И.М. Коренман - Аналитическая химия Калия (1108627), страница 28
Текст из файла (страница 28)
К раствору да авляют А '", перемешивают н разбавляют водой до 100 мл. дноактнвным нзотопам 6 м я т активность Осадок сере ро- р ф О б -бортетрафенила отфильтровывают н измеряют по фо м ле 10 мл фнльтрата [14732 Количество калин вычнсляют по фор у. аА — 1оа 1М 39,1, А где а — введенный объем раствора нитрата серебра, мл; А — активность 1 мл„ введенного раствора нитрата сере ра, имл(мия, и†активность мл ф !О фнльтрата, имя(мии (актнвностн дайы за вычетом активности фона). М вЂ” нормальность раствора нитрата серебра. Можно, конечно, вести определение путем измерения активности осадка Ад[В(С,Нз)4]. Погрешность определения — около Возможно радиометрическое определение калия с применением изотопа свинца, Т[тВ [114!]. Следует отметить определение алия по интенсивности расконцентрации растворов иодида калия по и сеивания р-излучения радиоактивного изотопа фосфора [1036].
6 Аяяяягячяскяя хяияя кяляя 113 Определение методом радиоактивации Определение калия путем радиоактивации основано на ядерной реакции: К]в+по-'К э+у. Исследуемый объект облучают в реакторе потоком нейтронов с плотностью 5 ° !О" — 3 ° 10'х нейтронов на смх/сгк [644, 2067). В зависимости от плотности потока нейтронов, от навескн и содержания в ней калия облучение продолжается от 3 дней [2067) до 2 месяцев [833). Исследуемый объект растворяют, добавляют в качестве носителя небольшое количество соли калия, из раствора выделяют калий либо разделением на колонке с катионитом [904), либо осаждением в виде перхлората калия [644), затем измеряют активность полученного препарата, содержащего К". Сравнивают с активностью аналогично обработанных эталонных образцов соли калия.
Этот метод отличается высокой чувствительностью и позволяет обнаруживать до 10-" г [644) и даже до !О в г калия [596, 1843). Такой способ применяется для определения до 8 10-в% калия в кремнии [2067), минералах [1,833, 2425, 2917а], крови [2613], сыворотке [1338] и других объектах [!95, 426, 828, 86!). ФИЗИЧЕСКИЕ ййЕТОДЪ| Фотометрия пламени сротометрня пламени очень широко применяется для определения калия. По числу исследований этот метод занимает первое место, оставляя далеко позади остальные способы количественного определения калия.
Методика определения калия описана в монографиях и руководствах по фотометрии пламени [409, 410, !516). Этот метод пригоден для анализа растворов, содержащих малые количества калия. Последний определяют по интенсивным красным линиям 7698,98 и 7664,91 А. Чувствительность определения калия в зависимости от ряда факторов колеблется в пределах 1 10 в — 2 ° 1О-т г/мл [224, 409, 410, 4!4, 691, 709, 897, 1046, 1092, 1210, 1871, 1940, 2286, 2529, 2767, 2768, 2885, 2887).
Применением совершенной аппаратуры и чувстви. тельной регистрации интенсивности линий (фотоумножитель) удается понизить определяемое количество калия до ! ° 10-э— 5 1О-в г/мл ]310, 1178, 2596] и даже до 5 ° !Ог ю г/мл [1515]. Вследствие высокой чувствительности для определения достаточен очень малый объем исследуемой жидкости, порядка 2 ° 10 х мл [758) и даже 2 ° 10 4 лтл [1178, 1718, 2286). К недостаткам определения калия методом фотометрии пламени следует отнести зависимость получаемых результатов от 114 одновременного присутствия других веществ. О влиянии отдельных элементов на определение калия нередко имеются противоречивые данные.
Например, некоторые авторы полагают, что соли натрия невлияютилипочтн не влияют на определение калия [2004, 2271; 2494), по данным других авторов присутствие натрия уменьшает результаты количественного определения калия [1047, 2183] и, наконец, можно встретить много утверждений о повышении результатов определения калия, если в пробе присутствует натрий [413, 444, 842, !466, 1644, !909, 1970, 2081, 2879). Очевидно, характер влияния солей натрия зависит от отношения количеств калия и натрия. В зависимости от конструкции применяемых приборов, характера пламени и используемой линии спектра калия количество натрия может без существенных ошибок превышать содержание калия в 100 — 100000 раз [409, 410, 758, 842, 2685).
О влиянии натрия на определение калия см. также [5, 144, 632„ 679, 758, 772, 843, 1280, 1491, 1976, 1984, 2146, 2555, 2664, 2?70]. Для уменьшения влияния натрия рекомендуют и в стандартные растворы вводить соответствующие количества хлорида натрия [1909, 2050, 2446] или применять красный светофильтр [185!). Влияние солей натрия уменьшается, если в исследуемый раствор ввести хлорид бария [1491, 2752).
Для определения очень малой примеси келия в металлическом натрии (или в хларнде натрия) рвстворяют 1 г натрии в метаноле, раствор осторожна подкисляют соляной кислотой, выпаривают досуха, остаток растворяют в 4 — 5 мл воды. Полученный раствор подкисляют солиной кислотой до рН 4 — 5, добавляют в качестве коллектора около 1 лг хлоридг гммания, освждают калий и вммоний добавлением 1 .кл О,! М раствора нвтрий-бортетрвфеинла. Осадок отфильтровывают, промывают 1 %-ной уксусной кислотой. Освдок растворяют в 1 капле ацетона, для переосгждения добавляют 5 лл воды и 0,5 лл раствора нвтрий-бортетргфенилв. Осадок растворяют в 4 мл смеси тетрвгидрофургнв и воды (2:3), в этом растворе определяют калий методом фотометрии пламени по линии 7698,98 А. Этот способ позволяет определять до 7 ° 10 в% калия в натрии с погрешностью около 5% [2103, 2117).
В некоторых работах изучалось влияние лития [409, 410, 679, 1495, 2271, 2278, 2770], рубидия и цезия [409, 410, 412, 1246, 1597, 2066, 2269 †2!) на определение калия. Присутствие лития мало отражается на результатах определения калия; рубидий и цезий повышают результаты определения калия. Тем ие менее удается определять до 4 10 4% калия в солях цезия [412).
В ряде работ можно встретить указания об отсутствии влияния магния на определение калия [1495], в других работах утверждается, что не мешают только 10-кратные количества магния [2004), а большие количества этого элемента понижают результаты определения калия [2183, 2494). О влиянии магния см. также [144, 842, 843, 2185, 2770, 2796]. Большое внимание уделено исследованию влияния солей кальция на результаты определения калия [144, 679, 842, 843, !466, 16!9, 1909, !960, В* 115 1976, !984, 2185, 2555, 2770, 2796, 2879].
Соли кальция почти не влияют на определение калия нли влияют очень мало (2004, 2446, 2494, 2879]; иногда они только немного повышают результаты в присутствии 200 — 100000-кратных количеств кальция по сравнению с количеством калия [409, 410). Следует, однако, отметить и указание о снижении определяемых количеств калия, если одновременно присутствуют соли кальция [2183]. Для устранения влияния кальция вводили его соль в эталонные растворы [2050].
Добавление 1 !С! устраняет влияние солей кальция [144). Метод фотометрии пламени позволяет определять до 10?а калия в СаС!з (588]. Мы ограничимся только ссылками на работы, посвященные влиянию солей аммония [842, 843, 2004, 2183, 2796„2814), бериллия (2084), стронция (144, 2555, 2770], бария (144, 2183, 2284, 2555], марганца [2183, 2237], алюминия (1495, 2004, 2814], железа (!495, 2183, 2!85, 2746], хрома, кобальта, никеля, меди, цинка, молибдена [2185], вольфрама [!485], рения (1992). Свободные азотная, соляная, серная, фосфорная, борная, щавелевая кислоты уменьшают результаты определения калия [842, 1047, 1284, 1301, 2025, 2185, 2908), однако при концентрации около 0,1 М это влияние уже не ощущается [1909].
Для уменьшения влияния кислот рекомендуется разбавить исследуемый раствор водой в известное число раз [!909]. Анионы несколько уменьшают результаты определения калия (985, 2004, 2091, 2879). Изучалось влияние хлоридов (842, 985, 2055, 2770, 2879), сульфатов [842, 843, 1970, 2185, 2879], фосфатов (842, 843, 985, 1017, 1280, 1301, 1922, 1960, !9?О, 2004, 2237, 2537], карбонатов (2770, 2894) и других анионов [2555, 2568]. Для удаления сульфатов и фосфатов, мешающих определению калия. исследуемый раствор пропускают через колонку с анионн.
том [1309). Присутствие органических растворителей, смешивающихся с водой, повышает результаты определения (1301, 1718], Такой эффект вызывает присутствие в растворе до 20'~ метанола (2555]. Поэтому для увеличения чувствительности определения к анализируемым растворам специально добавляют метанол [2555), смесь бутанола, ацетона и хлоргидрата лауриламина [2670). Использование ацетоновых или диоксановых растворов повышает чувствительность определения калия [!718], О влиянии органических соединений см, также [1092, 1718, !909, 286!]. На точность определения калия этим методом влияют и другие факторы, например, вязкость растворов (938], состав и давление газо-воздушной смеси (2935] н т. д. Все эти факторы могут быть источником ошибок при определении калия [759, 23771, для устранения которых вводят поправки (759]. Точность определения калия этим методом обсуждается в ряде работ (2979).
Разные исследователи не одинаково оценивают точность этого 116 метода. Наряду со скептической характеристикой точности метода [7!О) можно встретить и чрезвычайно высокую оценку точности — погрешности составляют только сотые доли процента [1238, 2500). По данным большинства исследователей, погрешность определения калия находится в пределах 0,5 — 5Ъ [1301, 1495, 2081, 2103, 2171, 2295, 2499, 2670, 2908].
При определении очень малых количеств калия (около 24 мкг/л) погрешность достигает 8'~ (2596). Точность определения методом фотометрии пламени сравнивалась с точностью гравиметрического нитрокобальтиатного [136„ 536), хлороплатинатного [1072], цериметрического [2015] и других методов (179, 691]. Очень много работ посвящено определению калия методом фотометрии пламени в самых разнообразных объектах: силикатах [310, 589, 836, 905, 1043, 1047, 1228, !437, 1490, 1567, 16!9, 2343, 2446, 2471, 2536, 2570, 2752, 2814, 2979], минералах и рудах [111, 144, 4!3, 632, 695, 702, 999, 1064, 1480, 1489, 1747, 1821, 1908, 2166, 2343, 2344, 2772, 2908, 2910], почве [2, 136, 137, 179, 182, 352, 371, 639, 654, 869, 895, 923, 937, 939, 947, 999, 1060, 1205, 1288, 1303, 1373, 1437, 1497, !5!3, 1518, 1848, 1922, 1984 †19, 2034, 2078, 2096, 2!04, 2!48, 2218, 2236, 2268, 2324, 2363, 25!5, 2586, 2591, 2625, 2679, 2743, 2788, 2801, 2956], цементе [366, 717, 1174, 1238, 1288, 1863, 2198], угле [1079, 2261), стекле (862, 978, 1228, 1480, 1484, 1491, !495, 2081, 2251, 2291, 2297, 2299, 2392, 2397, 2635, 2763], огнеупорных материалах (769, 1333, 1771, 2055, 2500, 2807], керамических материалах [997, 2308, 2560], удобрениях [660, 842, 1021, 1086, !239, 1241, 1310, 1314, 1328, 1851, 1960, 2004, 2239, 2450, 2453, 2499, 2547, 2776], золе (550, 630, 824, !017,'1328, 1619, 1707, 1851, 2237, 2479, 2500], воде (173, 181, 772, 809, 964, 1085, 1786, 1970, 1994, 2050, 2245, 2256, 2268, 2670, 2770, 2796, 2879), нефти и нефтепродуктах [225, 990, 1678), реактивах и медикаментах (412, 482, 896, 1087, 1092, 1359, 1441, 1655, 1700, 1909, 2103, 2419, 2500, 2606, 2859), пищевых продуктах [453, 550, 772, 1308, 1779, 1903), молоке и молочных продуктах (1467, 1693, 2165, 2508, 2773], вине (801, 1077, 2950], биологических объектах (614, 635, 7!О, 737, 757, 758, 964, 1068, 1088, !150, 1151, 1178, 1252, 1433, 1436, 1466, 1514, 1546, 1564, 1570, 1580, 1584, 1585, 1660, 17!8, 1741, 1809, 1858 †!860, 1941, 1943, 1950, 2013, 2025, 2074, 2091, 2147, 2163, 2171, 2219, 2260, 2263, 2268, 2351, 2415, 2517, 2537, 2572, 2598, 2611, 2658, 2805, 2907, 2918, 2923, 2935], растениях (130, 585, 653, 712, 870, 940, 1350, 1513, 1595.