В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Как известно, фосфорная кислота ионизнрует по трем ступеням, причем константы ионнзапии ее равны соответственно [Н ] [НзРО4 [ з [Н~] [НРОз К,= =76 10 з, Кз= = 6,2 ° !О [!4РО,] ' ' [НРО;[ и [Н+] [РО~[ Кз=, =44'!О [НРО[-] Положим, что рН раствора равен 7, т. е. [Н+! = 1О ' г-ион/л. Тогда из уравнения для Нз имеем: [Роз [ Кз 4,4 10 — = 4,4 ° !О [нроз [ [н 1 1О Найденный результат показывает, что даже в нейтральной среде концентрация РО -ионов составляет всего около 0,000004 от концентрации 184 Глава /И Примеры определения веществ гривиметрическнм методом е 45. Определение кальция и магния нри совместном нрисутсгвии !85 НРО,' -ионов. т.
е. приблизительно в 500 000 рвз меньше последней. Из уран. пения для Кт можно легко найти, что Чг обрвзуюшикся НРО,' -попов превращается далее в Н»РО»-ионы: НРО, '+Н,О н=ь Н,РО, +ОН (вторея ступень гидролизв) Приведенный расчет показывает, что даже в нейтральной среде почти весь МИН»РО» превращается вследствие гидролиза в МяНРО» и Ма(НзРО»)т, что должно значительно повысить растворимость. Но, с другой стороны, из того же расчета видно, что процесс гидролиза весьма сильно подавляется при повышении рй раствора.
Практически достигают количественного выделения осадка при высокой концентрации )»!Н»ОН и малой концентрации )ч)Н»С! (избыток ХН»С! заметно увеличивает концентраци»о Н+, а следовательно, и гидролиз РО» ). Кроме того, для понижения растворимости осадка осаждение .проводят при комнатной температуре (или, лучше, при более низкой — при охлаждении во льду), при энергичном перемешивании раствора (так как осадок магний-аммоний фосфата склонен давать пересыщенные растворы). Осадок Мя!»)Н»РО» 6НяО сильно загрязнен вследствие соосаждения, поскольку образуется в присутствии избытка фосфата. При точной работе осадок переосаждают, проводя второе осаждение в присутствии минимального избытка фосфата.
При осаждении МИН»РО» нужно также считаться с его склонностью к образованию пересыщенных растворов. Вследствие этого осадок можно отфильтровывать не раньше чем через 4 ц после осаждения. Прокаливание осадка МдНН»РО», отфильтрованного через бумажный фильтр, представляет известные трудности. Дело в том, что эта соль сравнительно легкоплавкая. Плавясь, она обволакивает несгоревшие частицы угля и тем самым прекращает к ним доступ воздуха. Поэтому полное выгорание угля становится невозможным. Чтобы этого не случилось, следует вести озоление фильтра при возможно более низкой температуре.
Ход определения. Анализируемый раствор, содержащий не более 0,05 г магния, помещают в стакан емкостью 200 — ЗОО мл, разбавляют до 150 мл, приливают 5 мл концентрированной НС! н 10 мл свежеприготовленного 25$-ного раствора (НН»)зНРО» н несколько капель индикатора метилового красного. Раствор должен иметь комнатную температуру (его можно охладить во льду), Затем медленно из бюретки при непрерывном перемешивании прибавляют концентрированный раствор аммиака до перехода окраски индикатора в желтую. Перемешивание продолжают еще несколько минут, прибавляя по каплям !»)Н»ОН, чтобы раствор оставался желтым, затем прибавляют еще 5 мл раствора аммиака, перемеши- вают раствор и оставляют его в холодном месте не менее чем на 4 и (лучше до следующего занятия).
Осадок отфильтровывают через плотный фильтр (синяя лента), промывают 2 — 3 раза декантацией, а затем иа фильтре холодным разбавленным раствором )ч)Н»ОН (1: 20) до тех пор, пока промывные воды, подкисленные азотной кислотой, не перестанут давать с несколькими каплями раствора АдНОз реакцию на С1. Фильтр с осадком подсу»пинают в сушильном шкафу и помещают его в доведенный до постоянной массы тигель. Фильтр обугливают при возможно более низкой температуре и свободном доступе воздуха; когда фильтр выгорит, тигель с осадком переносят в муфельную печь и прокаливают осадок при 1100'С до постоянной массы.
Вычисление. По массе осадка, пользуясь фактором пересчета, находят содержание магния. Ряд других элементов может быть определен методами, аналогичными описанному. Марганец, кадмий, цинк, кобальт образуют соли общей формулы Мет»НН»РО» и осаждаются количественно при соответствующих условиях, Методом, совершенно аналогичным рассмотренному выше, определяют содержание фосфат-иона в растворимых солях фосфорной кислоты, например в ХазНРО» 12НтО и т. и.
Отличие заключается лишь в том, что в качестве реактива вместо фосфата натрия употребляют так называемую магнезиальную смесь', т. е. определенным образом приготовленную смесь МдС!т, ХН»С! и НС!. 8 45. Определение кальция и магния при совместном присутствии При количественном определении Мяз+-ионы осаждают в виде МАНН»РО» в аммиачной среде. Ион Са' в этих условиях образует также малоРаствоРимУю соль Саз(РО»)т. ПоэтомУ если Са'+ и Мдз+ совместно присутствуют в исследуемом растворе, что чаще всего встречается при анализе различных природных объектов (известняков, доломитов и др.) или продуктов производства, то начинать анализ необходимо с осаждения Саз» в виде оксалата, который таким образом отделяется от Мцт+, и только после этого можно приступать к определению Мцз".
Отделение Саз+ от Мцз' проводят действием избытка (ХН»)тСзО„который, полностью осаждая Са", не осаждает Мят», образующего комплекс с СтО» . * Для приготовления мвгнезивльной смеси растворяют в воде 55 г М8С!г 6НгО и !05 г !ЧН»С! н доводят объем полученного раствора до ! л водой, слегка подкисленной НС!. 187 186 Глава!17. Примеры определения веществ гравиметрическим методом э 46. Определение никеля в стали В действительности, однако, вследствие соосаждения, и особенно последующего осаждения, заметные количества магния увлекаются из раствора в осадок.
Поэтому полученное при анализе содержание магния оказывается ниже, а содержание кальция— выше истинного. Чтобы избежать этой ошибки, приходится прибегать к переосаждению СаСаО,. В тех же целях первое осаждение Саа+ проводят из достаточно сильно разбавленного раствора. После отделения осадка весь присутствовавший в анализируемом растворе Мцв+ находится в фильтратах после обоих осаждений Саве и в промывных водах. Непосредственно вести осаждение его из такого сильно разбавленного раствора нельзя.
Этому мешает также и то обстоятельство, что при осаждении Саве в раствор вводят очень много солей аммония, в частности оксалата. Поэтому перед осаждением магния раствор упаривают в стакане до' начала кристаллизации солей, прибавляют концентрированную ННО„закрывают стакан часовым стеклом (во избежание разбрызгивания) и .продолжают нагревать до прекращения бурной реакции (солн аммония разлагаются, СтО» -ионы окисляются до СОе). Ход определения.
Определение Са". К анализируемому раствору, содержащему не более 0,1 г Са'" н 0,07 г Мйа», прибавляют 5 мл разбавленного (1: 1) раствора НС1 и 50 мл 0,5 н. раствора (!Ч!Н»)вСаО» и доводят объем его водой приблизительно до 200 мл. Прибавив 3 — 5 капель индикатора метилового оранжевого, нагревают раствор до 70 — 80'С и осаждают Са'+ медленным прибавлением (1 — 2 капли в 1 сек) разбавленного (2,5%-ного) раствора аммиака, прибавляя его до полного исчезновения розовой окраски индикатора (который при этом желтеет) и все время при этом энергично перемешивая раствор стеклянной палочкой.
Раствор выдерживают не больше 1 и, после чего декантируют прозрачную жидкость через плотный фильтр (синяя лента) и 2 — 3 раза промывают осадок декаитацией, беря каждый раз по 20 — 25 мл промывной жидкости е и стараясь не переносить осадка на фильтр. Промывные воды собирают вместе с фильтратом. Промытый, как указано выше, осадок растворяют и НС!. Для этого подставляют стакан с осадком под воронку с фильтром и промывают фильтр горячей разбавленной НС! (10%-ную соляную кислоту разбавляют двойным объемом воды).
Когда .кислота стечет, 3 — 4 раза промывают фильтр горячей водой **, после растворения осадка к полученному кислому раствору прибавляют 20 мл * Промывную жидкость приготовляют раэбавлеиием в б — 6 раэ О,б и. раствора Ь1Н»)»С»Оь »» тобы можно было испольэовать этот фильтр для отделении осадка после иторичното осаждения Сат», его следует промыть один раа водой, слегка подщелочеиной аммиаком, и два раза чистой водой, после чего фильтр сокраияют, защищая от пыли кусочком бумаги или часовым стеклом. раствора (!»!Н»)еСвО».
Если при этом образуется осадок, его растворяют в НС!. Разбавив раствор до 100 мл и нагрев его, приступают к повторному осаждению Са'+ аммиаком, которое ведется совершенно так же, как первое осаждение. Осадок перед фильтрованием выдерживают не менее 4 и. Затем приступают к фильтрованию, которое, подобно всем дальнейшим операциям рассматриваемого определения, проводят, как описано в % 42. Определение Мцв+.
Фильтраты, полученные при обоих осаждениях кальция, объединяют с соответствующими промывными водами и упарнвают до начала кристаллизации солей, затем приливают в стакан 75 мл концентрированной ННОг, закрывают стакан часовым стеклом и продолжают нагревание до прекращения бурной реакции (упаривают почти досуха!). К остатку добавляют 2 мл концентрированной НС!, 25 мл НгО, нагревают, разбавляют раствор до 100 — 150 мл и прибавляют 2 — 3 капли метилового оранжевого.
В полученном растворе осаждают магний в виде Мй!ч)Н»РО„как описано в $44. После выдерживания в течение 2 — 4 ч осадок отфильтровывают и промывают 5 — 8 раз 2,5%-ным раствором !)Н»ОН. Стараясь не переносить осадок ва фнльтр,промывают его декантацией. После этого, подставив стакан с промытым осадком под воронку с фильтром, растворяют осадок в,!0 мл разбавленной (1: 1) соляной кислоты, прибавляя НС1 по каплям и равномерно смачивая ею фильтр. Когда осадок на фильтре и в стакане растворится, 7 — 8-раз промывают фильтр 1е»»е-ной соляной кислотой и разбавляют фнльтрат водой примерно до объема 100 — 150 мл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
