А.А. Немодрук, З.К. Каралова - Аналитическая химия Бора (1060734), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Прп этом на полярограмме появляются две волны с Е„, равными — 0,64 'и — 1,21 в (относительно ы. к. э.), обусловленные восстановлением на ртутном капельыом катоде азотистой кислоты. Механизм восстановления азотистой кислоты до конца не изучен. Максимальная чувствительность составляет 2 мкг/мл В на фоне 0,48 М маннита и 0,2 М' ЫаХОз, что значительно превосходит возможности описанного выше метода [754]. Диффузионный ток в течение первых 10 мин. возрастает, а затем медленно понижается, что связано с самопроизвольным разложением . азотистой кислоты. Рекомендуют проводить измерения по истечении 1О мин. после приготовления растворов, пропуская ток азота для удаления кислорода. В полярографическую ячейку помещают 3 лл 0,8 М раствора маннитз и 1 мл 1 М раствора нитрита натрия. Затем прибавляют 1 мл анализируемо.
го раствора (предварительно удаляют кислород), перемешивают раствор пропусканием струи азота в течение 20 сек., через 10 мин. снимают полярограмму в области от 0 до 1,2 в, используя внутренний ртутный анод, Содержание борной кислоты определяют по калибровочному графику, построен. ному по стандартным растворам борной кислоты.
102 В интервале от 2 до 20 мкг/мл борной кислоты соблюдается прямая пропорциональность между высотой волны и концентрацией бора в растворе, Кондуктометрическое титрование Коыдуктометрическим методом можно непосредственно титровать борную кислоту раствором едкого бария !319]. Из рис.
13 видно, что на кривых, полученных при титровании 0,003 — 0,04 /)/ растворов борной кислоты 0,2940„Ф раствором Ва(ОН)з, точка й о в г 0 г Ва())(]з гвл Ва(ОН)з, лл Рис. 14. Кривая кондуктометрического титрования смеси 0,1 й) борной и О,! й! серной кислот 0,312 Ф раствором Ва(ОН)з Рнс. 13. Кривые коидуктометрического титрования борной кислоты 02940 Ф раствором Ва(ОН)з'. Г-оаат В Н,ВОн т — 0,О! и Н,нск 4 — 0,02 В Н~нсз: 4 — 0.03 В Н]всз' Ю вЂ” 0,04 В Нэвса эквивалентности хорошо выражена. При титровании 15 — 130 мг борной кислоты относительная ошибка составляет 4- 1Ъ.
Титроваыие проводят при перемешивании мешалкой в стакане емкостью 150 мл, используя платиновые электроды. Постоянная прибора С разна 0,159. Все измерения электропроводностл проводят в термостатированных условиях (20+. 0,1'С) !284]. Метод позволяет получать удовлетворительные результаты при определении борной кислоты в присутствии серной, Типичная кривая титрования смеси борыой и серной кислот приведена на рис. 14. Первый отрезок кривой отражает титрование сер.
ной кислоты, второи — борной, а третий — избыток реагента. Коыдуктометрический метод можно применить для анализа маточного раствора (в производстве борной кислоты), содержа- 103 н,зо, н,но, шя™ найдено, мг м ошнб. на, яендено, мг ошнбна. И нзято, мг ошибка. ЗУ взяг о, мг найдено, мг — 2,9 — 2,9 — 9,9 — 13,5 — 1,3 30 60,0 83,5 80,2 15,2 30,9 61,8 92,7 92,7 15,4 — 2,9 24,5 24,5 24,5 24,5 24,2 24 5 24,5 24,5 24,5 31,5 31,5 94,5 94,5 94,5 30,6 '31,6 94,7 94,5 94,5 +0,2 УВВОУВ7В I?еягемииде, мВ Рмс.
15. Эдектрнческзя схема прнбора ддя уермометрнческого оп. редедення борной кислоты: Б '— аккумудяеор (1,й е); Р, Р— яогенцнометры (1ООО, БО ом); Я, н Не — сопРотивлениЯ (МОО ом); Л,— сопногнааенне (!ООО ом); à — термометр; З вЂ” устанояка нуля Рнс. !6. Крякая термометрнческого тнтронання борной кнсдоты ! гг' раствором (ЧООН Другие методы ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Спектральный анализ 104 105 Табдпца 15 Тнтронйнне системы Назог — Навоз — Мязоа 0,3125 й( раствором Ва(ОН)й щего помимо борной серную кислоту и сульфат магния. Результаты титрования искусственной смеси приведены в табл. 15.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что серная кислота, сульфат магния,и борная кислота определяются довольно точно в процессе одного титрования. В литературе имеются указания о возможности определения слабых кислот, в том числе и борной кислоты, с помощью высокочастотного титрования [469, 788[. Один из вариантов основан на титровании кислот 0,01 )У раствором метилата натрия в 95О7О-ном формамиде [4691. Прямое титрование борной кислоты едким натром можно проводить автоматическим термометрическим методом [8021.
Схема прибора приведена на рис. 15. При добавлении маннита конечная точка титрования становится более отчетливой, однако определение возможно и в отсутствие комплексообразующего реагента. Пример кривой титрования приведен на рис. 16. Метод позволяет определять бориую кислоту в присутствии соляной и серной кислот; первоначально титруется сильная кислота, а затем борная. Прн термометрнческом определении анализируемый раствор помещают н поднятнденоный сосуд, включают прибор !мешадка, термнстор, самопнсец) н через 5 — 10 мнн.
тнтруют нз автоматической бюреткн 1 ге' раствором едкого патра. Фактор пересчета рассчитывают, исходя на соотношения показаний шкалы прибора н сантиметрах к мндднзкнннадентам добавленного прн унгронаннн едкого натра. В этих опытах показание шкалы н 2,5 см соотнегстнонадо 0,03! мэдв НзВОз.
Точность термометрического метода составляет 1%. В настоящее время спектральный анализ — один из наиболее распространенных методов определения бора в материалах, применяемых а ядерной энергетике, полупроводниковой технике и металлургии. Использование современных способов обогащения — метода фракционной дистилляции с носителем, метода испарения, физического и химического обогащения — позволило значительно повысить чувствительность и точность спектрального определеяия бора. Поэтому в книге эти вопросы рассмотрены более подробно, Основные же положения спектрального анализа, а также теоретическое обоснование отдельных методов изложены в ряде известных руководств [88, 169, 2461.
Для спектрального определения бора рекомендуют использовать линии 2497,72 и 2496 77Л. Линия 2497,72Л, принадлежащая нейтральному атому бора с потенциалом ионизации 8,296 ээ, более чувствительна. Остальные линии [2089,57; 406 * Получение беэборвык электродов см. (76, 248], 2088,84; 2066,63; 2067,17; 2066,33; 2066,90 А) расположены в коротковолновой части спектра и для ра~боты используются сравнительно редко, так как могут быть зарегистрированы 4!Олько при больших концентрациях бора. Например, чувствительностьопределеция бора в минеральном сырье по линии 2067,17А составляет 3%, по линии 2066,90 А — 20% (103]. Определение бора в пробах, содержащих повышенноеколичество железа (стали (75], железные сплавы (76]), затрудняется тем, что самая чувствительная линия В 2497,72 А находится вблизи интенсивной линии Ре 2496,54 А.
В этом случае следует применять спектрографы с большой дисперсией (236] или вести анализ по линии двукратно ионизированного атома бора 2065,8А (76]. Чувствительность определения бора в стали [76] при использовании линии 2065,6А равна 0,001%. Линией сравнения служит линия Ре 2063,7А. Средняя квадратичная ошибка метода значительно меньше, чем при анализе по линии 2496,77 А (75].
При определении бора основной источник ~возбуждения спектра представляет дуга постоянного или переменного тока, .Другие источники — искра (26, 38, 87, 895], двойная дуга (458], полый катод (156] — получили меньшее распространение, хотя перспективность их применения очевидна. Полый катод применяют для прямого определения бора в труднолетучих основах (156]. Преимущество его,использования состоит в возможности регулировать процесс поступления компонентов пробы в разряд. Чувствительность определения 1бора в цирконии указанным методом составляет 1 ° 1О "/о, что соответствует результатам, полученным по методу испарения. Анализируемую пробу вводят в пламя дуги различными способами: путем испарения вещества из углубления угольного или графитового электрода; непрерывной подачи пробы на движущихся угольных или бумажных полосах; испарения проб, :спрессованных в брикеты.
Испарение бора из кратера угольного электрода зависит от температуры кипения соединения, в форме которого он поступает в разряд. Окись бора имеет сравнительно невысокую температуру кипения — 2247'С (! 03], температура кипения бора— 3860; При использовании угольных электродов бор поступает в разряд после испарения летучих элементов. Последнее связано 9 тем, что при 2500 †26'С бор реагирует с углеродом, образуя карбид бора, который имеет высокую температуру кипения 3500' С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
