А.А. Немодрук, З.К. Каралова - Аналитическая химия Бора (1060734), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Метод применяют для определения бора в металлическом титане н его сплавах [467, 862], содержащих от 0,005 до О,! % В. В качестве сорбента используют даузкс 50-Х8 (20 — 50 меш) в Н-форме. Смолу помещают в трубку диаметром ! см и высотой 50 см, изготовленную из безборного стекла пирекс 74280. Колонку предварительно промывают 100 жл жидкости, содержащей 2 мл 30%-ной НзОг и 1 мл На504 (1: 4) на 100 мл дистиллированной воды. 1 г пробы растворяют при нагревании в 10 мл НзЗО4 (1 4), после охлаждения объем доводят до 50 мл разбавленным раствором перекиси водорода.
К 10 мл полученного раствора добавляют 2 мл 30%-ной Н,О„!8 мл воды и пропускают через сорбент со скоростью одна, капля за 2 сек. Колонку промывают 70 мл промывного раствора, в объединенных фнльтратах определяют содержание барной кислоты фотометричес«им методам с кармином. При анализе ферробора [!49] анализируемый раствор пропускают через катионит СБС в Н-форме нлн через дауэкс-50 в случае определения бора в сталях [787]. Хроматы, ванадаты и другие ионы, которые при ионообменной процедуре также проходят в фильтрат и мешают объемному определению борной кислоты, рекомендуют предварительно восстанавливать хлористым оловом.
Метод катионного обмена успешно применяют при определении бора в различных сортах сталей [422, 655], в том числе в углеродистых и низколегированных, содержащих 0,0005— 0,02% В, 2о(о Сг и до 5% Ч. Этим методом отделяют микроколичества бора от алюминия [100, 96Ц. Описано определение бора в кремнеалюминиевых сплавах [1127], а также сплавах бора с горнем и ураном [350]. Сплав бора с ураном растворяют прн нагревании в ННО, (1; 6), разбавляют до 250 мл водой, отбирают аликвотную порцию раствора, устанавливают рН 3 и пропускают через колонку, содержащую 2 г цеокарба-255 в Н-форме. В фильтрате и промывных водах определяют барную,кнслоту объемным методом. Для отделения катионов, мешающих определению барного ангидрида, Брунишольц и Бонна [405] применяли амберлит !К-120.
Этот же прием, но с применением отечественных катионитов КУ-2 и СДВ-З, использовали позднее Янковский и Янковская [32Ц прн определении бора в минералах и породах. 0,5 — 4 г образца (в зависимости от содержания бора) разлагают при нагревании в 40 мл 57о-ггой НС1. После охлаждения раствор вместе с нерастворимым остатком переносят в мерную колбу и разбавляют водой да 250 мл. Отфильтровывают жидкость, отбирают аликвотаую часть раствора, содержа-. щую не более 80 мг барного ангидрида, Нейтрализуют избыток ююлоты 48о-ным раствораы ЫаОН да появления мути, которую затем растворяют неакольхими каплями 5%-ной НС1.
Раствор пропускают со скоростью 5 мл/мцн через колонну, содержащую !О г катионита КУ-2 нлн СЛВ-3 в Н-форме. После этого колонку 3 — 5 раз промывают 15 — 30 мл воды. Основной фильтрат н цромывные воды собирают в коническую колбу емкостью 500 мл, затем определяют содержание борной кислоты объемным методом. Авторы рекомендуют параллельно проводить холостой опыт. Высокая степень' очистки борной кислоты при помощи катионитов [329] позволила применить метод для получения боратных люминофоров [1208]„а также при анализе минералов [254, 706], вод [884], удобрений [734], органических соединений [1013]. 2. Методы анионного обмена, Сорбция бора на анионитах зависит от степени основности анионита, природы Обменивающихся ионов, а также От ки потно среды. На слабоосновных аннонитах заметное поглошение бо нои кислоты наблюдается только при использовании смолы в гидроксильной илн карбонатной формах (58, !!Ц.
Наиболее эффективное под глошение достигается на сильноосновных анионитах [722]. г Характер поглощения на мо- к 2 мнгггуг бю 47 У 4 б б, 8 Я угг 77 угрН Р г 2 у О у Н 7 г У м и 72рн Рпс. 37. Зависимость поглощенна бора на смоле ЭДЭ-10П в С1- н ОН- формах от рН равновесного раствора (в ммоль/г): г — олз м нвг, !эдэ-юп он йорма; г — олз и нвгг !эдэ-!Оп с1-форма!; з — о,!о м н,во !эдэ.!оп. с!-форма) Рас. 38. Зависимость поглощенчя бора на смоле АВ-17 (С1-форма) от рН равновесного раствора: т — ою м нвгн г — ою м н,во, нофункциональном анионите, например АВ-17, зависит главным образом от форм сушествования бора в растворе и избирательности их к смоле.
В случае полифункционального анионита, например ЭДЭ-10П, поглощение зависит также и от изменения емкости в зависимости от кислотности раствора [18Ц. Из водных растворов борной кислоты и баратов бор значительно поглощается в щелочной области [505], в то время как при РН<5 сорбцни практически не происходит. Кривые зависимости поглощения бора (в виде НзВОз) на анионитах от рН ра~вновесного раствора (рис.37, кривая 3, рис. 38,кривая 2) имеют максимум при рН 7,5 — 9,0. Высказано предположение, что в этой области преимущественно сорбируется двухзарядный тетраборат-ион В40т'- [180].
Снижение сорбции при дальнейшем повышении рН, по-видимому, связано с появлением в растворе однозарядного иона ВОа- [180]. 149 Несмотря на то что вообше емкость полифункциоиального анионита значительно выше монофункционального даже в области максимума 1 г анионита ЭДЭ-1ОП поглощает только 0,83 ммоли В [!8!]. Последнее связано с тем, что полифункциональные аниоииты имеют высокую емкость только в кислой области; поэтому для извлечения целесообразно связать бор в комплекс, обладаюший свойствами кислоты (например, НВГ4), который может сорбироваться при низком значении рН.
На рис. 37 (крнвые l и 2) и 38 (кривая 1) показана также зависимость поглощения тетрафтороборной кислоты аннонитамн ЭДЭ-)ОП (в С)- и ОН-формах) и АВ-17 (С!-форме) от рН равновесного раствора. Максимум поглощения бора на анионите АВ-!7 наблюдается при рН 2 — 6, т. е. в области, где наряду с ионами ВГг- появляются ионы ВГзОН-, обладаюшие большей избирательностью к смоле. Снижение поглошения анионов бора при рН>6 происходит из-за конкуренции с гидроксильными ионами и фтор-ионами, которые появляются в результате разложения ВГзОН- шелочью. При рН>8 бор из фторидных растворов поглощается в тех же формах, что и из водного раствора без НГ. Тетрафтороборная кислота значительно лучше поглощается анионитом ЭДЭ-)ОП в ОН-форме, чем в С!-форме (рнс.
37, кривые ! и 2). Сорбция бора из тетрафтороборатных растворов примерно в 5,5 раз больше, чем из водного раствора НзВОз. Это обстоятельство может быть использовано при анализе природных вод. Способность борной кислоты ие сорбироваться анионитом в кислой среде можно использовать для количественного отделения ее от мешающих аниоиов [839], а также от катионов, находяшнхся в растворе в форме комплексных авионов. В качестве примера может служить определение бора в металлическом уране и плутонии [402]. 1 г металлического урана растворяют при нагревании в 15 мл 12 Ф НС! с добавлением нескольких капель НХОг, после охлаждения пропускают раствор через колонку (диаметрам 10 мм, высотой 200 м,и, заполненную апионитом дауэкс-1 в С1-форме). В сильнокислых хлорпдных средах уран образует комплексное соедипевие акяоавого характера и поглощается анионитом, а бор проходит в фильтрат.
0,2 г Рн растворяют таким же образом, однако Рн(ШП, образуюшийся при растворении, неполностью превращается в Рн()У) или Рн(т1!), в то время как полностью поглошаются смолой именно четырех- и шестивалентный плутоний. Поэтому для окислении Рн(11!) рекомендуют добавлять большее количество (1 мл) кони. Н)')Оз. Метод анионного обмена применяют при определении бора в металлическом алюминии [960]. Условия отделения бора от алюминия [960] описаны на стр. 192. 150 Метод аниопиого обмена позволяет упростить длительную операцию выделения бора из метилбората после дистилляции [1130], так как при прохождении дистиллята через колонку, наполненную ааионитом дауэкс-2, происходит гидролиз метилбората.
Метанол удаляют из колонки промыванием водой. Борную кислоту десорбируют 1 й! НС!. Анионный обмен применяют для концентрирования борной кислоты из водных н карбонатных растворов [428], очистке борнон кислоты [72, 262, 1041]. 3. Методы, основанные на применении смешанных и он итоны х колонок. Эффективное отделение боратионов от примесей сильных электролитов достигается пропусканием анализируемого раствора через смесь анионита амберлит )К-45 в ОН-форме и катионита нальцит НСК в Н-форме [402). Указанным способом отделяют бор от больших количеств Ге(!И), 5п (1У), Р04 МпО СгзО и др В ряде случаев бывает выгодно пропускать растворы сначала через смешанный слой, а затем через колонку с аиионитом [428], либо комбинировать одновременное применение колонок с катионитом и анионитом [121!]. При помоши смешанных ионитовых колонок выделяют борную кислоту из образцов сталей [419], а также при анализе удобрении [!019]. Для выделения борной кислоты, помимо динамического способа ионного обмена, в ряде работ применен статический способ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
