И.П. Алимарин, В.Н. Архангельская - Качественный полумикроанализ (практическое руководство к лабораторным работам) (1108631), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Только немногие вещества нерастворнмы в горячей концентрированной азотной кислоте. Это — окислы железа, алюминия н хрома, сульфаты кальция, стронция, бария н свинца, галогеннды серебра, одновалентной ртути, фторнд кальция н неко~орые металлы, главным образом благородные, а также снлнкаты, кремневая кислота, окись сурьмы н олова.
Прн обработке сульфндов азотной кислотой может выделяться элементарная сера. Смесь соляной н азотной кислот («царская водка») применяют для растворения благородных металлов н нх сплавов, сульфндов, окнсленных руд, ртути, соединений мышьяка н др. Если нерастворяющнйся в азотной кислоте остаток обработать царской водкой, то окислы сурьмы, олова н сульфнд ртути полностью растворяются, а галогеннды н цнаннды серебра переходят частично нлн полностью в хлорнд серебра. С е р н а я к н с л о т а, Концентрированная кислота (плотностью 1,84) нлн разбавленная (1: 1) служат для растворения алюэпзнневых, марганцевых н железных руд, а также для перевода в раствор окислов некоторых металлов, Благодаря высокой температуре кипения (330') * серная кислота применяется для удаления более летучих кнслог н перевода нх солей в сульфаты, * Полвленне белых паров !удаление Юй нмжпаетси при !50 — !80', !22 Фторнстоводородпая (плавнковая) кислота в виде 40% -ного раствора применяется для разложения снлнкатовых минералов н горных пород, а также прочих соединений кремния, как, например, стекла, эмали н т.
и. Фторнстоводородпая кислота часто применяется в смеси с серной кислотой. Б ром н с то водо род н а я кислота хорошо растворяет болыпннство металлов, сплавов, а также окнсленные руды. Хлорна я к н слота в виде 30- нлн 70%-ного раствора применяется для растворения многих соединений, металлов н сплавов, особенно для разложения хромовых руд н фторндов. Эта кислота в концентрированном виде является окнслнтелем; вследствие высокой температуры кипения она прн нагревании вытесняет все прочие кислоты, кроме серной кислоты. Почти все соли хлорной кислоты (кроме КС!0,) весьма хорошо растворнмы н воде. Благодаря этим ценным свойствам НС!04 в последнее время находит широкое применение в аналитической химии.
В некоторых случаях прн растворении в кислотах металлов н нх сплавов н сульфндов добавляются окислителя: Вга, КС!О„ НаОа н др., которые способствуют растворению н переводят ннзшне степени окисления элементов в высшие. Растворение н разложение веществ кислотами производят в стеклянной, кварцевой, фарфоровой нлн платиновой посуде. Прн применении фторнстоводородной кислоты можно пользоваться только платиновой нлн свинцовой посудой.
Стекло, кварц, н фарфор в этих случаях непригодны, так как они вступают во взанмодействне с плавнковой кислотой. Платиновую посуду нельзя применять для работы с царской водкой плн со смесью кислот с окнслнтелямн, выделяющими в результате реакции свободные галогены. Прн раствореннн в концентрированных кислотах н прн упарнвапнн кислых растворов возможны потери некоторых элементов в виде летучих соединений: галогенидов мышьяка, железа, теллура, сурьмы, олова н ртути; прн упарнваннн с НЕ, кроме того, улетучиваются кремний н бор в виде 8!Рл н БЕа После обработки пробы соляной, азотной нлн серной кислотой может остаться нерастворимый остаток (кремневая кислота, снлнкатовые минералы, двуокись олова в виде минерала касснтернта, сульфаты бария, сгронцпя н свинин!. Разложение кислыми плавнями Труднорастворнмые в кислотах вещества, как, например, окись алюминия (корунд), окись железа (мал!нтньш железняк), окись хрома, окись титана н другие окислы, а также шлаки, переводят в раствор после оплавления с пнросульфатом калия КаЯаО! нлн бнсульфатом натрия Ь)аНБОо Хорошо нза!ель'!сивый образец в количестве !Π— 30 и!г помещают в стеклянную пробирку нлн в фарфоровый тигель н доба- !23 вляют десятикратное по весу количество пиросульфата калия.
Смесь нагревают (рис. 44) в течение 15 — 20 мин., постепенно повышая температуру до слабокрасного каления. Резкое повышение температуры в данном с,пучае нецелесообразно, так кзк при этом происходит слишком быстрое разложение пиросульфата с выделением 50, и образованием КгБОь который уже не реагирует с анализируемым веществом. С другой стороны, слишком слабое нагревание также не приводит к цели, так как реакция с Кз5гОг при высокой температуре основана на действии серного ангидрида. Нагреваиие продолжают до тех пор, пока не получится совершенно прозрачная жидкость. Если расплавленная масса в результате энергичного нагревания становится очень вязкой и затвердевает, то тигель со сплавом охлаждают, прибавляют 3 — 4 ЛРгаллль капли концентрированной серной кислоты и вновь повторяют операцию сплавления. Ввиду того что пиросульфат калия практически не реагирует с глазурью фарфора, кварцем или стеклом, изде- ('1 лиями из этих материалов можно пользоваться для проведения в них сплавления.
Платиновые тигли следует упоФа~ллеллллла треблять только в тех случаях, когда безусловно недопустимо работать в фарфоровой и стеклянной посуде, Рнс, 44 Сплавленне с Вполне остывший плав растворяют при пирьсульФатьм калия в нагревании в воде, прибавив, если нужно, несколько капель концентрированной соляной или серной кислоты. Полученный таким образом раствор подвергают анализу по описанной схеме, причем определяют все катионы за исключением калия и натрия. Если при растворении плаза в воде остается нерастворимый остаток, то в нем могут содержаться следующие вещества: силикаты, кремневая кислота, двуокись олова (в виде минерала касситерита, поддающегося лшпь в незначительной степени действию К Зг07), сульфаты бария, стронция, свинца и частично кальция. Если присутствует много висмута и сурьмы, то при обработке сплава водой происходит гидролиз сульфатов этих металлов с образованием основной сернокислой соли висмута н сурьмяной кислоты.
Иногда в нерастворимом остатке содержатся также основные соли алюминия и хрома. Явление гидролиза и образование основных солей устраняют добавлением соляной или серной кислот во время растворения плава в воде. При применении соляной кислоты может образоваться осадок хлорнда серебра, В таком случае промытьш осадок обрабатывают аммиаком и исследуют полученный раствор на присутствие ионов 124 серебра. Нерастворимый в аммиаке остаток анализируют по описанной ниже схеме. Во время сплавления с пиросульфатом калия могут происходить потери сосдиишшй мышьяка и ртути, а также фтора и бора, что следует учитывать при дальнейшем определении этих элементов. Разложение щелочными плавнями Для разложения силикатовых минералов, руд и горных пород, сульфатов, фосфатов и некоторых окислов применяется сплавление с карбонатом натрия или со смесью карбоната натрия и карбоната калия.
Процесс разложения сплавлением с карбонатами щелочных металлов состоит в следующем: 20 — ЗО мг хорошо измельченного вещества помещают в платиновый тигель и тщательно смешивают с 1пестикратпым по весу количеством безводного порошкообразпого карбоната натрия или карбоната калия-натрия (КХаСО;,). Тигель закрывают крышкой, а затем, постепенно повышая температуру, нагревают на пламени газовой горелки до расплавления массы и в таком состоянии выдерживают в течение 20 мин. Затем тигель охлаждают, помещая его на плиту из отполированного гранита.
После охлаждения тигель опрокидывают и легким постукиванием удаляют плав из тигля. Если этого пе удается достигнуть, то в охлажденный тигель наливают немного воды и осторожно нагревают на пламени газовой горелки (поставив тигель на асбестовую сетку) до тех пор, пока плав не отстанет от стенок тигля, тогда плав переносят в фарфоровую чашку и нагревают на водяной бане. Нерастворившийгя в воде остаток отделяют от раствора, обрабатывают соляной кислотой и приступают к определению катионов в полученном растворе.
В водной вытяжке определяют анионы, но надо иметь в виду, что в этом растворе могут содержаться также элементы, обладающие амфотерными свойствами (например, сурьма, олово, алюминий). Поэтому часть водного раствора после подкисленна исследуют на присутствие в нем катионов. При разложении сплавлением с карбонатами щелочных металлов следует иметь в виду, что платиновые тигли ни в коем случае нельзя применять для веществ, содержащих легко восстанавливающиеся злеменг1я — олово, сурьму, свинец, мышьяк и т. п., образующие с платиной сплавы. Когда одновременно со сплавлением требуется произвести окисление, что особенно ва кпо для перевода в растворимое состояние соединений хрома, хромистого железняка, сплавление производят со смесью карбоната натрия и нитрата натрия; количество последнего должно быть примерно равно количеству сплавляемого вещества. 12ь Некоторые трудно разлагающиеся соединешгя, особенно минералы: окись хрома, хромистый железняк, шпинели, оловянный камень (касситерггт), а также сульфидные, мышьяковые и сурьмяные руды рекомендуешься сплавлять с едким натром или перекисью натрия.
Сплавлсние с этими реактивами производят в железных, никелевых или серебряных тиглях; при этом учитывают загрязнение раствора веществом, из которого сделан тигель, и соответствующие элементы в растворе не определяют. Количество применяемого плавпя должно примерно в 6 — !О раз превышать все пробы (но пе быть меньше 0,5 е). Прежде чем делать окончательные выводы на основании результатов анализа о составе анализируемого вещества, надо учесть, что прн сплавлснии низшие степени окисления элементов час~о переходят в высшие. Поэтому валентность обнаруженных элементов в исходном веществе могла быть иной, чем в результате анализа. П!. АНАЛИЗ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Аналитическая химия металлов и сплавов охватывает довольно обширный материал вследствие многообразия сплавов и различного сочетания в них элементов как в качественном, так и в количественном отношении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
