А.А. Немодрук, З.К. Каралова - Аналитическая химия Бора (1060734), страница 41
Текст из файла (страница 41)
КЪ -1. Полученный фильтрат титруют в присутствии маннита раствором едкого цатра. При содержании в руде около 0,)ой В и выше ошибка составляет 2о~~. Для отделения легкогидролизующихся катионов, мешающих определению бора титрованием раствором едкого патра в присутствии маннита, особенно полезно применение снльнокислотной катионообменной смолы 1К-120 в Н-форме [405). Впоследствии было установлено [32Ц, что для этой цели с успехом могут применяться катиониты отечественного производства КУ-2 и СДВ-3 (см. стр, 147). В полученных фильтратах бор легко определяют титрованием в присутствии маннита. Метод дает более точные результаты по сравнению с методом, включающим отделение мешающих примесей соосаждением с ВаСОэ [7). В другом методе борную кислоту вьщеляют из растворов, полученных после разложения с и л и к а т н ы х п о р о д сплавлением с карбонатами, поглощением ее сильноосиовным анионитом дианион БА-100 или $А-200 [1099].
Анализируемый раствор пропускают через колонку диаметром 1 гм н высотой 50 см, наполненную одной из указанных смол в ОН-форме, после чего элюируют борат-ион 0,03 Д! раствором едкого патра. Разделение происходит практически количественно (выделяется более 997о борной кислоты). Коэф. фициент распределения борат-иона при извлечении из растворов с его содержанием 0,00008 †,07 моль/л практически постоянен и лишь немного уменьшается в случае малых концентраций. Для регенерации смолы колонку 171 промывают 0,3 у раствоРом едкого патра.
При малом содержан в эпюа (1 †5 .икг) бор определяют фотометрическими методами, а при большом содержании — титрованием в присутствии маннита. Возможно отделение бора от многих элементов электролизом с ртутным катодом [854, 1108[ или осаждением мешающих элементов в виде гидроокисей или других нерастворимых соединений [3, 1991. Так, для определения бора в рудах, горных породах, минералах и многих других материалах используют следующий метод [8541 Тонкоизмельченную навеску анализируемого материала (до 5 г), содержащую более 0,02е/р В, разлагают нагреванием с 150 мл серной кислоты (1: 1) в колбе с обратным холодильником.
Раствор фильтруют, а остаток озоляют и сплавляют с 15 г карбоната натрия при 950'С в течение 30 — 40 мин. Тигель с планом помещают в стакан, в который вносят ранее полученный фильтрат, и после растворения плана разбавляют водой до 500 мл. Если раствор содержит осадок. его отфильтровывают.
Лликвотную порцию раствора ( 50 ил) помещают в электролиэер с ртутным катодом, затем проводят электролиз в течение 1 — 2 час. при силе тока 6 а, Далее раствор переносят в полиэтнленовый сосуд, прибавляют раствор едкого патра до РН 7,5, а выделившийся небольшой осадок гидроокисей отфильтровывают. Фильтрат помещают в колбу с обратным холодильником, добавляют 2 капли серной кислоты (1; 4) и кипятят для удаления СОх. По оклаждении устанавливают РН 7,3 РН-метром, прибавляют 7 г мапиита и титруют 0,005 1У раствором едкого патра снова до РН 7,3. Если в анализируемом материале более 0,1о7о В, ошибка определения не превышает 2о/з При анализе л ю н е б у р г н т а применяют метод, описанный в работе [31.
0,2 г образца растворяют в бай-ной соляной кислоте при слабом нагревании. По охлаждении расгиор разбавляют до 100 мл. К 50 мл полученного раствора прибавляют 10 — 20 мл 0,83а-ного раствора нитрата цнркония для осаждения фосфатов. Образовавшийся осадок отфильтровывают и промывают два раза водой. К фильтрату прибавляют 7 мл 30г(е-ного раствора хлористого бария и по каплям вводят насыщенный раствор карбоната натрия для осаждения железа, алюминия и цнрконня. Смесь кипятят несколько минут и по охлаждении фильтруют. Фильтрат подкисляют по метиловому красному и кипятят для удаления СОг. После охлаждения нейтрализуют, вводят маннит н титруют 0,1 й раствором едкого патра в присутствии феиолфталеина.
Для определения бора в б о р н ы х р у д а х наиболее широко применяют метод, не требующий предварительного отделения бора [24]. К 0,3 — 0,5 г анализируемой руды в колбе емкостью 250 мл прибавляют 40 мл 1О'/е-ной соляной кислоты и кипятят с обратным холодильником 40 мин. По охлаждении раствора холодильник споласкивают водой в колбу. Раствор нейтрализуют карбонатом кальция, добавляя последний небольшими порциями. Г!осле каждого добавлеаия карбоната,кальция колбу накрывают часовым стеклом, оставляют на некоторое время и затем встряхивают. Карбонат кальции добавляют до прекращения выделения СОг.
По окончании нейтрализации часовое с~екло споласкивают, собирая промывные воды в колбу, н раствор кипятят в течение 20 мин. с обратным холодильником, Дав раствору несколько охладиться, холодильник споласкивают водой, а раствор фильт- 172 Руют в коническую колбу. Осадок два раза промывают водой декантацией. Фильтрат объединяют с промывиыми водами, подкисляют соляной кислотой до кистой Реакции по мстиловому оранжевому н снова кипятят в течение 20 мин. с обратным холодильником для удаления СОх Охлажденный рас р нейтрализуют 0,1 Гт' едким натром, прибавляют 10 мл нейтрального (по фе.
нолфта,чеину) раствора иивертиого сахара, 5 капель этанольного раствора фенолфталеина и тнтруют 0,1 гг раствором едкого патра до появления неисчезающего розового окрашнвания. Затем прибавляют еще 5 мл раствора иивертного сахара и в случае обесцвечивания твтруют далее раствором едкого патра. Для приготовления раствора инвертпого сахара 3 кг сахара растворяют в 1 л воды при кипячении и добавляют 25 мл 3 М серной кислоты. Затем вводят 1,5 л горячей воды, содержанеей 25 мл 3 М рве~вора едкого патра. При определении не слишком малых количеств бора в минн ер а л а х и п о р о д а х ()~20 мг) большая точность (ошибка ~( 0,1 /с) может быть достигнута при использовании гравиметрического метода определения бора, включающего отгонку бора в виде борнометилового эфира и поглощение днстнллята точно взвешенным количеством окиси кальция или точным о ! объемом титрованного ацетата магния.
После испарения дистиллята и прокаливания остатка содержание бора находят по увеличению веса остатка, соответствующему содержанию ВхОг в дистилляте. Подробно этот метод описывается на стр. 45. В последние годы интенсивно развиваются методы, не требующие ни разложения анализируемого материала, ни отде ления бора от мешающих элементов Одним из таких методов является нейтронный метод, основанный на высокой эффективности захвата тепловых нейтронов бором по сравнению с большинством других элементов, сопутствующих бору в его рудах, минералах и породах [18, 95, 212, 287, 300, 301, 473, 724), В табл.
16 приведены эффективные сечения захвата и.рассеяния тепловых нейтронов ядрами бора (природной смесью изотопов) и ряда наиболее распространенных элементов, Из данных этой таблицы следует, что эффективное сечение захвата тепловых нейтронов смесью природных изотопов бора составляет 752 барка, что на три порядка выше, чем для большинства других элементов. Как указывалось выше (см. табл, 3), высокая эффективн сть захвата тепловых нейтронов природной смесью изотопов о бора обусловливается содержанием в ней изотопа, дл которого поперечное сечение захвата тепловых нейтронов составляет 4010 бары. Для количественного определения бора в б о р с о д е р ж ащих пород а х предложена установка [287, 288[, состоящая из нейтронной пушки с водой в качестве замедлителя нейтронов и измерительного устройства; в качестве источника нейтронов служит полониево-бериллиевый препарат мощностью 2 — 4 кюри (устройство установки подробно описано в гл, 1Ъ').
173 Навеску анализируемой породы в медной коробочке емкостью 50 мл с внутренней прижимной крышкой помещают между детектором и направляемым пушкой пучком нейтронов. В'качестве детектора нейтронов применен сцинтиллятор с введеиныьа бором. Использование бора в качестве наполнителя в сцинтнлляторе основано на том, что возникающие при захвате нейтрона ядром бора ионизирующие частицы вызывают световые вспышки в фосфоре (состоящем из Хп5 и В в отношении 7: 2), которые усиливаются фотоумножителем с последующей подачей импульсов на пересчетный прибор. Навеску анализируемого материала измеряют 1О мин, Стабильность работы фотоумножителя контролируют через ! — 2 измерения по эталонной пробе, представляющей породу или руду того же типа, что и анализируемый материал, но яе содержащую бора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
