И.П. Алимарин, В.Н. Архангельская - Качественный полумикроанализ (практическое руководство к лабораторным работам) (1108631), страница 30
Текст из файла (страница 30)
е. пропускают сероводород в подкисленный раствор и, если образуется осадок сульфидов тяжелых металлов, то отделяют его от раствора. К центрифугату добавляют аммиак и насыщают сероводородом для осаждения элементов 111 группы. В центрифугате определяют элементы Пг группы, как описано в $ 30, 31 и 32. Разложение сплавленнен с К4ЧаСОз Пробу измельченного образца (около 20 — 30 мг) смешивают. с таким же количеством чистого ЯОг и 0,5 г К)чаСОз. Смесь тщательно растирают в маленькой ступке, переносят в платиновый тигель и сплавляют. План выщелачивают 1 — 2 мл горячей воды, остаток промывают 2е4з-ным раствором Ь)агСОз и затем 1 — 2 раза водой.
В пгелочном центрифугате определяют анионы, в первую очередь Г и 504=, как описано в $ 47 и 48, 134 Ион ЯОз= определять в растворе не следует, так как в пробу была введена двуокись кремния; этот ион следует определить в отдельной пробе, как описано ниже. В щелочном центрифугате определяют алюминий, который частично растворим в щелочных растворах.
Нерастворившийся остаток растворяют в горячей 6 н. уксусной кислоте и испытывают на присутствие катионов щелочноземельных металлов, согласно 3 30, 31, 32. В тех случаях, когда требуется провести полный анализ, нерастворнвшийся остаток растворяют в соляной кислоте и далее определяют присутствующие катионы по основной схеме систематического хода анализа, Определение кренневой кислоты Пробу (20 — 30 мг) измельченного вещества помещают в фарфоровый тигель, добавляют 1 мл концентрированной соляной кислоты, насыщенной борной кислотой, и упаривают раствор досуха.
Остаток обрабатывают 2 — 3 раза чистой концентрированной соляной кислотой, При этом фтор удаляется в виде легколетучего ВРз, а кальций переходит в раствор в виде СаС1г. Кремневая кислота и силикаты остаются в виде нерастворимого остатка. Этот остаток отфильтровывают через маленький фильтр, помещают в платиновый тигель, прокалнвают до полного сгорания фильтра и сплавляют с 0,2 г 1чагСОз.
Плав обрабатывают горячей водой и в растворе определяют ЯО,= так, как это описано в э 44. Ч1. АНАЛИЗ ОКИСЛОВ Большинство окислов металлов сравнительно легко переходит в раствор при нагревании с концентрированной соляной нлн азотной кислотой или нх смесью. Анализ таких окислов не представляет затруднений и выпол. няется по обычной схеме. Практически нерастворимыми или очень мало растворимыми окислами являются: 1. Двуокись кремния ЯОг (кварцевый песок, халцедон, опал) 2. Двуокись олова БпОг (касснтерит, оловянный камень) 3. Окислы сурьмы: БЬгОз и БЬгОз 4. Окись алюминия А!гОз (корунд, наждак, боксит) 5. Окись хрома СггОз 6.
Окислы железа: ГегОз (гематит), Ре»04 (магнетнт) 7. Окислы редких металлов: двуокись титана Т)Ог (рутил), двуокись цнрконня ХгО„ЮОз (вольфрамовый ангидрид) и некоторые другие. Способ разложения и химический анализ таких нерастворимых окислов зависят от нх состава. Поэтому сначала производят предварительные испытания с небольшими порциями материала. Часто по внешнему виду (цвету, форме кристаллов\. по магнит- 135 ным свойствам и т. п.
можно получить некоторое представление о том, с каким окислом имеют дело, Определение состава окислов производят следующим обра- зом: а) Для обнаружения сурь41ы и олова небольшое количество измельченной пробы анализируемых окислов смешивают с трех- кратным количеством безводного карбоната натрия и неболь- п1им количеством порошка угля. Смесь помещают в специально сделанное углубление в кусочке древесного угля и нагревают в восстановительном пламени паяльной трубки, Если при этом образуется металлический королек, то это указывает на наличие окислов олова или сурьмы. Полученный металлический королек помещают в пробирку и растворяют при нагревании в концен- трированной соляной кислоте, добавляя при этом 2 — 3 капли азотной кислоты, Раствор испытывают на присутствие в нем олова (см, $ 16) и сурьмы (см.
~, 15). Присутствие олова в анализируемом окисле можно обнару- жить еще следующим образом. 1Π— 20 мг измельченной пробы помещают в тигель, приливают 1 мл соляной кислоты и доба- вляют несколько крупинок металлического цинка; по окончании реакции выделения водорода определяют присутствие в растворе иона двухвалентного олова при помощи раствора какотелина.
б) Окислы железа и хрома легко узнать по красно-бурой или, соответственно, зеленой окраске. Для доказательства наличия хрома сплавляют небольшую прооу окисла с безводным карбона- том натрия и нитратом натрия в петле платиновой проволоки в скислительном пламени горелки. Плав обрабатывают горячей водой в пробирке. Часть прозрачного щелочного раствора (окра- шенного в присутствии хромат-ионов в желтый цвет) подкис- ляют уксусной кислотой и добавляют раствор нитрата серебра; красно-бурый осадок хромата серебра указывает на присутствие хрома. Проводят также проверочную реакцию с бензидином, как описано в $ 28. Нерастворившийся ос1аток (после обработки плана водой) растворяют в соляной кислоте и определяют в рас- творе железо по ~ 25.
Нерастворимые окислы железа сплавляют с пиросульфатом калия, как описано на стр. 123; плав растворяют в небольшом количестве воды, подкисленной серной кислотой, и в растворе определяют железо по 3 25. Для того чтобы убедиться, что имеют дело действительно с окисью железа, а не с каким-либо другим окислом, содержа- щим примесь железа, как, например, бокситом, рекомендуется к сернокислому раствору прибавить избыток концентрированного раствора едкого натра.
Тогда по количеству осадка гидроокиси можно судить о количестве железа. в) При исследовании анализируемой пробы на присутствие двуокиси кремнпя следует учитывать, что 510ь полученная про- каливанисм кремневой кислоты, а также природные минералы— 136 кварц, халцедон, опал, не растворяются в расплавленном пиросульфате калия. Для перевода этих веществ в раствор применяют сплавление с карбонатом натрия. Небольшую пробу порошка исследуемого окисла смепшвают с шестикратным количеством безводного карбоната натрия, смесь помещают в ушко платиновой проволоки и сплавляют в пламени горелки.
После охлаждения плгв погружают в пробирку, содержащую 0,5 мл воды, и нагревают до растворения плава. Затем осторожно, по каплям, добавляют разоавленную (1:1) серную кислоту до разложения избытка 1(а,СОя (прекращение выделения СОа) и, кроме того, прибавляют еще избыток кислоты в количестве 3 — 4 капель. Раствор упаривают на пламени микрогорелки до выделения паров серной кислоты (под тягой!), Остаток охлаждают и осторожно добавляют 1 мл воды. В случае присутствия кремния после добавления воды остается белая студенистая масса Ня510ь Для контроля можно воспользоваться реакцией образования 5!Е4 и разложения его водой, как описано в Ч 44. г) ДлЯ опРелелениа алюминиЯ во всех Разнооидност44х А!яО, пробу порошка помещают в небольшой железный тигель, прибавляют десятикратное количество перекиси натрия и сплавляют на пламени газовой горелки; плав обрабатывают небольшим количеством воды, центрифугируют и в центрифугате определяют алюминий, пользуясь реакциями, описанными в % 27.
д) В тех случаях, когда предполагают, что исследуемое вещество представляет собой смесь окислов, пробу возможно тонкоизмельченпого порошка сплавляют в фарфоровом тигле нлн в стеклянной пробирке с десятикратным количеством пиросульфата калия. Плав растворяют в горячей 2 н. серной кислоте. При этом в рзствор переходят все окислы за исключением: 5!Оя во всех ее разновидностях, ЯпОя в виде касситерита и А!404 в виде корунда. Полученный сернокислый раствор исследуют по основной схеме систематического хода анализа.
Нерастворившийся в кислоте остаток вместе с фильтром прокаливают в фарфоровом тигле, переносят в железный тигель и сплавляют с десятикратным количеством перекиси натрия. Плав обрабатывают водой и в растворе определяют кремневую кислоту, олово и алюминий. Для сплавления с перекисью натрия следует применять тигли, изготовленные из чистого железа; в противном случае необходимо произвести контрольный опыт, т. е. сплавить в тигле такое же количество перекиси натрия и затем в щелочном растворе плава определить те элементы, которые были извлечены из тигля при сплавлении. Если они будут обнаружены, то такие тигли нспригодяы для анализа.
Вместо железных тиглей для оплавления с )я)ая02 можно пользоваться никелевыми или серебряными тиглями. е) Если в результате анализа найдено, что исследуемое вещество представляет собой окисел металла илн смесь окислов, то следует произвести испытание на присутствие перекисей. Для этого исследуемое вещество обраоатывают нагретой 2 н. серной кислотой и затем после центрифугирования добавля>от к центрифугату раствор Т1 ($04)ь В присутствии перекисей щелочных и шелочноземельных металлов появляется желто-оранжевая окраска вследствие ооразования надтитановой кислоты. Высшие окислы свинца РЬ»Оз, РЬ,О, и РЬО», а также марганца Мп»Оз и МпО, не реагируют с сульфатом титана н, кроме того, отличаются темным цветом.
Этн окислы растворяются в концентрированной горячей соляной кислоте с выделением хлора, который узнают по запаху илн при помощи влажной нодкрахмальной бумажки, внесенной в отверстие пробирки. При выделении хлора бумажка окрашивается в синий цвет. Ч!!. АИАЪИЗ СУЛЬФИДОВ Большинство природных сульфидов имеет характерную окраску (желтую, красную, бурую или черную). Только немногие сульфиды, полученные искусственно, как, например, ХпБ, белого цвета. Сульфнды щелочных и щелочнозсмельных металлов легко разлагаются с выделением сероводорода при действии слабых кислот.
Чем менее сульфид растворим в воде, тем хуже он реагирует с кислотой. К числу особенно труднорастворимых сульфидов принадлежат ЯпЯ» (так называемое сусальное золото) и НпБ, которые упорно сопротивляются действию кислот, даже при нагревании. Сульфиды, встречающиеся в природе (минералы), значительно труднее поддаются воздействию кислот, чем сульфиды, полученные искусственно, осаждением из растворов. Поэтому при разложении сульфидных минералов и руд следует применять концентрированные кислоты и проводить реакции прн повышенной температуре.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
