А.А. Немодрук, З.К. Каралова - Аналитическая химия Бора (1060734), страница 6
Текст из файла (страница 6)
анализируемого материала смешигают с 4,5 ч. бисульфата калия и 1 ч. фторида кальция. Смесь .26 помешают в ушко платиновой проволоки и вносят в пламя горелкй. В присутствии бора появляется зеленое окрашивание. Медь и таллий мешают и должны быть предварительно удалены. Вместо СаЕэ можно применять НаЕ, 5)Н4Е или концентрированную плавиковую кислоту, а вместо бисульфата калия— серную кислоту [431, 674, 741]. В присутствии бария также образуются летучие соединения„окрашивающие пламя в зеленый цвет [707]. Образующийся ВГ, предложено [366, 545, 768, !094] выводить пропусканием через реакционную смесь тока водорода, который по выходе из реакционного сосуда через трубку с оттянутым концом поджигают и наблюдают окраску пламени.
Если вместо !чаг, Кг, ХН4Е, СаГг или НГ применять 1ХН4), [5! ГД, то реакцию можно проводить в стеклянных сосудах. В этом случае медь, фосфаты и молибден не мешают. Пр~ирода зеленого свечения пламени в присутствии бора, вводимого в пламя в виде борной кислоты нлп борнометилового или борнозтилового эфиров, сгорающих в пламени с образованием борного ангидрида, была предметом многих исследований. Это свечение приписывалось Различным радикалам н молекулам: ВО [1049], ВэО, [989] и НзВОз [679]. Мальцев и Татевский в 1958 г. высказали предположение, что зеленое свечение пламени обусловлено присутствием радикала ВОэ [249].
Эта точка зрения нашла подтверждение в ряде более поздних работ [166— 168, 675]. По-видимому, зеленое свечение пламени, возникающее при поступлении в него ВГ,, также связано с образованием радикала ВО,. Открытие бора спектральными методами В эмиссионном спектре бора имеются две интенсивные линии: 2497,73 и 2496,8 А.
Линия 2497,73 А более интенсивна, в связи с этим она чаще используется в анализе. В видимой части спектра имеется несколько линий: 5800, 5480, 5180, 4920, 47!О, 4529 и 4365 А '[247, 516], которые также используются в аналитических целях [957]. Указанные характерные линии бора появляются в пламени или в дуге в присутствии кислорода. При открытии бора по линии 2497,73 А мешают;келезо, германий н фосфор. Слабое мешающее влияние оказывают рубидий, марганец, молибден, никель, ванадий и осмий. Наибольшее мешающее влияние оказывают линии Ге 2498,8; Ое 2498,0; Оз 2498,4; Р! 2498,5; )хп 2498,6 и Кп 2498,4 А.
При использовании линии В 2496,8 А сильно мешают кобальт и палладий н несколько меньше висмут, марганец, рубидий, хром и бериллий. Для открытия бора в растворах наиболее удобен метод спектроскопии пламени, так как в этом случае раствор непосредственно вводится в пламя. Чувствительность определения составляет 3,2 мкг(мл В [766, 1009].
Этот метод позволяет определять 27 бор в метанольных дистиллятах с чувствительностню до 1 мкг/мл В [416]. Для определения бора в дуге или искре анализируемый раствор сначала наносят на электрод, высушивают и затем анализируют. При определении бора в мелкоизмельченных материалах (со. лях, порошках и т. и.) пользуются дуговыми и искровыми источ-. никами. В этом случае анализируемое вещество наносят непосредственно на электроды. Чувствительность определения бора в дуге выше, чем в искре, и достигает 0,001474. Дуговой метод был применен для открытия бора в алмазе [347], чилийской селитре [393] и окиси меди [394]. При определении бора в металлах их используютв качестве электродов как в искровых, так и дуговых методах.
Чувствительность определения бора в легированных сталях и других железистых материалах (после обыскривания анализируемого образца) составляет для искры 0,05 и для дуги 0,005~/4 [247, 1005]. Абсолютное количество бора, определяемое в искре, равно 20 маг, а в дуге — 2 мкг.
Для обнаружения бора в газах в виде ВГм анализируемый газ (воздух) пропускают через раствор едкого патра и определяют в ием бор в дуге с алюминиевыми электродами. Метод позволяет оонаружнвать до 0,01 мг ВГм [389]. Открытие бора по образованию комплексной кислоты с полиоксисоединениямн При добавлении маннита, инвертно4о сахара и многих других полиоксисоединений нейтральный или слабощелочной раствор, содержащий борную кислоту, становится кислым, что обнаруживается по изменению окрааки соответствующего индикатора [411, 489, 508, 572]: бромтимолового синего, фенолфталеина и др.
Из них наиболее эффективен, по-видимому, бромтимоловый синий «508, 873]. Для открытия бора с применением бромтимолово4о синего анализируемый раствор нейтрализуют до перехода желтой окраски индикатора в зеленую. После добавления концентрированного раствора маннита, предварительно нейтрализованного до той же зеленой окраски индикатора, смесь в присутствии бора приобретает желтую окраску.
Для определения бора в очень разбавленных растворах применяют маннит, который предварительно перекристаллизовывают из раствора, нейтрализованного едким натром по бромтимоловому синему, промывают чистым ацетоном и высушивают на водяной бане. Анализируемый раствор нейтрализуют по бромтимоловому синему и делят иа две части. К одной из ннх прибавляют маннит и сравнивают окраску обеих частей раствора.
Раз- 28 личне окраски наблюдается при содержании бора в анализируеом растворе до 0,02 маг(мл. При проведении реакции капельмом ным методом на фарфоровой пластинке достаточно двух капе. ль раствора. В этом случае открываемый минимум составляет 0,00! мкг В [508]. Вместо мак~нита могут применяться многие другие полиоксисоединения (инвертный сахар, глицерин, дульцит, сахароза, сорбит), но с применением маннита реакция протекает достаточно быстро, и кислотные свойства образующегося комплексного соединения оказываются наиболее резко выраженными. Открытию бора этим способом мешают периодаты и германий, в присутствии которых наблюдается точно такое же изменение окраски индикатора. Механизм этой реакции подробно рассматривается в гл. 1 ч*.
Открытие бора с помощью окрашенных органических реагентов Многие окрашенные органические реагенты дают высоко- чувствительные цветные реакции с бором и применяются для его обнаружения. Большинство таких реакций протекает в концентрированной серной кислоте и меньшая часть — в водных растворах. Окси- и аминоантрахиноны, Наиболее обширную группу органических реагентов для открытия бора составляют окси- и аминозамещенные антрахинона. Из них высокочувствительные цветные реакции с бором дают только те, в которых группа ОН нли ХН, находится в положении 1, 4, 5 илн 8 «511]. Такое ограничение связано с тем, что только такие окси'- и аминоаитрахиноны способны взаимодействовать с бором с образованием виутрикомплексных солей, в которых бор главной валеитностью связывается с кислородом гидрокоила с вытеснением водорода и координационно — с кислородом карбонильнои группы.
Из окси- и аминоантрахнноиов для открытия бора наиболее часто применяются хннализарии [441, 511, 820, 1054], ализарин красный Я [483, 511, 1105], пурпурин [5!1], антраруфин [198], ализарин [!98, 930], алголевый сицнй 3Р [690, 928], 4,4'-диамино- 1,1'-диантрахинопламин [355], 1-амино-4-оксиантрахинон [355] и ряд других «116, 124, 585, 930, 1173]. Краткая характеристика реакций открытия бора с некоторыми окси- и амииоантрахинонами дана в табл. 1О. Для открытия бора анализируемое вещество растворяют в конц. Нх804, к полученному раствору прибавляют несколько капель 0,1 — 0,54!е-ного раствора хинализаринав серной кислоте. В присутствии бора раствор окрашивается в голубой цвет, в то время как холостая проба имеет фиолетовую окраску.
Если 29 Та блина 10 Реакции открытия бора с некоторыми окси- и аминоантрахинонами Онраека Предельнаа концентрация Реагент Литература бе* бара с борон Малиновая 1:16 000 1,5-Диоксиантрахиион Хиналнзарии Пурпурии Аиизариновый красный Я 4,4«Днамино.1,1« диантрахиноиламив Алглевый синий Зн 1-Амине-4-оксиантрахинон 1,2,4,5,6,8-Гексаоксиантрахиион-3,7-днсульфокислота 1,8-Лиамино-4,5-диоксиаитрахинон 1,5-Линитро-4,8-диоксиантрахинон 1,8-Линитро.4,5-диоксиантрахинон Трибромантраруфии Кирпично. красная Фиолетовая Оранжевая !124! 1:35 000 000 1; 3 500 000 1: 2 100 000 Голубая Красная [44Ц [51 Ц [483,511,11051 Желто зеленая Синяя Оранжевая 1;20 000 000 Рбэ! 1; 5000 000 1: 2 000 000 Желтая 1690,9281 [51Ц 1:100 000 000 [44Ц Синяя Малиновая Оранжевая Голубая 1: 40000000 Красная 1: 45000000 144 Ц Желто- оранжевая Оранжевая [44Ц 1; 15 000000 14411 1:100 000 0 00 [44Ц Голубовато.зеленая Фиолетовая Красно- фиодетовая Красно- оранжевая Желто- оранжевая Красная Оранжевая Синяя [44Ц 1:100 000 000 1: 40 000 000 2,3-Лициано-1,4-дноксиантрахинон 1,5-Днамино-4,8-диоксиантрахинон Кармин Руфиановая кислота Кислотный чисто- голубой антрахиноновый 3-Нитроализарнн Синяя [2991 1;20 000 0 00 1НООООО 0 00 1:70 000 1941 [9661 [2991 а Красная Голубая Желтая Оранжевая 1:ЗО 000 [2991 содержание бора во взятой пробе очень мало, то окраска раствора может и не быть голубой, но она все же будет заметно отличаться от окраски холостой пробы.