И.П. Алимарин, В.Н. Архангельская - Качественный полумикроанализ (практическое руководство к лабораторным работам) (1108631), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Следует также отметить, что природные сульфиды редко встречаются свободными от примесей других элементов, поэтому полный анализ руды, в которой должны быть определены все примеси, в том числе и содержащиеся в количестве десятых и сотых долеи процента, является трудным делом и требует от аналитика большого опыта. Анализ сульфидов производится одинаково во всех случаях (независимо от типа анализируемого вещества): различия заключаются лишь в способах растворения сульфидов ц в методах опре-.
деления сульфндной серы. ца Обнаружение сульфидной серы в растворимых в воде сульфидах Пробу обрабатывают при нагревании дестнллированной водой, отделяют центрифугированием нерастворившуюся часть и в растворе определяют сульфид-ион одной из реакций, описанных в $40. Обнаружение сульфидной серы в сульфидах, разлагающихси кислотами Нерастворнвшийся в воде остаток промывают 2 — 3 раза горячей водой, прибавляют 1 мл горячей 2 н.
соляной кислоты и обнару>кивают выделяющийся сероводород при помощи полоски фильтровальной бумаги, пропитанной ацетатом свинца. Обнаружение сульфидной серы в сульфидах, трудноразлагающихся кислотами Остаток после действия разбавленной соляной кислоты смешивают с равным количеством цинковой пыли; смесь помещают на предметное стекло, смачивают 1 — 2 каплями концентрированной соляной кислоты и быстро покрывают другим предметным стеклом с обращенной вниз каплей воды, вложив предварительно между двумя стеклами отрезок стеклянной трубки высотой 1 см (рис.
29). Через несколько минут каплю воды исследуют на присутствие Н»Я по й 40. Этим путем удается разложить даже такие сульфиды, на которые не действуют кислоты, как, например, НнБ. Описанную реакцию нельзя применять непосредственно к исследуемому веществу, минуя обработку водой и разбавленной соляной кислотой, так как металлическим цинком могут восстанавливаться с образованием НаБ и другие содержащие серу соединения: сульфаты, сульфиты, тносульфаты и роданиды.
Перед тем как производить реакцию, следует сделать контрольный опыт с цинком и соляной кислотой, так как некоторые препараты цинка содержат примесь сульфнда, в результате чего произойдет побурение бумажки, пропитанной РЬ(СзНзО,) „что приведет к неправильным выводам. Сульфиды, содержащие избыточное количество серы, например пирит, прн нагревании в запаянной с одного конца трубке дают возгон серы: в горячем состоянии — в виде красны» капель, а при охлаждении — бледножелтый налет на стенках трубки.
При прокалнванни измельченной пробы в стеклянной трубке, открытой с обеих сторон, осе сульфнды (и сульфосолн) выделяют ам определяемый по запаху н по кислой реакции, обнаруживаемой влажной лакмусовой бумажкой. Приготовление раствора сульфида для полного анализа производится двумя способами: а) Разложение кислотами. Пробу измельченного вещества помещают в пробирку, прибавляют 1 мл азотной кислоты (плотностью 1,4) и нагревают (под тягой) до тех пор, пока не прекратится реакция растворения.
Сульфид ртути при этом 1зо остается нерастворенным, сульфиды сурьмы и олова дают сурьмяную и оловянную кислоты белого цвета, большая же часть остальных сульфидов прн такой обработке растворяется. Нерастворившийся остаток может содержать серу и другие вещества, практически нерастворимые в азотной кислоте. Если в исследуемой пробе присутствует свинец, то в результате окисления серы до серной кислоты образуется осадок РЬБОо Полученный раствор разбавляют (приблизительно в 2 раза) водой и отделяют центрифугированнем нли фильтрованием через фильтровальную трубочку от осадка. Осадок промывают 2 раза горячей водой, обрабатывают (под тягой) 1 мл кипящей смеси концентрированных азотной и соляной кислот (1: 3) и нагревают до тех пор, пока не прекратится выделение окислов азота.
Затем раствор разбавляют 1 — 2 объемами воды и отделяют от нерастворимого остатка фильтрованием. Фильтрат присоединяют к первому фильтрату, полученному после обработки исходной пробы одной только азотной кислотой, и подвергают анализу по обычной схеме. Исследование не- растворившегося остатка, в состав которого могут входить АоС!, РЬЗО„ВаЯОм Зг8Оь НзЯО,, силикатовые минералы и другие нерастворимые в кислотах соединения, проводят, как описано на стр. 118. При разложении кислотами не следует упаривать раствор досуха, так как при этом может произойти потеря легколетучих хлоридов мышьяка, сурьмы, олова и, частично, ртути. б) Разложение сульфидов сплавлением с пир о с у л ь ф а т о м к а л и я применяется либо непосредственно к исходным сульфидам, либо уже после их предварительного прокаливания в фарфоровом тигле в пламени паяльной горелки или в электрической печи.
При прокаливании пробы надо иметь в виду возможность потери ртути и мышьяка. Подробное описание процесса сплавления с пиросульфатом калия сел. на стр. 123. После охлаждения плав растворяют в разбавленной серной или соляной кислоте н отделяют нерзстворнвшийся остаток прн помощи центрифуги. Центрифугат анализируют по основной схеме систематического хода анализа. Исследование нерастворимого остатка см. стр. 118. Следует обратить внимание иа то, что большинство природных сульфидов не поддается воздействию раствора ЫазСОз, поэтому общепринятый способ отделения ачионов от катионов кипячением исследуемого вещества с раствором ЫазСОз для сульфидных минералов непригоден.
Ч1Н. АНАЛИЗ СИЛИКАТОВ Главными составными частями снликатов наряду с кремневой кислотой являются элементы Н1, ту' и Ч аналитических групп. Элементы 1 и П аналитических групп встречаются в неко- 140 1орых минералах н искусственных продуктах: шлаках, специаль- ных сортах стекол, эмалей н т. п. Во многих случаях нс удаетсп при помощи одного лишь качественного анализа точно определить тнп силикатового минерала, тач как многие из ннх имеют одинаковый химический состав и различие заключается лишь в количественном соотношении отдельных элементов.
Это замечание относится в пер. вуза очередь к обширной группе алюмосиликатов. Точное определение разновидности таких силикатовых минералов возможно лишь на основании количественного химического анализа и исследовании при помаши микроскопа их оптических свойств, Все силикаты можно разделить на три группы: 1. Растворимые в воде силикаты. Это кремне- кислые соединения щелочных металлов, получаемые искусственным путем при сплавлении ЯОз с гидроокисями или карбонатамн щелочных металлов. 2. Силнкаты, нерастворимые в воде, но разл а га ющ не с я кислота ми.
Сюда относятся многие природные соединения (прежде всего цеолиты) и ряд искусственных силикатов: металлургические шлаки, цементы н т. п. При обработке таких силикатов концентрированными кислотами выделяется кремневая кислота в виде студня или в виде белого порошка. 3. Силикаты, неразлагающиеся кислотами. К этой группе принадлежит большинство природных силикатовых минералов (полевые шпаты, слюда, тальк, каолин и т. п.), искусственные стекла, эмали и другие, а также и природная двуокись кремния — кварц, опал и халцедон.
Присутствие кремневой кислоты и силнкатов может быть легко обнаружено при помощи реакций, описанных в 31 44. В присутствии фосфатов для обнаружения кремневой кислоты рекомендуется следующий способ. К небольшому количеству анализируемого вещества в платиновом или свинцовом тигле прибавляют на кончике шпателя немного фторида кальция и 2 капли концентрированной серной кислоты, после чего тигель немедленно покрывают куском фильтровальной бумаги, смоченной каплей раствора молибдата аммония. Тигель осторожно нагревают на пламени мнкрогорелки в продолжение 1 мип. и дают еще постоять 3 — 5 мин. После этого снимают бумагу, па пятно молибдата аммония помещают при помощи капилляра каплю уксуснокислого раствора бензидина и держат бумагу в парах аммиака. При наличии силикатов пятно окрашивается в синий цвет.
Эта реакция основана на том, что силикаты при нагревании со фторидом и концентрированной серной кислотой образуют ЯРм который, улетучиваясь, поглощается влажной бумагой и под действием воды разлагается с выделением НзЯО, и Нз[ЯРа). Эти продукты реагируют с (ХН,)зМоО„образуя кремнемолибденовую кислоту На(Я(МозОт)з); последняя вступаег во 141 взаимодействие с бензидином, в результате чего образуются синие продукты восстановления молибдена и синие продукты окисления бензидина. Разложение силикатов Для выполнения полного анализа применяют три метода перевода силикатов в растворимое состояние, а именно: разло.
жение соляной или азотной кислотами, сплавление с карбонатом натрия и разложение фтористоводородной кислотой, Первый способ применяется для силикатов, разлагаемых кислотами, например доменных шлаков; второй способ, наиболее распространенный, — для всех силикагов и прежде всего для неразлагающихся сильными кислотами; третий способ применяют, когда требуется быстро и полно удалить кремневую кислоту, а в остатке определить все катионы, включая и щелочные металлы.
Разложение соляной или азотной кислотой 20 — 30 лг тонкоизмсльченного силиката помещают в маленький фарфоровый тигель, смачивают 2 — 3 каплями воды, прибавляют 8 — 10 капель концентрированной соляной кислоты (при анализе силикатов, содержащих тяжелые металлы, пользуются азотной кислотой) и нагревают в течение 10 — 15 мин. в вытяжном шкафу на маленьком пламени горелки. Вскоре начинается выделение студня Нт810а. Разложение можно считать законченным, когда в тигле при помешивании стеклянной палочкой уже не будет ощущаться неразложившихся крупинок. Если все же осталась неразложившаяся часть, то добавляют еще порцию концентрированной кислоты и нагревание повторяют, после чего содержимое тигля выпариваюг досуха на водяной бане.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
