А.А. Немодрук - Аналитическая химия Сурьмы

УДК 643: 646.86 ОТ РЕДКОЛЛЕГИИ 20606-467 Н оббз02) 78 136-78, кя. 2 Изд«тел»с»»о «Наук»», 1078 г. Серия «Аналитическая химия элементое» Главный редактор члев-корреспокдеит АН СССР Ю. А. Золотое Редакционная коллегия: Н. П. Алимарин, Ю. ХХ. Беляев, А. ХХ. Бусев, М. Н. Волынец, А. Н. Ермаков, В. М. Иванов, А. В. Карлккн, Н. М. Кузьмин, С. Б. Саввин, Н.

М. Ростоцкан (ученый секретарь) Редактор тома «Ав«литическая химия сурьмы» профессор Н. К. А гасан Адрес редколлегии: 117334, Ъ1оскв«, Воробьевское шоссе, 47« Ордена Ленина Ив«титу« геохимии и ан«литической химии им. В. И. Веркадского Академии наук СССР Институт геохимии н аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР осуществляет издание серии монографий по аналитической химии отдельных элементов. Эта серия — «Аналитическая химия элементо⻠— составит около 50 томов.

Потребность в подобного рода издании назрела давно. Вместе с тем у нас накопился огромный опыт многочисленных лабораторий и теперь стало возможным и необходимым его подытожить. Таким образом возникло настоящее издание — серия «Аналитическая химия элементов», которое осуществляется впервые. Издание серии было начато по инициативе академика А. П. Виноградова, который с 1958 по 4975 г. был ее главным редактором. Аналитическая химия любого элемента и его различных соедйнений в настоящее время представляется чрезвычайно разнообразной как вследствие сложности современных объектов исследования и широты диапазона концентраций, которые бывает необходимо определить, так и вследствие разнообразия использующихся методов.

В связи с этим для монографий был разработан общий план как в смысле содержания, так и последовательности изложения материала. В монографиях содеря«атся общие сведения о свойствах элементов и их соединений. Затем рассматриваются химические реакции, являющиеся основанием для аналитических методов. Методы, как физические, так и физико-химические и химические, излагаются применительно для количественного определения данного элемента начиная с анализа сырья, далее — типичных полупродуктов производства и, наконец, конечной продукции— металлов и сплавов, окисей, солей и других соединений и материалов.

Как правило, приводятся принципы определения и, где это необходимо, дается точное описание всего процесса определения. Необходимое внимание уделяется быстрым методам анализа. Самостоятельное место занимает изложение методов определения так называемых элементов-примесей в чистых материалах. Обращается внимание на точность и чувствительность методов в связи с общей тенденцией повышения чувствительности методов определения следов элементов-примесей. Монографии содержат обширную библиографию, доведенную до последних лет; они рассчитаны на широкий круг химиков, в первую очередь химиков-аналитиков исследовательских институтов и заводских лабораторий различных отраслей хозяйства, а также на химиков-преподавателей и студентов химических высших учебных заведений. К составлению монографий привлечены крупнейшие советские специалисты, имеющие опыт работы в области аналитической химии того или иного химического элемента.

Отдельные тома серии «Аналитическая химик элемеитовь будут выходить самостоятельно по мере их подготовки. Вышли в свет монографии, посвященные торию, таллию, урану, рутению, ьюлибдену, калию, бору, циркояию и гафнию, кобальту, бериллию, редкоземельным элементам н иттрию, никелю, технецию, прометию, астатину и францию, ниобию и, танталу, протактинию„ галлию, фтору, селену и теллуру, алюминию, нептунню, транс- плутониевым элементам, платиновым металлам, радию, кремнию, германию, магнию, рению, золоту, марганцу, кадмию, ртути, кальцию, фосфору, литию, олову, серебру, цинку, рубидию и цезию, вольфраму, мьппьяку, сере, плутонию, азоту, барию„ стронцию. Готовятся к печати монографии по аналитической химии углерода, хрома, меди, ванадия.

Мы обращаемся с просьбой ко всем читателям присылать свои замечания и отзывы о монографиях. ПРЕДИСЛОВИЕ Суръма — один из давно известных и довольно часто используемых элементов. Она входит в состав многих сплавов цветных металлов, типографских шрифтов, подшипниковых сплавов. Сурьма и ее соединения используются в резиновой, красильной, спичечной, стекольной, фармацевтической, аккумуляторной, приборостроительной и в ряде других отраслей промышленного производства. Сурьма применяется при изготовлении солнечных батарей, инфракрасных детекторов, ферромагнитных приборов, огнестойких соединений, сурьмяных электродов для рН-метров. Особенно важной областъю потребления сурьмы является полупроводниковая промышленность.

В ряде случаев требуется сурьма очень высокой чистоты. В то же время содержание суръмы в земной коре очень мало и не превышает 4.10 з'~о. В связи с этим аналитическая химия сурьмы характеризуется очень болъшим разнообразием методов ее отделения и определения, широким диапазоном определяемых концентраций и болъшим разнообразием анализируемых материалов. Особенно быстро аналитическая химия сурьмы развивалась за последние 25 лет в связи с прогрессом полупроводниковой промышленности. За это время возник и успешно развивался ряд новых разделов аналитической химии сурьмы, в том числе такие, как аналитическая химия суръмы высокой чистоты и ее соединений, методы определения очень малых количеств сурьмы в различных материалах и т.

п. Общее быстрое развитие аналитической химии оказывало влияние на аналитическую химию сурьмы — она пополнялась новыми высокочувствительными, высокопроизводительными н быстрыми физическими и физико-химическимн методами. Опубликовано большое число работ по аналитической химии суръмы. Однако спецвальные руководства или монографии по аналитической химин сурьмы в мировой научной литературе фактически отсутствуют. Работы по аналитической химии сурьмы опубликованы во многих, часто малодоступных изданиях, сборниках, диссертациях, патентных описаниях и т. и. на различных языках народов нашей планеты. Поэтому возникла необходимость в монографии, в которой были бы рассмотрены и критически оценены различные методы определения, отделения и обнаружения сурьмы, а также сделаны рекомендации по применению наиболее подходящих методов анализа в каждом конкретном случае в зависимости от анализируемого материала, содержания в нем сурьмы, требующейся точности, производительности и ряда других факторов.

Для восполнения этого пробела написана настоящая монография. В ней сделана попытка объективно рассмотреть и оценить все методы определения, отделения и обнаружения сурьмы и методы определения примесей в сурьме высокой чистоты и ев соединениях. Особое внимание уделено современным, наиболее надежным, быстрым, высокопроизводительным инструментальным методам, а также методам, характеризующимся высокой чувствительностью и точностью. В книге особенно подробно изложены позыв и наиболее перспективные методы определения сурьмы в разнообразных промышленных и природных материалах, в том числе такив физические и физико-химические методы, как спектральные и химико-спектральные, рентгенофлуоресцентные, атомно-абсорбционной и атомно-эмиссионной спектрофотометрии, фотометричвские и экстракционно-фотометрнческяе и т. д.

Рассматриваются также перспективы дальнейшего развития отдельных методов. В книге сделана сравнительная оценка различных методов, указаны их достоинства, недостатки и ограничения. Приводятся такив важнейшие их характеристики, как чувствительность и точность. В монографии нашли отражение работы, опубликованные в отечественной и зарубежной литературе до 1975 г. включительно и частично за 1976 г. Автор выражает глубокую благодарность кандидату химических наук Е. Я. Найману за помощь в написании раздела «Электрохимические методы», кандидату технических наук М. П. Бурмистрову за просмотр и обсуждение раздела «Спектральные методы» и Л. В. Морейской за просмотр и обсуждение разделов «Атомно-абсорбционная спвктрофотометрия» и «Фотометрия пламени».

Особенно глубоко автор признателен К. Г. Дмитриеву за большую помощь в подборе необходимой литературы, н также доктору химических наук Н.М. Кузьмину и кандидату химических наук В. И. Фадеевой за прочтение рукописи и ценные замечания.

Автор Глава 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СУРЬМЕ ПОЛОЖЕНИЕ СУРЬМЫ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕМЕНТОВ Сурьма принадлежит к пятой группе периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева и входит в подгруппу мышьяка. Атомная масса сурьмы равна 121,75 [213, 992), атомный номер 51. Строение электронной оболочки: 1Р, 2Р, 2р', 3«', Зо«Звр» 4Р 4р' 4«Р» 5»» 5р» Природная сурьма состоит из двух стабильных изотопов: »»»ВЬ(57,25«А) и '»»ЗЬ(42,75«А). Важнейшими искусственно полученными радиоактивными нзотопами сурьмы являются: '»»8Ь, '»» 8Ь и '»«ЗЬ (табл.