1、NATIONALE INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION l MEXAYHAPOAHA5i OPrAHM3ALJMII n0 CTAHAAPTM3ALW.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION Fluorure de sodium usage industriel - Dosage du fluor - Mthode Willard-Winter modifie Premire dition - 1973-12-15 CD14 661.833.361 : 546.16 : 543.24 R
2、f. No : ISO 2833-1973 (F) Descripteurs : fluorure de sodium, analyse chimique, dosage, fluor, analyse volumtrique. Prix bas sur 5 pages . AVANT-PROPOS ISO (Organisation Internationale de Normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (Comits Membres ISO). Llaboration
3、 de Normes Internationales est confie aux Comits Techniques ISO. Chaque Comit Membre intress par une tude a le droit de faire partie du Comit Technique correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO, participent galement aux travaux.
4、Les Projets de Normes Internationales adopts par les Comits Techniques sont soumis aux Comits Membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes Internationales par le Conseil de IISO. La Norme Internationale ISO 2833 a t tablie par le Comit Technique ISOITC 47, Chimie, et soumise aux Com
5、its Membres en juin 1972. Elle a t approuve par les Comits Membres des pays suivants : Afrique du Sud, Rp. d Italie Sude Allemagne Maroc Suisse Australie Nouvelle-Zlande Tchcoslovaquie Autriche Pays-Bas Thalande Belgique Pologne Turquie France Portugal U.R.S.S. Hongrie Roumanie Inde Royaume-Uni Cett
6、e Norme Internationale a galement t approuve par lUnion Internationale de Chimie Pure et Applique (UICPA). Aucun Comit Membre na dsapprouv le document. 0 Organisation Internationale de Normalisation, 1973 l Imprim en Suisse NORME INTERNATIONALE ISO 28334973 (F) Fluorure de sodium usage industriel -
7、Dosage du fluor - Mthode Willard-Winter modifie 1 OBJET ET DOMAINE DAPPLICATION La prsente Norme Internationale spcifie une mthode de Willard-Winter modifie de dosage du fluor, dans le fluorure de sodium usage industriel. 2 RFRENCE ISO . . ., Fluorure de sodium usage industriel - Prparation et conse
8、rvation des chantillons pour essai. 1 ) 3 PRINCIPE Sparation du fluor dune prise dessai, par distillation lacide sulfurique ou lacide perchlorique. Titrage par une solution de nitrate de thorium, en prsence dalizarine sulfonate de sodium et de bleu de mthylne comme indicateurs. Le titrage peut tre e
9、xcut, en variante, par une solution de nitrate de thorium en prsence dalizarine sulfonate de sodium seulement, en oprant par voie spectro- photomtrique aux environs de 525 nm, jusqu atteindre Iabsorbance de 0,60, conventionnellement fixe, dans des conditions bien dfinies. 4 RACTIFS Au cours de lanal
10、yse, nutiliser que de leau distille ou de leau de puret quivalente. 4.1 Acide chlorhydrique, solution environ 0,06 N. Diluer 5 ml de solution dacide chlorhydrique, p 1,19 g/ml environ, solution 38 % (mlm) environ, avec de leau, et complter le volume 1 000 ml. 4.2 Hydroxyde de sodium, solution 20 g/l
11、. 4.3 Acide sulfurique, solution environ 24 N. Ajouter avec prcaution et par petites fractions 200 ml dacide sulfurique p 1,84 g/ml environ, solution 96 % (mlm) environ, dans environ 100 ml deau et, aprs refroidissement, complter 300 ml. ou 4.3.1 Acide perchlorique, p 1,60 g/mI environ, solution 64,
12、5 % (mlm) environ. 4.4 Solution tampon pH 2,7. Dissoudre 9,45 g dacide monochloractique dans 50 ml de solution dhydroxyde de sodium N, et complter le volume 100 ml. 4.5 Nitrate de thorium, solution titre 0,067 N environ. 1 ml de cette solution titre correspond environ l,3 mg de fluor (F). 4.5.1 Prpa
13、ration de la soh tion Dissoudre 9,45 g de nitrate de thorium ttrahydrat WNO3)4.4HO ou la masse correspondante de nitrate de thorium dhydratation diffrente, dans de leau et diluer 1 000 ml. 4.5.2 talonnage de la solution. 4.5.2.1 PRPARATION DE LA SOLUTION TALON DE RFRENCE Peser, 0,000 1 g prs, 0,2 g
14、environ de fluorure de sodium anhydre extra-pur, pralablement calcin 600 “C en capsule de platine, et refroidi en dessiccateur. Transfrer, en lavant avec 20 30 ml deau, dans le ballon distiller (5.2.1) contenant quelques billes en verre (de 2 3 mm de diamtre). 1) En prparation. ISO 28334973 (F) Bouc
15、her le ballon distiller, et ajouter, travers lampoule dcanter (5.2.5) en fonction du milieu de distillation choisi, soit 50 ml de la solution dacide sulfurique (4.3), soit 30 ml de la solution dacide perchlorique (4.3.1). Effectuer ensuite la distillation, comme indiqu en 6.3.1. Recueillir le distil
16、lat en fiole jauge de 500 ml, complter au volume et homogniser. Vz est le volume, en millilitres, de la solution de nitrate de thorium (4.5.1), employe pour le titrage dune partie aliquote correspondante de la solution de lessai blanc (4.5.2.3); 0,452 5 est le facteur de transformation du fluorure d
17、e sodium en fluor (F). 4.6 Alizarine sulfonate de sodium, solution 0,5 g/l. NOTE - Si lon ne dispose pas de fluor-ut-e de sodium extra-pur, procder la recristallisation du produit. Dans ce but, dissoudre 5 g environ de fluorure de sodium pur dans 125 ml deau et, aprs dissolution, filtrer sous vide l
18、aide dun petit entonnoir; de Bchner. Evaporer ensuite la solution, dans une capsule en platine, jusqu 60 ml environ. Refroidir 50C environ, et sparer par centrifugation le fluorure de sodium cristallis. Le laver ensuite trois fois, toujours par centrifugation, avec de petites quantits deau froide. T
19、ransvaser le produit dans une capsule en platine, et desscher, dans une tuve lectrique tirage naturel, rgle 110 rt 2 OC. Retirer la capsule de ltuve, refroidir dans un dessiccateur, broyer le produit en mortier dagate, puis le passer travers un tamis de 355 prn douverture de mailles (voir ISO 565).
20、Placer le fluorure de sodium tamis dans une capsule en platine, et le calciner durant 2 h 600 OC, puis le refroidir dans un dessiccateur. 4.5.2.2 TITRAGE Prlever une partie aliquote de 50,O ml de la solution talon de rfrence (4.5.2.1), les placer dans le bcher (5.5) et titrer selon 6.3.2. Vers la fi
21、n du titrage, avoir soin dajouter les dernires gouttes de la solution de nitrate de thorium (4.5.1) avec une extrme prcaution, en agitant nergiquement la solution. 4.5.2.3 ESSAI A BLANC Effectuer paralllement, et suivant le mme mode opratoire (distillation selon 6.3.1 et titrage selon 6.3.2), un ess
22、ai blanc, avec les mmes quantits de tous les ractifs que celles employes en 4.5.2.1. Titrer dans les conditions cites en 4.5.2.2. 4.5.2.4 CALCUL DU TITRE DE LA SOLUTION Dissoudre 0,05 g dalizarine sulfonate de sodium dans de leau et complter le volume 100 ml. 4.7 Bleu de mthylne, solution 0,5 g/l. D
23、issoudre 0,05 g de bleu de mthylne dans de leau et complter le volume 100 ml. NOTE - Pour le titrage visuel (6.3.2.1), au lieu demployer les deux indicateurs 4.6 et 4.7, on peut utiliser, soit la seule solution dalizarine sulfonate de sodium (4.61, soit une solution de bleu de mthyl thymol, ou tout
24、autre indicateur donnant des rsultats quivalents dans le domaine de pH considr. 5 APPAREILLAGE Matriel courant de laboratoire, et 5.1 Gnrateur de vapeur deau, par exemple ballon de capacit 3 000 ml environ, muni dun bouchon dans lequel sont insrs trois tubes en verre (a - b - c) de 6 mm environ de d
25、iamtre intrieur, soit : a) Tube dgagement, double coude, branches parallles, pour introduire la vapeur dans le ballon distiller (5.2.1). Une branche doit plonger dans le ballon distiller. b) Tube pour rglage du dbit de la vapeur, muni son extrmit externe dun tube en caoutchouc, quip dune pince de Mo
26、hr. c) Tube de sret, denviron 1 m de hauteur. 5.2 Appareil en verre borosilicat, joints rods, pour distillation en courant de vapeur deau, compos de : 5.2.1 Ballon distiller de Claisen, de 250 ml. Les caractristiques conseilles sont les suivantes : La masse, en milligrammes, de fluor (F) corresponda
27、nt 1 ml de solution de nitrate de thorium est donne par la formule - diamtre du col central : 36 mm; .- longueur du col latral (la colonne de Vigreux ml x 0,452 5 v-l- v2 compriie (5.2.2) : 275 mm; - - distance entre le col latral et le col central : 65 mm; o - diamtre du col latral : 20 mm. “31 est
28、 la masse, en milligrammes, de NaF contenue dans la partie aliquote de la solution talon de rfrence (4.5.2.1) prleve pour le titrage; VI est le volume, en millilitres, de la solution de nitrate de thorium (4.5.1) employe pour le titrage de la partie aliquote de la solution talon de rfrence (4.5.2.1)
29、 prleve pour le titrage; 5.2.2 Colonne de Vigreux. Les caractristiques conseilles sont les suivantes : - longueur de la colonne entre la premire et la dernire srie de pointes : 120 mm; - onze groupes de trois pointes, disposs 120” sur la circonfrence, et la distance de 12 mm. 2 ISO 28334973 (F) 5.2.
30、3 Gaine thermomtrique plongean te, 5.2.4 Thermomtre, couvrant lintervalle de de 0 200C, ayant une longueur utile environ. temprature de 250 mm 5.2.5 Ampoule dcanter de Walter, de 100 ml environ, insrer sur la colonne de Vigreux. 5.2.6 Rfrigrant de Graham, serpentin, de longueur utile 400 mm environ.
31、 titre dexemple, voir le schma densemble de lappareillage reprsent par la figure. 5.3 Rsistance lectrique, pour le chauffage du ballon distiller (5.2.1), rglable de facon permettre le chauffage progressif de la solution jusqua 150 + 1 “C. 5.4 pH-mtre, muni dune lectrode en verre. 5.5 Bcher en verre
32、borosilicat, de forme haute, capacit 250 ml. 5.6 Burette, capacit 10 ml, gradue intervalles de 0,02 ml. 5.7 Agitateur lectromagntique. I 9 5.8 Spectrophotomtre, muni de dispositif pour le titrage. 5.9 Cuve, pour le titrage, de 5 cm de parcours optique, 5 cm de largeur et 7,5 cm de hauteur. NOTE - To
33、ute la verrerie doit tre soigneusement lave au mlange sulfochromique chaud, puis abondamment rince leau et enfin leau distil Ie. 6 MODE OPRATOIRE 6.1 Prise dessai Peser, 0,000 1 g prs, environ 0,20 g de lchantillon pour essai, sch, prpar suivant IISO . . . . 6.2 Essai blanc Effectuer paralllement, e
34、t suivant le mme mode opratoire, un essai blanc, avec les mmes quantits de tous les ractifs que celles employes pour le dosage. 6.3 Dosage 6.3.1 DistNation Transfrer la prise dessai (6.1), en lavant avec 20 30 ml deau, dans le ballon distiller (5.2.1) contenant quelques billes en verre (de 2 3 mm de
35、 diamtre). Placer une fiole jauge de 500 ml sous le rfrigrant (5.2.6) pour recueillir le distillat. Relier le ballon distiller (5.2.1) au rfrigrant (5.2.6), tout en ouvrant la circulation de leau. Boucher ensuite le ballon distiller, et ajouter travers lampoule (5.2.5), en fonction du milieu de dist
36、illation choisi, soit 50 ml de la solution dacide sulfurique (4.3), soit 30 ml de la solution dacide perchlorique (4.3.1). Remplir deau, aux deux tiers, le ballon pour la production de la vapeur (5.1), ajouter quelques grains de pierre ponce. Chauffer le ballon en laissant ouvert le tube de rglage d
37、e la vapeur b), jusqu bullition de leau. Chauffer, laide de la rsistance lectrique (5.3), le ballon distiller (5.2.1), jusqu ce que la temprature de la solution atteigne 150 “C (milieu sulfurique) ou 135 “C (milieu perchlorique). Quand la temprature dans le ballon distiller (5.2.1) a atteint respect
38、ivement 150 “C ou 435 OC, faire passer la vapeur deau (dbit de 250 300 g/h) travers le tube a), en rglant le dbit de la vapeur au moyen de la pince de Mohr dont est muni le tube b), de facon maintenir dans le ballon distiller (5.2.1), en fonction du milieu de distillation choisi, la temprature de 15
39、0 + 1 “C ou de 135 + 1 “C (temprature contrler avec prcision), et recueillir 400 ml environ de distillat, dans un dlai denviron 90 min. Dtacher ensuite le ballon distiller (5.2.1) du ballon de production de vapeur deau (5.1), en laissant schapper la vapeur dans lair, et ter la rsistance chauffante (
40、5.3). Rincer le rfrigrant dun jet de pissette. Complter au volume le distillat et homogniser. 6.3.2 Titrage 6.3.2.1 TITRAGE VISUEL Prlever 50,O ml de la solution obtenue en 6.3.1 et les placer dans le bcher (5.5). Ajouter dans le bcher 50 ml environ deau et 0,50 ml de la solution dalizarine sulfonat
41、e de sodium (4.6), puis, par petites fractions, de la solution dhydroxyde de sodium (4.2) jusqu coloration rose (pH de virage de 6,6 6,8). En contrlant au moyen du pH-mtre (5.4), ajouter ensuite, goutte goutte, de la solution dacide chlorhydrique (4.1) jusqu atteindre une valeur de pH comprise entre
42、 4,9 et 5,2 (coloration jaune de la solution). Ajouter 3,0 ml de la solution dalizarine sulfonate de sodium (4.6) et ensuite, en contrlant toujours au moyen du pH-mtre (5.4), ajouter par petites fractions de la solution tampon (4.4) jusqu atteindre un pH de 3,4 k 0,l (addition de solution tampon, 1
43、ml environ). Ajouter enfin 0,50 ml de la solution de bleu de mthylne (4.7) (coloration verte de la solution). Immerger dans la solution un petit barreau de fer enferm dans un tube en verre, puis placer le bcher sur lagitateur (5.7) et agiter nergiquement. Remolir la burette (5.6) avec la solution de
44、 nitrate de thorium (4.5), et titrer jusqu coloration bleu-violet. 3 ISO 28334973 (F) Avoir soin doprer dans les mmes conditions dclairage que celles adoptes pour ltalonnage de la solution de nitrate de thorium (4.5.2.2). NOTE - Effectuer le, titrage la lumire du jour ou celle dune lampe fluorescent
45、e. Eviter demployer la lumire provenant dune lampe filaments de tungstne. 6.3.2.2 TITRAGE SPECTROPHOTOMTRIQUE Prlever 50,O ml de la solution obtenue en 6.3.1, les placer dans la cuve de titrage (5.9), et diluer 100 ml environ. Ajouter 3,0 ml de la solution dalizarine sulfonate de sodium (4.6), puis,
46、 par petites fractions, de la solution dhydroxyde de sodium (4.2) jusqu coloration rose (pH de virage de 6,6 6,8). En contrlant au moyen du pH-mtre (5.4), ajouter ensuite, goutte goutte, de la solution dacide chlorhydrique (4.1) jusqu atteindre une valeur de pH comprise entre 4,9 et $2 (coloration j
47、aune de la solution). En contrlant toujours au moyen du pH-mtre (5.4), ajouter, par petites fractions, de la solution tampon (4.4) jusqu atteindre un pH de 3,4 + 0,l (addition de solution tampon 1 ml environ). Placer la cuve dans le dispositif de titrage du spectro- photomtre (5.8). Immerger, dans l
48、a solution, un petit barreau de fer enferm dans un tube en verre. Plonger lextrmit de la burette (5.6), remplie avec la solution de nitrate de thorium (4.5), dans la solution, et agiter. Fermer le couvercle du dispositif de titrage, ajuster la longueur donde 525 nm, et choisir la sensibilit approprie. Fermer
