Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard „ASTM C837 Standardtestmethode für den Methylenblauindex von Ton“ beschreibt eine Testmethode, bei der die Adsorption von Methylenblaufarbstoff durch Ton gemessen wird, die als Methylenblauindex eines Tons berechnet wird.
Tests an vielen Tonen zeigen im Allgemeinen eine lineare Beziehung zwischen dem Methylenblauindex und wichtigen Toneigenschaften wie Kationenaustauschkapazität, Trockenbindungsfestigkeit und Gießgeschwindigkeit. Wenn der kolloidale Anteil des Tons Kaolinit ist, besteht auch eine direkte Korrelation mit der spezifischen Oberfläche (bestimmt durch Stickstoffadsorption). Enthält der kolloidale Anteil signifikante Mengen an Illit oder Montmorillonit, ist diese enge Korrelation nicht gegeben. Der Methylenblauindex korreliert besser mit den keramikbildenden Eigenschaften als mit der spezifischen Oberfläche.
Dieser Anteil eines Tons im kolloidalen Bereich (normalerweise definiert als der Bereich von 0,5 bis 0,001 µm) bestimmt die streng kolloidalen Eigenschaften des Tons und bestimmt zusammen mit der Menge und Art der mit dem Ton verbundenen organischen Substanz und dem Anteil zwischen 2 und 0,2 µm weitgehend die Eigenschaften des Tons bei der Verwendung in Keramikbildungsprozessen. Die spezifische Oberfläche eines Tons ist eine Funktion der Partikelgröße und -morphologie und es besteht eine Beziehung zwischen Farbstoffadsorption und spezifischer Oberfläche. Der Methylenblau-Index sollte jedoch nicht als Partikelgrößenanalyse betrachtet werden, da der resultierende Wert ausschließlich von den Eigenschaften des sehr feinen Endes der Partikelgrößenverteilung dominiert wird. Dieses Verfahren beschreibt die Bestimmung der Farbstoffadsorption (in diesem Fall Methylenblau) eines Tons.
Die wichtigsten bei diesen Tests verwendeten Geräte sind:
Für alle Tests müssen analysenreine Chemikalien verwendet werden. Sofern nicht anders angegeben, entsprechen alle Reagenzien den Spezifikationen des Committee on Analytical Reagents der American Chemical Society, sofern solche Spezifikationen vorliegen. Andere Qualitäten sind zulässig, sofern zuvor festgestellt wurde, dass das Reagenz eine ausreichende Reinheit aufweist, um seine Verwendung ohne Beeinträchtigung der Bestimmungsgenauigkeit zu ermöglichen.
Sofern nicht anders angegeben, ist unter dem Begriff Wasser destilliertes Wasser oder Wasser gleicher Reinheit zu verstehen.
Methylenblaulösung sollte im Dunkeln aufbewahrt werden.
Beim Testen werden 2,00 g getrockneter Ton gemäß der in ASTM C324 beschriebenen Testmethode abgewogen und in ein 600-ml-Becherglas gegeben. Wenn der Ton nicht sofort nach dem Trocknen getestet werden kann, sollte er in einem Exsikkator aufbewahrt werden. Geben Sie 300 ml destilliertes Wasser in das Becherglas und mischen Sie mit einem Mixer, bis der Ton gleichmäßig verteilt ist. Bestimmen Sie den pH-Wert der Aufschlämmung und geben Sie ausreichend Schwefelsäure hinzu, um den pH-Wert auf 2,5 bis 3,8 zu bringen. Mischen Sie weiter, während Sie den pH-Wert anpassen, und fahren Sie nach der letzten Säurezugabe 10 bis 15 Minuten lang fort. Testen Sie den pH-Wert der Aufschlämmung erneut und geben Sie bei Bedarf Säure hinzu, um den pH-Wert wieder auf 2,5 bis 3,8 zu bringen. Während sich die Aufschlämmung noch unter dem Mixer befindet, füllen Sie die Bürette mit Methylenblaulösung, geben Sie 5 ml der Lösung hinzu und mischen Sie 1 bis 2 Minuten lang. Nehmen Sie mit einer Pipette oder einem Glasrührstab einen Tropfen der Aufschlämmung und geben Sie ihn auf den Rand des Filterpapiers.
Beobachten Sie das Aussehen des Tropfens auf dem Filterpapier. Der Endpunkt wird durch die Bildung eines hellblauen Hofes um den Tropfen angezeigt. Geben Sie der Aufschlämmung weiterhin Methylenblaulösung in 1,0-ml-Schritten hinzu, rühren Sie nach jeder Zugabe 1 bis 2 Minuten lang und testen Sie dann, bis der Endpunkt erreicht ist. Bei Kugeltonen mit relativ hohen Methylenblau-Indizes kann der Test nach zwei oder drei 5-ml-Zugaben gestartet werden, um Zeit zu sparen. Rühren Sie nach jedem 5-ml-Schritt 1 bis 2 Minuten lang. Nach Erreichen des Endpunkts rühren Sie 2 Minuten weiter und wiederholen Sie den Test. Eine höhere Empfindlichkeit kann durch die Verwendung größerer Proben erreicht werden, die den erhaltenen Wert kaum beeinflussen.
Die Berechnungen erfolgen anhand der im Standard angegebenen Gleichung.
Die Empfindlichkeit dieser Testmethode entspricht dem berechneten Methylenblau-Index plus/minus 0,25 mval/100 g Ton. Der Methylenblau-Indexwert kann nicht direkt mit einer einzelnen, einfach gemessenen Eigenschaft des Tons in Verbindung gebracht werden, daher kann die systematische Messabweichung dieser Testmethode nicht angegeben werden.
Kurz gesagt ist der Methylenblau-Index ein einfacher Indextest, der die Tonaktivität anzeigt. Der Methylenblau-Index von Ton ist ein Maß für die Menge aktiver Tonmineralien, insbesondere solcher mit hoher Kationenaustauschkapazität. Er wird häufig verwendet, um die Oberflächenaktivität und Adsorptionskapazität von Ton in der Bodenkunde, im Bauingenieurwesen und in der Mineralverarbeitung zu beurteilen.
Der Methylenblau-Index ist definiert als die Menge an Methylenblau-Farbstoff, die pro Gramm Ton oder Material adsorbiert wird, bis der Farbstoff nicht mehr adsorbiert wird, sondern frei in der Lösung verbleibt.
Die Ziele dieser Testmethode sind:
Unsere Organisation unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Evaluierungsaktivitäten. Sie verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der „ASTM C837 Standard Test Method for Clay Methylene Blue Index“ an.
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