В.Н. Тихонов - Аналитическая химия Алюминия (1108728), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Осаждение в виде дифената. Аммонийнаясоль дифеновой (дифенил-2,2'.дикарбоновой или о,о'-дибензойной) кислоты с алюминием образует труднорастворимую основную соль [3!. Растворимость осадка в воде 2,3 10 ' мольгл. Осадок практически нерастворим в 0,2',о-ном растворе реагента, в спирте и эфире; хорошо растворяется в кислотах и щелочах. Дифенат аммония осаждает и другие трехвалентные металлы, не осаждает щелочные и щелочноземельные металлы, Ге (П), Мп, Со, Х), Хп и Сс). Полное осаждение дифената алюминия наблюдается при рН 3,2 — 5,0. Прн рН ) 5,0 вместе с основным дифенатом частично осаждается А1(ОН),.
При оптимальных значеннях рН дифеиат амзюния настолько полно осаждает алюминий, что количество неосажденного алюминия (найденное фотометрически с алюминоном)составляет ( 0,03 .иг. Присутствие небольших количеств аммонийных солей способствует получению более плотного и легко фильтрующегося осадка. Оптимальные количества аммонийных солей (хлорида или нитрата) 0,15 г на каждые 0,03 г алюминия; ббльшие количества повышают Раствоьримость осаДка. ОптимальнаЯ темпеРатУРа пРи осажДении— 20 — 40 С. Соосаждение Со, Ге (П), Р)1 и Мп с осадком дифената алюминия незначительно; для отделения от цинка необходимо переосажденис [3!. В присутствии двухвалентных металлов значение рН должно быть не выше 4,4; при больших рН соосаждение усиливается.
Для осаждения алюминия рекомендуется следующая методика [3!. К азотно- или солянокислому раствору, содержащему не больше 0,1 гА1,0и добавляют 1Π— 20 мл 19а-ного раствора МНзХОз или ХНгС). Разбавляют водой до 75 мл, вводят 3 — 4 капли раствора метялового оранжевого и доводят рН до 4,4 аммиаком или кислотой. Нагревают до начала кипения н осаждают алюминий прн слабом кипении 3,4эй-ным раствором дпфената аммония (4,5 мл на 0,01 г А1,0з).
Осадитель вводят из бюретки по каплям в течение 10 мин. при энергичном помешивании. Стакан накрывают часовым стеклом и выдерживают на кипящей водяной бане в течение часа. После охлаждения раствора до 40 — 45'С осадок отфильтровывают через фильтр с белой лентой, промывают его сначала декантанией и после перенесения на фильтр промывают еще 5 — 6 раз.
Осадок проналнвают при НОО— 1200' С и взнешпвают А!еО,. В работе [3! указан способ приготовления дифената аммония. Осаждение в виде соли коричной кисл о т ы. Из нагретого до кипения слабокислого раствора корично- кислый аммоний осаждает алюминий в виде малорастворимой основной соли [321) состава (СзНзСН =- СНСОО).„'ь ль НО При осаждении алюминия в растворе устанавливается рН 5,0— 5,1. Осадок имеет постоя!шый состав независимо от избытка осадителя и может применяться как весовая форма.
Осадок основной коричнокислой соли алюминия хорошо коагулирует, быстро фильтруется и легко промывается. Присутствие до 5 — 1О г ХНаС), 1)Нл!чОз и (ЫНч)з$04 не мешает. При рН 5,0 — 5,1 осаждаются, кроме алюминия, также Ге (П1), Сг (П1), Т1, 1п, Оа, Ве, (), Бс [85, 321, 322[, 7г и Т)! [903!. Титан и цирконий корнчной кислотой полностью могут быть осаждены пз более кислого раствора, прн рН 1,9 — 2,1, н таким образомотделеныоталюмнння [85, 85а).
Полное отделение титана от алюминия достигается прн соотношении Т!Ов: А!,О, от 1: 100 до 10: 1. В присутствии аммоннйных солей двухвалентныеметаллы не осаждаются н могут быть отделены от алюминия. Но прн малых кол нчест вах хлор яда аммония (5 г) все же имеет место частичное соосажденне нх. В присутствии 10 г ЫНаС) алюминий полностью отделяется от Мп, %, Хп; для отделения от кобальта необходимо увеличить количество хлорнда аммония до 15 г.
Обычно необходимость переосаждення не возникает. Бабачев [23! счнтаег, что отделение алюминия от двухвалентных металлов корнчной кислотой предпочтительнее, чем пнрнднном; автор рекомендует поддерживать прн осаждении рН 5,8 — 6,0. Для осаждения алюлшння в виде основной корнчнокнслой соли можно рекомендовать следующую методику [3211. К кислому анализируемому раствору объемом 50 ля прибавляют 15 г)чНчС), раствор осторожно нейтрализуют аммиаком (1: 1) до появления слабой мути, которую растворяют в 2 — 3 каплях НС) (уд. вес 1,12). Раствор разбавляют водой до 80 — 90 мл и нагревают до кипения. При слабом кипении раствора прибавляют медленно по каплям 20 лл раствора коричнокислого аммония (б чгого по коричной кислоте), После окончания осаждения стакан накрывают стеклом н раствор слабо кипятят в течение! — 2 мин.
Выдерживают на водяной бане 1 — 1,5 часа, время от времени перемешивая. После отстаивания осадок отфильтровывают через фильтр с белой лентой декантацией. Оставшийся в стакане осадок промывают два раза декантацией горячим промывным раствором (10 г МНчС1, 20 лл раствора реагента в 100 мл), расходуя по 20 — 25 ма его. Осадок переносят на фильтр и промывают горячей промывной жидкостью (20 ма раствора реагента и 280 мл горячей воды). Осадок высушивают, озоляют и прокаливают до А1зО,.
Осадок после промывания указанной выше промывной жидкостью, а затем спиртом можно высушить в тигле Шотта при 110' С. Относительная ошибка метода 0,2 — 0,4ч е при содержании 0,025 — 0,050 г А1зОа Осажденне в виде других соединений. Один нз самых старых методов выделения алюминия — ацетатный метод — почти не применяется нз-за неколнчественного осаждения, студнеобразного трудно фильтрующегося осадка, склонного к сорбцнн посторонних ионов.
Обычно осаждают алюминий в виде основных ацетатов прн рН 5,2 — 5,6. Однако, по данным Морачевского н Башун [270[, полное осажденне алюминия происходит лишь прн рН 7,5— 7,8. В этих условиях некоторые двухвалентные металлы, например цинк н кобальт, частично соосаждаются с алюминием. В прпсутствнн коллектора железа алюминий можно осадить ппн рН 5,8 — 6,0 н его можно отделить от этих металлов. В работах 1921, !024! также предлагалось использовать для более полного осаждения алюмнння коллектор железо, которое затем отделяется от алюминия с помощью едкого натра [1024!. Формцатный метод прнменяется еще реже, чем ацетатный. Методы, основанные на выделении алюминия в виде основных салнцнлата н антраннлата, не нашли применения.
Осюкдение в виде криолнта На образовании труднорастворпмого фторндного комплекса алюминия — крнолнта ИааА1Га — основаны очень важные методы определения алюминия: весовые, объемные н потенцнометрпческне, Комплекс состава Ь[азА1Га образуется прп избытке Ь[аГ, большем 1,4 в ; прн меньшем избытке состав комплекса соответствует формуле 4А1Гз.1!Ь[аГ [312, 401!. Крнолнт заметно растворим в воде: растворнмость 0,39 г/л плн 1,36 10 ' моль!л [402). Растворимость его сильно уменьшается в прнсугствнн избытка фторпда натрия.
Прн избытке 0,02 моль НаГ(л в фнльтрате от крнолнта не обнаруживаются даже следы алюминия. Наиболее обстоятельное изучение фторндного (крнолнтового) метода определения алюминия провел Яковлев [513[. Фторндный метод является одним нз наиболее ценных весовых методов опредечення алюминия. Он очень селектнвен н позволяет просто н сравнительно быстро определить алюминий в материалах сложного состава: сталях, сплавах на основе Сц, % н Со, прн различных сочетаниях легнрующнх компонентов.
Фторнды Мо, %, 'ьг, Ь[Ь, Хг, Т! н Ге нмеют значительно большую растворимость по сравнению с растворимостью крнолнта н остаются в растворе; не мешают также Со, % и Сг. Для удержания некоторых металлов в растворе необходимо введенне маскирующих реагентов. Для этой цели можно применить оксалат аммония (для многих металлов) н цнтрат аммоння (для %, Сц н Т1). Лучше всего применять смесь насыщенного раствора оксалата аммония н 40а -ного раствора цнтрата аммония. В прпсутствнн комплексона 1П фторнд натрия количественно осаждает алюмнннй нз слабокнслого раствора, а Сц, Ге„Со, %, Хп, 5п, В(, 5Ь н Мп удерживаются в растворе [41[. Осажденне крнолпта необходимо проводить нз сернокнслых растворов.
Прн осаждении нз солянокнслых растворов наблюдается соосаждение Ч, Т! н Ге. Поэтому анализируемые растворы предварительно надо выпаривать с серной кислотой до паров ЯОа В прнсутствнн значительных количеств Ге (1Н) соосаждается малорастворнмая двойная соль железа 2ГеГз.5НаГ (растворнмасть 2,4 г!л) [402!. Железо пытались восстановить до двухвалентногосостояння, применяя Ь[аз50з [397, 4021, КЗ, Наз5вО„Нз5, гндрокснламнн, гндРазин, цинковую амальгаму. Лучшим восстановителем железа в крцолнтовом методе оказалась цинковая амальгама [513). Прн встряхнваннн анализируемого раствора с цинковой амальгамой в течение 1 — 2 мнн. Ге(1Н) количественно восстанавливается.
Фторндный комплекс железа значительно лучше растворим, чем крполнт. Поэтому 57 продолжительным промыванием (10 — 15 раз) 0,55о-ным раствором 1чгаГ комплекс железа можно полностью удалить с фильтра (следовательно, отпадает необходимость предварительного восстановления железа) [332!. Этот вариант для практического использования оказался более удобным, чем вариант с восстановлением цинковой амальгамой, поэтому он нашел широкое применение. Важно правильно нейтрализовать анализируемые растворы, При недостаточной кислотности могут соосаждаться Т1, Ге и Хг, при повышенной кислотности возможно загрязнение растворов кремнием, вышелачиваемым из стеклянной посуды [5!3). При анализе растворов, содержащихтитан, надо нейтрализовать холодныерастворы; при нейтрализации горячих растворов возможно выделение Т! (ОН)„с трудом растворяющейся в кислоте. В присутствии титана и железа после осаждения осадок должен отстаиваться не дольше 20 мин., во избежание получения завышенных результатов [513).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
