А.А. Немодрук, З.К. Каралова - Аналитическая химия Бора (1060734), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Для разложения анализируемого материала с целью последующего отделения бора отгонкой в виде борнометилового эфира рекомендуется сначала расплавить 2 г безводного двухзамещенного фосфата натрия и 1 г фосфорной кислоты в платиновом тигле, а затем прибавить тонкоизмельченную пробу и осторожно нагревать до полного сплавления смеси [654!. Если требуется, закрытый тигель можно нагревать несколько минут на паяльной горелке. По окончании сплавления плотно закрытый еще горячий тигель не полностью погружают в холодную воду, и отделившиеся кусочки плава помещают в дистилляционную колбу. Частицы плава, приставшие к тиглю, удаляют нагреванием с сиропообразной фосфорной кислотой и также переносят в дистнлляционную колбу, в которую сверх этого добавляют еще !О жл сиропообразной фосфорной кислоты. После этого колбу соединяют с холодильником, смесь нагревают до удаления воды и получения гомогенного раствора.
Затем вводят метанол н отгоняют бор в вндс борномстилового эфира. Для разложения силикатных пород рекомендуется [577, 816! пробу разлагать сплавлением при 900'С со смесью карбоната натрия и окиси цинка (2:!) в течение 10 мин. При 'сплавлении с указанной смесью кремний полностью переходит в нерастворимое соединение и легко может быть отделен от растворимых компонентов. Плав выщелачивают горячей водой и фильтруют. Фильтрат нейтрализуют НС! (1: 10) и бор определяют в нем титрованием раствором едкого натра в присутствии манннта.
Для определения бора в промышленных борсодержащих рудах (см, табл, 2) его извлекают в виде борной кислоты обработкой навески (0,3 — 0,5 г) 40 мл 1О' -ной соляной кислоты при кипячении в колбе с обратным холодильником в течение 40 мин. [24ь После охлаждения до комнатной температуры холодильник споласкивают водой, затем вводят в колбу карбонат кальция до полной нейтрализации раствора. После каждой добавки СаСОз колбу прикрывают часовым стеклом. Карбонат кальция прибавляют до тех пор, пока он не перестает раство- !64 ряться и не прекратится выделение СОь По окончании нейтрализации содержимое колбы кипятят 20 мин.
с обратным холодилшгиком. По охлаждении раствор фильтруют, осадок промывают два раза водой и в фильтрате определяют бор титрованием раствором едкого патра в присутствии маннига. Средняя ошибка — около 1' . Интересный метод разложения силнкатов предложен недавно Штсфлом [1088). Оп состоит в том, что навеску тонкорастертого анализируемого материала смешивают в пробирке из термостойкого.стекла, нс содержащего бора, с порошком алюминия н растертым сухим едким натром. После непродолжительной сильно экзотермнческой реакции, начинающейся при слабом нагревании и сопровождающейся выделением водорода, смесь нагревают 2 — 3 мин, на светящемся пламени горелки. Образующийся рыхлый план полностью растворяется в кислотах. Оптимальное количество добавляемого алюминия составляет 25— 357~ от веса анализируемого материала при 8 — 10-кратном (по отношению к алюминию) весе едкого патра.
После растворения плава н отделения бора отгонкой в виде борнометилового эфира бор определяют либо спектрофотометрическим методом с применением кармина по методике Рябчикова и Дапиловой [254[, улучшенной Гетчером н Уилкоксом [580[, или другим подходящим методом. Для серийного определения бора в осадочных породах с отделением бора отгонкой в виде борнометилового эфира с применением 1,!'-диантримида рекомендуется следующий способ разложения [1174[. Навеску породы (около 350 мг), содержащую ! — 5 мкг В, смешивают с 1 г МарСО, в тигле, засыпают сверху еще 0,5 г Ма,СОз и постепенно нагревают до 875'С, при этой температуре выдерживают в течение часа.
План растворяют в 1О мл Нг804 (1; 1). Некоторые из методов разложения руд, минералов и горных пород описаны в других работах [!51, 579, 710, 969, 1088[ и специальных руководствах [8, 24, 56, 1205). Методы отделения бора от других элементов и методы его определения Так как большинство методов, применяемых для определения бора, не свободно от мешающего влияния других элементов, то после разложения анализируемого материала нз полученного раствора бор предварительно выделяют с целью отделения от других элементов.
В ряде случаев из раствора выделяют не бор, а мешающие элементы. Один из важнейших методов отделения бора от других элементов — отгонка его в виде борнометилового эфира из кислых растворов (соляная, серная нли фосфорная кислоты). Этот !65 метод подробно описан в гл. ту. Наиболее распространенный и универсальный вариант — метод Чэпина !бб, 433]. Навеску (до 0,5 г) тонкоизмельчеиного минерала или породы, содержащую до 0,1 г В, помещают в колбу дистилллционного аппарата, обрабатывают не более чем 5 мл НС1 (1: 1) и нагревают на водяной бане до полною растворения.
Вслн анализируемый материал не растворяется в соляной кислоте, тоего смешивают с шестикратным количеством карбоната натрия или его эквимолекулярной смеси с карбонатом,калия и сплавляют. По охлаждении план в тигле разлагают, постепенно прибавляя вычисленное количество соляной кислоты (1: 1). Эту операцию проводят, поместив тигель в чашку и держа его по возможности все время закрытым крышкой. К концу растворения плана можно применить нагревание, но доводить до кипения не следует для предотвращения возможных потерь бора с водяным паром. Затем раствор переносят в дистилляционную холбу, споласкивают тигель небольшим копичеством воды и вносят безводный хлористый кальций по ! г на каждый мнллилитр раствора.
Пос,че легкого встряхивания колбы для растворения хлористого кальция ее опускают в водяную баню, затем из другой ~колбы начинают отгоику метилового спирта. Подробное описание прибора и проведение отгонки приведено на стр. 133; схема прибора представлена иа рис. 31. По получении 100 мл дистиллята приемник заменяют другим и продолжают отгонку. К первому дистилляту прибавляют 1 каплю 1а)а-ного раствора паранитрофенола з 75%-ком этаноле и нейтрализуют свободную кислоту. После этого прибавляют 0,2 мл О,ба)а-ного раствора фенолфталеина в 50а)а-ком этаноле и титруют до появления розовой окраски. Хотя конечная точка тнтрования не очень резко выражена, количество едкого натра, затраченное на титрование до появления храсной окраски фенолфталеина, приблизительно соответствует содержанию борной кислоть! в дистилляте.
Когда в анализируемом материале содержится 3 — 4ай ВаОа, для титрования применяют 0,5 Л! раствор едкого натра, чтобы меньше разбавлять дистиллят. По окончании титрования х дистилляту прибавляют двукратное количество щелочи по отношению к израсходованному на титрование, затем переносят дистиллят во второй дистилляционный прибор для отгонки метанола. Отгонку в первом дистилляционном аппарате продолжают до получения вторых 100 мл дистиллята, после чего прекращают дистилляцию.
Второй дистиллят обрабатывают так же, как первый, и затем вводят его в колбу дистилляционного аппарата для отгонки метанола. Отгонху метанола.из объединенных дистиллятов продолжают до тех пор, исака ие прекратится кипение при нагревании на водяной бане. После этого остаток раствора из дисгилляционного аппарата переносят в чашку, колбу споласкивают 1 — 2 раза водой и упаривают до получения остатка объемом около 25 мл, если титрование проводилось 0,1 Л) раствором едкого патра, и много меньше, если титрование проводилось 0,5 У раствором щелочи.
Упаренный раствор переносят снова в колбу и при перемешивании вводят из капельной воронки соляную кислоту (1: 1) до исчезновения окраски обоих индикаторов. Колбу нагревают иа водяной бане 1 — 2 мин, затем соединяют ее с насосом и кипятят при пониженном давлении до тех пор,пока раствор не станет почти холодным и не будут появляться лишь отдельные пузырьки.
Удалив таким образом углекислый газ, нейтрализуют избыток соляной кислоты 0,5 Л' раствором едкого патра до появления желтой окраски паранитрофенола, после чего снова доводят до кислой реакции 0,1 У раствором соляной кислоты и опять нейтрализуют 0,1 Л' раствором едкого патра до слабо-желтой окраски раствора, что соответствует строго нейтральной реакции. Затем прибавляют 1 г маннита (в случае отсутствия маннита вводят 40 мл нейтрального глицерина) и титруют 0,1 Л! раствором едкого патра до розовой окраски раствора.
После этого вводят еще 1 г маннита и, если прн 466 этом розовая окраска исчезнет, продолжают титровать раствором едкого пат- ра до ее появления. Одновременно проводят холостой опыт, т. е. опредечяют количество едкого патра, расходуемое на титрование одних реактивоВ в тех же услоВнях. Исключая время, необходимое на подготовку прибора и приготовление реактивов, за 8 час.
можно выполнить четыре определения. Если а!шлизируемый материал содержит мышьяковистую кислоту, ее предварительно окисляют перекисью водорода до мышьяковой кислоты, которая не мешает определению бора. Присутствие фторида в количестве до 0,1 г (считая на КР) также не мешает. Органические вещества устраняют окислением при помощи НзОз в щелочном растворе (1062], а также смесью 5(азОз, КС10з н сахара (900] или, в некоторых случаях, экстракцней [490]. Виберг !1187] описывает несколько видоизмененный метод, по которому отгонку осуществляют в присутствии коня, НВЯО,.
Метод рекомендуется для выделения бора из различных материалов как не содержащих 8!Оз, так и из стекол и эмалей для отделения макро- (более 1 мг) и микроколичеств (0,02 — 1 жг) бора. Более простой метод отделения бора отгонкой в виде борнометилового эфира описан Книпович !8]. Он заключается в отгонке борнометнлового эфира из раствора, нейтрализованного по лакмусу и подкисленного несколькими каплями !0$-ной уксусной кислоты, при температуре 130 — 140'С (парафиновая баня). Дистиллят собирают в приемник с раствором едкого патра нлн карбоната аммония. Отгонку с новыми порциями метилового спирта повторяют еще трн раза при 80 — 90'С, а затем прибавляют 2 — 3 мл 10%-ной уксусной кислоты и отгонку повторяют еще 2 — 3 раза, После отделения бора отгонкой в виде борнометилового эфира, кроме титрования борной кислоты раствором едкого патра в присутствии маннита или другого многоатомного спирта, часто применяют и другие методы.
Это связано с тем, что титрованием с достаточной точностью можно определять только до 1 мг,В, Для определения малых количеств бора (<! мг) наиболее подходящн фотометрическис методы. Отгонку микро- количеств бора проводят несколько иначе. Количество дистнллята в этом случае составляет около 50 мл и редко достигает 100 мл. Если навеска содержит до 20 мкг В, то работу необходимо проводить в кварцевой и платиновой посуде и приборах. В большинстве методов борную кислоту переводят в борнометиловый эфир в присутствии водуотнимающих веществ, как, например, СаС!э, ХпС1г, НВЯОж НВРОч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
