1. Titrimetrinė (tūrinė) analizė yra viena iš kiekybinės analizės sekcijų, pagrįsta tiksliu reagento tirpalo (titrano), kuris pradėjo cheminę reakciją su nustatoma medžiaga, tūrio matavimu. Tirpalo koncentracija turi būti tiksliai žinoma. Tiksliai žinomos koncentracijos reagento (titranto) tirpalas vadinamas etaloniniu arba titruotu darbiniu tirpalu.

2. Svarbiausia titrimetrinės analizės operacija yra titravimas – procesas, kai į nustatomą medžiagą palaipsniui įpilamas titruotas darbinis tirpalas. Titravimas tęsiamas tol, kol titruojančios medžiagos kiekis tampa lygus su juo reaguojančios analitės kiekiui.

Analizės metodų parinkimas

Gravimetrinis metodas

CaCO3 kietas produktas gali būti naudojamas:

  1. Distiliavimo metodas
  2. Nusodinimo metodas, pirmiausia mėginį perkėlus į tirpalą su druskos rūgštimi.

Titrimetrinė analizė

Permanganatometrija

  • Permanganatometrijos objektai yra alkoholiai, sacharidai, oksidatoriai ir jonai, kurie neturi redukuojančio aktyvumo, todėl kalcio karbonato analizei tinka permanganatometrinio titravimo metodas.
  • Metodo esmė: nustatoma medžiaga titruojama kalio permanganato tirpalu.

MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5 = Mn 2⁺ + 4H2O

Kadangi konstanta yra didelė, galime taikyti šį metodą analizei

  • Kompleksometrinis titravimas

Remiantis metalo jonų kompleksų susidarymo reakcija su aminopolikarboksirūgštimis (kompleksonais).

Iš daugelio aminopolikarboksirūgščių dažniausiai naudojama etilendiamintetraacto rūgštis.

HOOC H₂C CH₂ COOH

NH⁺ CH₂ CH₂ NH⁺


‾OOC H₂C CH₂ COO‾


Mėginio analizė

  • Gravimetrinis metodas
  1. Tiriamos medžiagos mėginio masės apskaičiavimas ir jo svėrimas.
  2. Mėginio ištirpinimas.
  3. Nusodinimo sąlygų sudarymas.
  4. Krituliai (nusodintos formos gavimas).
  5. Nuosėdų atskyrimas filtruojant.
  6. Nuosėdų plovimas.
  7. Gravimetrinės formos gavimas
  8. Svėrimo gravimetrinė forma.
  9. Analizės rezultatų skaičiavimas

Gravimetrinis metodas

CaCO3 yra vandenyje netirpi kieta medžiaga. Norėdami perkelti jį į tirpalą, naudosime HCl.

СaCO₃ + 2HCl = CaCl2 + CO₂ + H2O

  • Gravimetrinis metodas

Distiliavimo metodas

Medžiaga, kurią reikia nustatyti, paverčiama lakiąja būsena, distiliuojama ir absorbuojama tam tikru absorberiu, nuo kurio masės padidėjimo apskaičiuojamas komponento kiekis.

Analizės eiga:

Nustatant kalcio karbonatą kalkakmenyje, CO 2 išskiriamas (veikiant CaCO 3 rūgštį arba kalcinuojant), perleidžiant jį per dujų absorbcinį vamzdelį su natrio kalkėmis arba askaritu, didinant vamzdelio masę, nustatoma sugertos anglies masė. dioksidas ir apskaičiuojama kalcio karbonato masė bei masės dalis analizuojamame mėginyje.

CaCO₃ CaO + CO₂


CO₂ + NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O


m (CO₂) = m (vamzdžio galas) – m (vamzdžio pradžia)

Pagal reakcijos lygtį

n(CO₂) = n(CaCO3)

m (CaCO3) = n (CaCO3) * M (CaCO3)

  • Gravimetrinis metodas
  • Metodo esmė: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO₂ + H2O

Ca 2⁺ + C2O₄ 2⁻ + H2O = CaC₂O4 * H₂O↓

Tiriamas junginys (CaCO3) netirpus vandenyje. Prieš pradedant analizę, būtina jo mėginį ištirpinti rūgštyje:

СaCO₃ + 2HCl = CaCl2 + CO₂ + H2O

Norint nustatyti Ca 2+ kiekį, jis nusodinamas kalcio oksalato CaC 2 0 4 *H 2 0 (oksalo rūgšties druska H 2 C 2 0 4) pavidalu. Nusodinimas atliekamas su (NH4)₂C 2 O4 tirpalu, reaguojančiu su CaCl 2:

Polinkis CaC 2 O₄*H 2 0 nusėsti smulkių kristalinių nuosėdų pavidalu, kurios gali praeiti pro filtrą, yra savybė, kuri labai apsunkina darbą. Todėl čia labai svarbu laikytis pagrindinės pakankamai stambių kristalinių nuosėdų susidarymo sąlygos – kritulių iš šiek tiek persotinto tirpalo. Šis tikslas pasiekiamas nusodinant CaC 2 O₄ ne iš neutralaus, o iš rūgštinio tirpalo.

Oksalo rūgštis jonizuojasi pagal lygtis:

Jo jonizacijos konstantos yra atitinkamai:

C 2 O4⁻ jonai atsiranda dėl antrojo jonizacijos etapo, kuris, kaip rodo atitinkamos konstantos (K₂) reikšmė, vyksta palyginti silpnai. Iš to išplaukia, kad parūgštinus tirpalą, dauguma į jį su (NH 4) 2 C 2 O4 įvestų C2O₻ jonų prisijungs prie HC2O4⁻ anijonų, o po to su laisvuoju H2C 2 O 4:

Dėl to jų koncentracija sumažės, be to, kuo stipriau, tuo daugiau H + patenka į tirpalą. Pakankamai stipriai parūgštinus tirpalą, C 2 O 4⁻ koncentracija sumažės tiek, kad CaC 2 0 4 tirpumo produktas bus lygus

nepasieks ir nuosėdų nesusidarys.

Tačiau jei į tokį stipriai rūgštų tirpalą lašinamas NH4OH, H + koncentracija palaipsniui mažės, o C2O4⁻ koncentracija padidės.

Galiausiai koncentracijų sandauga [Ca 2+ ] [С₂О₄⁻] viršys tirpumo produkto vertę ir pradės formuotis nuosėdos. Bet kadangi amoniakas pilamas po lašo, C20 4⁻ koncentracija tirpale didėja labai lėtai ir palaipsniui. Dėl to iš šiek tiek persotinto tirpalo, palyginti su CaC₂0 4, visą laiką susidaro nuosėdos, o jo kristalai gali tapti pakankamai dideli.

Mažėjant H⁺ koncentracijai tirpale, Ca 2+ nusodinimas taps vis išsamesnis.

Krituliai beveik baigiasi jau esant pH = 3,3.

Tolesnis NH4OH pridėjimas yra beprasmis. Momentas, kai tirpalo pH tampa lygus 4, gali būti nustatytas atliekant nusodinimą, kai yra indikatorius metiloranžinis, kuris, esant maždaug tokiai pH vertei, pakeičia rausvą spalvą į geltoną.

CaC₂0 4 nuosėdos gerai tirpsta vandenyje, nuplaunant švariu vandeniu jos smarkiai sumažėtų. Todėl į plovimo skystį reikia įvesti C₂О₄⁻ jonų, kurie sumažina nuosėdų tirpumą.

Pašalinus Cl⁻ plaunant, išvengiama nuosėdų praradimo užsidegimo metu dėl lakiojo CaCl2 susidarymo.

Nagrinėjamo nustatymo metu paprastai gaunama masės forma yra kalcio oksidas CaO, susidaręs iš CaC₂0 4 -H 2 0 900-1200 °C temperatūroje; reakcija vyksta pagal lygtį

CaO, kaip svėrimo formos, trūkumas yra jo higroskopiškumas ir gebėjimas sugerti CO₂ iš oro, todėl sveriant reikia laikytis tam tikrų atsargumo priemonių. Be to, Ca procentas CaO (taigi ir konversijos koeficientas) yra didelis, o tai taip pat nepalanku.

Dėl šių CaO, kaip svorio formos, trūkumų kartais pageidautina CaC₂0 4 *H 2 0 paversti CaC0 3 kalcinuojant maždaug 500 °C temperatūroje arba į CaS0 4 apdorojant H 2 S0 4 tirpalu. , po to pašalinkite rūgšties perteklių, atsargiai ją išgarindami ir kalcinuodami sausą likutį.

Pemanaganatometrinis metodas

Metodo ypatybės:

  1. Prieinamumas
  2. Pigumas
  3. Didelis redokso potencialas
  4. Medžiaga nestandartinė, ją reikia standartizuoti
  5. Šalutinė reakcija vyksta druskos rūgšties tirpaluose, todėl naudojamas Reinhardo-Zimmermanno mišinys

Pemanaganatometrinis metodas

Metodo esmė – medžiagų kiekybinio nustatymo metodas, naudojant titratorių – kalio permanganato KMnO 4 tirpalą.

Kalkakmenio kompozicija

Grynų kalkakmenių cheminė sudėtis yra artima kalcitui, kur CaO yra 56%, o CO 2 - 44%. Kalkakmenyje kai kuriais atvejais yra molio mineralų, dolomito, kvarco, rečiau gipso, pirito ir organinių liekanų priemaišų, lemiančių kalkakmenio pavadinimą. Dolomitizuotame kalkakmenyje yra nuo 4 iki 17% MgO, marly kalkakmenyje - nuo 6 iki 21% SiO 2 + R 2 O 3. Smėlingame ir silikintame kalkakmenyje yra kvarco, opalo ir chalcedono priemaišų. Kalkakmenio pavadinime įprasta atspindėti vyraujančias organogenines liekanas (briozojus, dumbliai) arba jo struktūrą (kristalinis, krešulys, detritas) arba uolienas formuojančių dalelių formą (oolito, brecciform).

Aprašymas ir tipai

Pagal struktūrą kalkakmeniai išskiriami į kristalinius, organogeninius-klastinius, detritalinius-kristalinius (mišrios struktūros) ir sukepintojus (travertinas). Iš kristalinių kalkakmenių pagal grūdelių dydį jie skirstomi į stambius, smulkius ir kriptokristalinius (afanitinius), o pagal blizgesį ant lūžio – perkristalizuotus (marmuras) ir kaverninius (travertinas). Kristalinis kalkakmenis yra masyvus ir tankus, šiek tiek porėtas; travertinas – kaverninis ir labai akytas. Tarp organogeninių-klastinių kalkakmenių, priklausomai nuo dalelių sudėties ir dydžio, išskiriami: rifų kalkakmenis; apvalkalo kalkakmenis (), daugiausia sudarytas iš sveikų arba susmulkintų lukštų, pritvirtintų karbonatu, moliu ar kitu natūraliu cementu; detrito kalkakmenis, sudarytas iš kriauklių fragmentų ir kitų organogeninių fragmentų, sucementuotų kalcitiniu cementu; dumblių kalkakmenis. Baltasis (vadinamasis raštasis) kalkakmenis taip pat priklauso organogeniniams-klastiniams kalkakmeniams. Organogeniniai-klastiniai kalkakmeniai pasižymi didele, maža tūrine mase ir yra lengvai apdorojami (pjaunami ir poliruojami). Klastinis-kristalinis kalkakmenis susideda iš įvairių formų ir dydžių karbonatinio kalkakmenio (smulkiagrūdžio kalcito gumulėlių, krešulių ir mazgelių), su pavieniais grūdeliais ir įvairių uolienų bei mineralų fragmentais, skrobliniais lęšiais. Kartais kalkakmenį sudaro oolitiniai grūdeliai, kurių branduolius vaizduoja kvarco ir titnago fragmentai. Jiems būdingos mažos skirtingų formų poros, kintama tūrinė masė, mažas stiprumas ir didelis vandens įgeriamumas. Sukepintą kalkakmenį (travertinas, kalkingas tufas) sudaro sukepintas kalcitas. Jam būdingas ląsteliškumas, maža tūrinė masė, lengva apdirbti ir pjauti.

Pagal makrotekstūrą ir atsiradimo sąlygas kalkakmeniai skirstomi į masyvius, horizontaliai ir įstrižai sluoksniuotus, storus ir plonus sluoksnius, kaverninius, lūžusius, dėmėtus, gumbuotus, rifinius, stulpelius, stilolitinius, povandeninius nuošliaužos ir kt. Pagal kilmę jie išskirti organogeninius (biogeninius), chemogeninius, klastinius ir mišrius kalkakmenis. Organogeniniai (biogeniniai) kalkakmeniai – tai jūrinių, rečiau gėlavandenių organizmų karbonatinių liekanų arba ištisų skeleto formų sankaupos su nedideliu vyraujančio karbonatinio cemento mišiniu. Chemogeniniai kalkakmeniai susidaro dėl kalkių nusodinimo, o vėliau perkristalizavus nuosėdų karbonatinę masę, daugiausia iš jūros vandens (kristalinis kalkakmenis) arba iš mineralizuotų nuosėdų (travertinas). Klasikiniai kalkakmeniai susidaro dėl karbonato ir kitų uolienų bei skeleto liekanų suskaidymo, išplovimo ir persodinimo, daugiausia jūrų baseinuose ir pakrantėse. Mišrios kilmės kalkakmeniai yra nuosėdų kompleksas, susidarantis nuosekliai arba lygiagrečiai superpozicijai įvairiems karbonatinių nuosėdų susidarymo procesams.

Kalkakmenių spalva vyrauja balta, šviesiai pilka, gelsva; dėl organinių, geležies, mangano ir kitų priemaišų atsiranda tamsiai pilka, juoda, ruda, rausva ir žalsva spalva.

Kalkakmenis yra viena iš labiausiai paplitusių nuosėdinių uolienų; ji susideda iš įvairių Žemės reljefo formų. Klinčių nuosėdos randamos tarp visų geologinių sistemų nuosėdų – nuo ​​prekambro iki kvartero; intensyviausiai kalkakmeniai susidarė silūro, karbono, juros ir viršutinės kreidos perioduose; sudaro 19-22% visos nuosėdinių uolienų masės. Klinčių sluoksnių storis itin įvairus: nuo kelių centimetrų (atskiruose nuosėdų sluoksniuose) iki 5000 m.

Kalkakmenio savybės

Kalkakmenio fizinės ir mechaninės savybės yra labai nevienalytės, tačiau tiesiogiai priklauso nuo jų struktūros ir tekstūros. Klinčių tankis 2700-2900 kg/m 3, kinta priklausomai nuo dolomito, kvarco ir kitų mineralų priemaišų kiekio. Tūrinė kalkakmenio masė svyruoja nuo 800 kg/m3 (kiauto uolienoms ir travertinui) iki 2800 kg/m3 (kristaliniams kalkakmeniams). Klinčių stipris gniuždant svyruoja nuo 0,4 MPa (kiauto uolienai) iki 300 MPa (kristaliniam ir afanitiniam kalkakmeniui). Kai šlapias, klinčių stiprumas dažnai sumažėja. Daugumai nuosėdų būdingi nevienodo stiprumo kalkakmeniai. Nuostoliai dėl susidėvėjimo, trinties ir trupinimo, kaip taisyklė, didėja, mažėjant kalkakmenio tūrinei masei. Atsparumas šalčiui kristaliniams kalkakmeniams siekia 300-400 ciklų, tačiau kitokios struktūros kalkakmeniams kinta smarkiai ir priklauso nuo porų ir įtrūkimų juose formos bei sujungimo. Kalkakmenių apdirbamumas turi tiesioginį ryšį su jų struktūra ir tekstūra. Korpuso uolieną ir akytą kalkakmenį lengva pjauti ir apipjaustyti; kristaliniai kalkakmeniai yra gerai poliruoti.

Kalkakmenio panaudojimas

Kalkakmenis yra universalus pritaikymas pramonėje, žemės ūkyje ir statyboje. Metalurgijoje kalkakmenis tarnauja kaip srautas. Gaminant kalkes ir cementą kalkakmenis yra pagrindinis komponentas. Kalkakmenis naudojamas chemijos ir maisto pramonėje: kaip pagalbinė medžiaga sodos, kalcio karbido, mineralinių trąšų, stiklo, cukraus, popieriaus gamyboje. Jis naudojamas naftos produktams valyti, sausam anglių distiliavimui, dažų, glaistų, gumos, plastikų, muilo, vaistų, mineralinės vatos gamyboje, audiniams valyti ir odai apdoroti, nešvarumams kalkinti.

Kalkakmenis yra svarbiausia statybinė medžiaga, iš jos gaminamos dailylentės.

Kalkinimui naudojamos įvairios kalkinės trąšos: kalkių miltai (gaunami malant kalkakmenį, dolomitizuotą kalkakmenį ir dolomitą, mergelį), birios kalkinės uolienos, degintos arba gesintos kalkės, kalkių pramoninės atliekos ir kt. Visose šiose medžiagose yra daug anglies dioksido arba šarmo. kalcio arba magnio (kartais kalcio silikato), nedideli geležies karbonato, mangano (apie 0,3%), P2O5 (0,01 - 0,2%), šarmų, taip pat rūgštyse netirpių kvarco, molio, organinių medžiagų ir pirito priemaišų.
Apytikslį supratimą apie kalkakmenio sudėtį galima susidaryti iš kokybinio mėginio su atskiestu HCl (1:4): gryni kalkakmeniai smarkiai verda ir greitai ištirpsta šaltyje silpnoje druskos rūgštyje, o dolomitai, dolomitintos kalkakmeniai ir geležies karbonatas ištirpsta. tokiomis sąlygomis palyginti lėtai, be pastebimo virimo. Kalkingi tufai ir mergeliai, jei juose nėra daug magnio karbonato ir geležies, taip pat tirpsta stipriai užvirdami, tačiau, veikiant HCl, lieka nemažai netirpių priemaišų.
Trąšoms naudojant kalkakmenio uolienas, atliekamas cheminis anglies dioksido, neutralizavimo pajėgumo, netirpių likučių, seskvioksidų, kalcio, magnio ir degimo nuostolių nustatymas. Daugeliu atvejų šių duomenų visiškai pakanka kalkingai uolienai apibūdinti.
Skirtingų kalkakmenių tirpumo laipsniui nustatyti Poppas ir Contzenas pasiūlė atsižvelgti į kalkinių trąšų tirpumo laipsnį esant 0,025 ir. CH3COOH tirpalas, naudojant šią procedūrą.
5 g vidutinio kalkakmenio mėginio sumalama tol, kol prasiskverbia pro sietelį Nr. 100 (0,17 mm). 0,25 g mėginys apdorojamas 400 ml 0,025 N. CH3COOH tirpalu 1 valandą ir greitai filtruokite. Virinant ir atšaldžius anglies dioksidą, 100 ml filtrato titruojama 0,05 N. NaOH tirpalas fenolftaleinui. Remiantis titravimo rezultatais, nustatomas tirtuose kalkakmenio mėginiuose ištirpusių karbonatų procentas. Metodo autorių eksperimentuose ištirpo: iš dolomito - 23%, iš dolomitinto kalkakmenio su 7,5% MgCO3 - 87%, iš kalkakmenio su mažesniu MgCO3 kiekiu - 100%.
Metodas, anot autorių, apibūdina santykinį skirtingos kokybės kalkinių trąšų neutralizuojančio poveikio dirvožemį greitį ir laipsnį, kuris gali būti reikšmingas dozuojant skirtingus kalkakmenis arba sprendžiant dėl ​​pageidaujamo šlifavimo laipsnio prieš įterpiant į dirvą ( malimo smulkumas).
Kalkių trąšų, naudojamų kaip medžiaga dirvožemio rūgštingumui neutralizuoti, kokybę lemia ne tik cheminė sudėtis, bet ir daugybė kitų savybių: uolienų kietumas, malimo smulkumas, skrudinimas ir kitos, turinčios įtakos tirpumui ir, atitinkamai, ir naudojamų kalkinių trąšų efektyvumą.
Masinis velėninių-podzolinių ir podzolinių dirvožemių kalkinimas atskleidė poreikį sukurti paprastesnius, greitesnius ir kartu gana tikslius klinčių analizės metodus, kuriems nereikia specialiai įrengtų laboratorijų.
Analizuojant kalkakmenį kaip medžiagą kalkinti dirvožemį, galima žymiai sumažinti aukščiau pateiktų apibrėžimų skaičių (Blinova, 1931), tuo pačiu žymiai nustatant karbonatų kiekį kalkakmenyje. Iš esamų CO2 nustatymo metodų apibūdinsime tris titravimo metodo variantus kaip paprasčiausią, greičiausią ir tiksliausią. Taip pat atkreipiame dėmesį į gerai žinomą dujų tūrio matavimo metodą, pagrįstą bendro CO2 karbonatų kiekio nustatymu kalkakmenio trąšose naudojant kalcimetrą.
CO2 karbonatų kiekio karbonizuotose kalkėse nustatymas titravimo metodu.
1-asis metodas (Treadwell). Techniniu mastu paimtas 2 g kalkakmenio mėginys dedamas į 500 ml matavimo kolbą ir užpilamas 50 ml 1,0 N. HCl tirpalu ir praskieskite vandeniu iki 500 ml.
Kolba ir jos turinys pirmiausia kaitinami ant silpnos ugnies, o po to palaipsniui ant didesnės ugnies, tirpalas užvirinamas. Žemas tirpalo virimas (ant grotelių) palaikomas tol, kol kalkakmenis visiškai suyra (sustabdomas CO2 burbuliukų išsiskyrimas, o tai trunka 15-20 minučių); tada kolbai leidžiama atvėsti, turinys iki galo praskiedžiamas vandeniu, sukratomas ir leidžiama nusistovėti. Iš kolboje nusistovėjusio skysčio paimkite 100 ml tirpalo, atitinkančio 10 ml arba 1/5 iš pradžių pridėto 1,0 N. HCl tirpalu ir titruojama iki 0,1 ir. NaOH tirpalas, esant metilo oranžiniam arba bromtimoliui. Remiantis kalkakmeniui skaidyti sunaudoto HCl kiekiu, apskaičiuojamas anglies dioksido, taigi ir kalcio (ir magnio) karbonatų kiekis konkrečiame kalkakmenio mėginyje.


2-asis metodas (pagal Försterį, N.I. Alyamovskio aprašyme, 1963). Susmulkinus 5 g kalkinių trąšų mėginys dedamas į 500 ml kolbą ir sudrėkinamas vandeniu; po to į kolbą įpilama 250 ml 1 N. HCl, kaitinkite 30 min. verdančio vandens vonelėje, retkarčiais papurtant; Atvėsus, kolbos turinys supilamas į liniją su vandeniu, sumaišomas ir filtruojamas per sausą filtrą į sausą indą. Iš filtrato paimkite 100 ml (atitinka 50 ml 1 N HCl arba 100 ml 0,5 N HCl) į 250-300 ml kūginę kolbą arba stiklinę, įlašinkite 2-3 lašus fenolftaleino ir nesurišto HCl, titruokite 05 N. . NaOH tirpalu, kol rausvumas neišnyks per 1 minutę. (1-asis titravimas).
Tada jie daro du dalykus:
A. Jei nuosėdos yra nedidelės, į beveik skaidrų tirpalą įpilkite 2 ml 1 N. HCl (arba 4 ml 0,5 N HCl) ir padėkite 30 minučių. verdančio vandens vonelėje, kad pašalintų likusį CO2 (nes CO2 titruojamas esant fenolftaleinui). Po to, neatvėsus, tirpalas galutinai titruojamas (2-asis titravimas).
b. Jei kalkės nekokybiškos, tai po pirmo titravimo dažniausiai iškrenta rudos Fe(OH)3 nuosėdos, užmaskuojančios fenolftaleino spalvą. Šiuo atveju tirpalas filtruojamas į 200 ml matavimo kolbą, o filtro pyragas nuplaunamas karštu distiliuotu vandeniu. Tada į filtravimo kolbą įpilama lygiai 2 ml 1 N. HCl ir distiliuotas vanduo iki žymės. Iš gerai išmaišytos kolbos pipete supilkite 100 ml ir perpilkite į kūginę kolbą – 250-300 ml stiklinę. Stiklinė kolba dedama į verdančio vandens vonią, po to karštas tirpalas titruojamas 0,5 N fenolftaleinu. NaOH tirpalas. Šarmo suvartojimas padauginamas iš 2, nes buvo titruota pusė tirpalo tūrio.
Kalcio ir magnio oksido, hidroksido ir karbonato suma apskaičiuojama pagal formulę:


Kalkinimo tikslais svarbu bent apytiksliai žinoti kalkakmenyje esantį magnio kiekį; Tam nereikia atlikti pilnos kalkakmenio analizės, o nustačius bendrą karbonatų kiekį titravimo būdu, papildomai nustatyti kalcio kiekį tame pačiame tirpale ir tada perskaičiuojant rasti kalcio karbonato procentą. uoloje. Žinant bendrą karbonatų procentą ir kalcio karbonato kiekį, iš skirtumo nesunku apskaičiuoti magnio karbonato kiekį dolomitizuotoje kalkakmenyje.
Analizuojant pačias kalkakmenis, galima išvengti dvigubo kalcio nusodinimo, kuris būtinas analizuojant dolomitus ir dolomituotus kalkakmenis, kur yra didelis magnio kiekis, kurį gali adsorbuoti kalcio oksalato nuosėdos.
Kad išvengtumėte magnio praradimo kartu su kalcio oksalatu, Wissman rekomenduoja atlikti Richardso analizę.
Norint nusodinti kalcį pagal Richardsą, tirpalas kaitinamas ant grotelių iki virimo, įlašinami keli lašai metilo apelsino ir druskos rūgšties tirpalo, kol atsiranda ryški rožinė spalva. Tada įpilkite karšto tirpalo, kuriame yra 0,5 g oksalo rūgšties 10 ml 10% HCl (savitasis tankis 1,05); tirpalas lėtai neutralizuojamas verdant 1% amoniaku (šis neutralizavimas trunka apie pusvalandį). Neutralizacijos pabaiga atpažįstama iš raudonos spalvos perėjimo į geltoną, tada įpilama 50 ml karšto 5% (NH4)2C2O4 tirpalo, nuimama liepsna ir paliekama nusistovėti 4 valandas. Po to filtruokite, nuosėdas plaukite 1% amonio oksalato tirpalu, kol išnyks reakcija į Cl.
Degintų ir gesintų kalkių analizė. Kalkinant dirvas, be kalkių karbonato, dar naudojamos degintos ir gesintos kalkės (pūkai) ir kitos trąšos, kuriose yra šių kalkių formų. Degintos kalkės, gautos deginant kalkakmenį 800-900° temperatūroje, dėl CO2 praradimo turi pusę gazuotų kalkių svorio. Gesinamos degintos kalkės lengvai suyra į smulkius miltelius, todėl jas paskirstyti dirvoje labai patogu. Kuo mažiau priemaišų yra pirminiame kalkakmenyje, tuo geriau gesinamas produktas, gautas po degimo. Nepakankamai sudeginus kalkakmenį, kai suiro ne visas CaCO3, gesinant sudegusios kalkės nesuyra į miltelius, o lieka gabalėlių pavidalu.
Degusios kalkės, laikant ore gabaliukais, keičiasi paviršius, sugeria vandenį ir CO2; todėl analizei reikia paimti gabalus, kurie buvo nuvalyti nuo birios masės viršaus; sveriama stiklinėje su įmaltu kamščiu.
CaO, Ca(OH)2 ir CaCO3 sumos nustatymas titruojant. Degintos ir gesintos kalkės nuo kalkakmenio skiriasi tuo, kad yra labiau tirpios kalcio formos. Jame yra CaO arba Ca(OH)2 ir tik nedidelis kiekis CaCO3. Įprasta cheminė analizė nustato tik bendrą kalcio (ir kitų komponentų) kiekį kalkėse, bet nenustato jo formų. CaO, Ca(OH)2 ir CaCO3 kiekiui kalkėse nustatyti naudojamas tūrinis Treadwell metodas.
10 g kalkių mėginys dedamas į porcelianinį puodelį, kalcio oksidas užgesinamas trigubai sveriančiu virintu distiliuotu vandeniu, visi gabalėliai kruopščiai įtrinami stikline lazdele su ilgintuvu gale ir per piltuvą supilami į 500 ml matavimo kolbą, išskalaukite puodelį ir piltuvą, tada įpilkite kolbų turinį iki žymės vandeniu be anglies dioksido. Kruopščiai suplakus, 50 ml drumsto tirpalo (suspensijos) įpilama į kitą pusės litro kolbą, įpilama virinto vandens iki žymės ir iš ten paimama dalis titravimo tirpalo.
Norint nustatyti CaO + Ca(OH) 2 + CaCO3 kiekį titruojant, į kūginę kolbą paimkite 50 ml paruoštos suspensijos, kuri atitinka 0,1 g kalkių. Į suspensiją įpilama 50 ml 0,1 N. HCl tirpalą ir virkite 10-15 minučių. Atvėsus įlašinti 2-3 lašus metilo apelsino ir titruoti rūgšties perteklių iki 0,1 ir. NaOH tirpalas. Taigi iš viso atsižvelgiama į CaO, Ca(OH)2 ir CaCO3.
Šarminių kalcio formų sumos procentinė dalis apskaičiuojama pagal šią formulę:

Norėdami titruoti CaO ir Ca(OH2) kiekį, paimkite naują 50 ml (atitinka 0,1 g kalkių) iš anksto gerai išmaišytos suspensijos, įlašinkite 1–2 lašus fenolftaleino ir titruokite druskos rūgštimi. šaltis kratant; titruota rūgštis lašinama, kol tirpalo spalva pasikeičia. Titruojant fenolftaleinu, nustatomas tik CaO ir Ca(OH)2. Kalkių procentas apskaičiuojamas CaO ekvivalentais.
Bendras CaO ir Ca(OH)2 kiekis yra lygus druskos rūgšties suvartojimui titruojant analizuojamą suspensiją fenolftaleinu.
Kalcio procentas apskaičiuojamas pagal šią formulę:

kur c yra 0,1 n dydis. HCl tirpalas, naudojamas suspensijai su fenolftaleinu, ml;
d yra pasverta kalkių dalis, atitinkanti suspensijos kiekį, paimtą titruoti, g.
Kalcio karbonato kiekis atitinka skirtumą tarp visų kalcio formų – CaO, Ca(OH)2 ir CaCO3 (žr. suspensijos atgalinio titravimo metiloranžiniu tirpalu rezultatus) – ir CaO + Ca sumos skirtumą. (OH)2 (žr. suspensijos atgalinio titravimo fenolftaleinu rezultatus) .
Kalkių karbonato kiekis apskaičiuojamas pagal šią formulę (CaO ekvivalentu);

Dalintis