В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Если вещество в воде нерастворимо, то прибегают к помощи других растворителей или даже к сплавленпю. Конечно, выбор растворителя должен быть сделан заранее путем качественных проб, причем необходимо руководствоваться растворимостью образующихся соединений н характером происходящей при действии данного реактива реакции. Например, желая растворить свинцовый сплав, очевидно, следует выбрать азотную кислоту, а не серную плн соляную, так как РЬВОл н РЬС1г малорастворимы в воде.
Наоборот, при растворении металлического олова нельзя применять азотную кислоту, так как при этом получится малорастворимая метаоловяиная кислота (Н25 ПОЗ) 5. Для растворения СаСОз удобнее всего соляная кислота, но не серная, так как Са50, малорастворим в воде. Ясно также, что не имеет смысла употреблять НХОз или царскую водку (смесь 1 объема концентрированной НХОз с 3 объемами концентрированной НС!), так как нет нужды в окислении анализируемых веществ.
Наоборот, при анализе природных сернистых руд целесообразно применять окислителя (например, смесь НХОз с НС1), переводящие серу в 30л . При выборе растворителя приходится учитывать также дальнейший ход анализа исследуемого объекта. Например, алюминиевые сплавы можно растворять и в кислотах, и в щелочах, Но растворять их в щелочах часто выгоднее, так как при действии щелочей в раствор перейдут только алюминий и цинк (образующие ионы Л!Ол и л'.пОз~ ), в то время как другие компоненты сплава (Мц, Сп, Мп, Ге, Са и др.) останутся нераствореииыми и могут быть легко отделены.
При определении серы в чугуне или стали можно употреблять в качестве растворителя либо НС1, либо НХОе Которую из кислот следует взять, зависит от того, каким методом предполагают вести определение. Если предполагают вести его методом отгонки серы в виде НзВ, то применение НХОя окисляющей НзВ, очевидно, недопустимо, и приходится навеску чугуна (или стали) обрабатывать НС! (или НзВО,). Наоборот, если определение хотят вести осаждением серы в виде Ва50ь необходимо действовать НХОз с тем, чтобы сера была окислена до 30л, употреблять НС! или НзВО, в таких случаях нельзя.
При растворении вещества в кислотах могут выделяться газы— СОз, Н, НгВ и другие, увлекающие за собой капельки раствора, что приводит к потере вещества. Поэтому растворение нужно проводить весьма осторожно, накрывая стакан, в котором происходит растворение, часовым стеклом. Кислоту лучше добавлять через маленькую воронку с изогнутой трубкой, вставляя ее под часовое стекло через носик стакана, или с помощью пипетки, также вводя ее через носик стакана под часовое стекло.
Попавшие иа стекло брызги жидкости по окончании растворения смывают в стакан струей воды из промывалки. Как известно, не всегда удается подобрать подходящий растворитель. Иногда для разложения вещества и перевода определяемой составной части в раствор приходится прибегать к сплавлению (или спеканию) вещества с теми илн иными плавнями. После оплавления получаются новые соединения, которые в отличие от исходного вещества растворимы в воде или в кислотах. В зависимости от химического характера анализируемого вещества применяют различные плавни.
Так, чтобы перевести в раствор нерастворимую в кислотах модификацию А1зОз, можно, учитывая амфотерный характер этого окисла, употреблять и щелочные, и кислотные плавни. В первом случае А!зОз сплавляют с едким натром: А!зОз+ 2!ЧаОН вЂ” м 2(ЧаА1Оз+ НзО 133 Глава яяд Техника общих операций в химическом анализе !39 б ЗА Растворение. Снлавленив Во втором случае в качестве плавней употребляют Кз5зО<, КН50<. При сплавлении с КН50< протекают реакции: 6КНЗО< — и ЗК<80» + ЗНзО+ 3$0з А!<0<+ 380< — » А1<(80»)з А1<О< + 6КН$0< з А!з(80< з + ЗК<$0<+ ЗН<0 Чтобы перевести в раствор силикаты, представляющие собой обычно соли различных поликремневых кислот', их сплавляют со смесью ХазСО< и КзСОз.
Употребление смеси в соотношении (): !), а не какого-либо одного из этих соединений выгодно в том отношении, что смеси плавятся при более низких температурах, чем каждый иэ компонентов смеси. При сплавленни происходит как бы замещение кислотного окисла 5(Оз силиката на С(Ъ Но так как многие из образующихся карбонатов легко разлагаются прн высокой температуре, вместо них получаются обычно окислы металлов и силикаты калия и натрия *'.
Сплавлением с ХазСОз и КзСОз переводят в раствор также малорастворимые сульфаты, например Ва50<, 5г50< и Са50<, которые превращаются в соответствующие карбонаты. При переведении в раствор таких веществ, как СгзО< или хромистый железняк РеО СгзОз, целесообразно применять окислительные плавни с тем, чтобы входящий в их состав Сгп' был окислен до Сгнг. В качестве таких плавней употребляют, например, смесь ХазСО, с ХаХОз, перекись натрия ХазОз и т. д.
Сплавление проводят в тиглях, сделанных иэ различного материала. Наиболее устойчивы платиновые тигли, получившие широкое распространение особенно при сплавленни силикатов. Нужно помнить, однако, что щелочи и окислительные плавни действуют на платину, а некоторые металлы образуют с ней сплавы. Это ограничивает применение платиновых тиглей. Вместо них при сплавленни со щелочными плавнями употребляют серебряные, а с окислнтельными плавнями — никелевые илн железные тигля. Конечно, материал, иэ которого сделан тигель, при сплавлении частично переходит в план. Для сплавлення измельченную навеску вещества тщательно смешивают приблизительно с 5-кратным количеством соответствующего плавня "*, помещают в тигель, закрывают его крышкой и начинают нагревать.
Нагревание сначала ведут очень медленно и осторожно, так как при сильном нагревании содержимое тигля ' Поликремнезые кислоты обозначают обаянии формулами тЗРО< лН<О. '< Вместо описанного метода прн разложении силикатои часто применяют кипячение со смесью фтористоподородной и серной кислот, причем кремний удаляется з виде газообразного фторнда кремния 81Р<.
2КА18!<0<+ 24НР+ 4Н<80» — ». К,$0, + А1<(80»)<+ 68!Р»ф+ 16Н<Оф '*' Избыток плаиия необходим дла более полного протекаина реакции, может быть выброшено нз него выделяющимися газами и парами. Через !Π— )5 мин нагреванне усиливают и постепенно доводят содержимое тигля до плавления. Закончив плавленне, дают расплавленной массе полностью остыть, после чего выщелачивают содержимое тигля водой или растворяют в раэбапленной кислоте.
После того как исследуемое вещество тем нли иным способом переведено в раствор, прежде чем приступать к выполнению определения, обычно приходится подготовить исследуемый раствор к анализу. Эта подготовка включает ряд операций, различных в разных случаях. Сюда относится, например, упарнвание раствора г звиь б Рис. 19. Водяная баня (а) н схема автоматического регулирования уровня воды и ней (б). с целью увеличения концентрации его или удаления мешающих определению кислот (обычно НХОз), нейтрализация кислот н создание требуемого при осаждении рН, прибавление маскирующих средств для связывания в комплексы мешающих ионов и т.
д. Наконец, когда ни регулированием рН, ни маскировкой не удается устранить помехи, связанные с присутствием тех или иных посторонних ионов а растворе, эти ионы предварительно отделяют от определяемого иона. Упарнвать растворы лучше на водяной бане (нногда используют и песочную баню). Водяная бйня (рис. !9,а) представляет собой металлический сосуд с одним или несколькими отверстиями (закрываемыми конфорками различного диаметра) для чашек„наполненный водой, которую нагревают до кипения газовыми горелками нлн электрическим током.
Прн помещении чашки с раствором в отверстие водяной бани раствор нагревается паром почти до !00' С, но закипеть не может, Таким образом, выпаривание происходит хотя н несколько медленнее, чем прн непосредственном нагревании горелок, но спокой)<о, так что возможность потерь от разбрызгивания здесь совершенно исключена. Прн использовании водяной бани необходимо 140 Глава ((й Техника общих операций о химическом анализе й 82.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
