В.Н. Тихонов - Аналитическая химия Алюминия (1108728), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Тананаев и Талипов [402! опьпеделяли алюминий взвешиванием криолита. Осадок промывали 0,5.4-ным раствором Ь[аГ, затем 50',оным спиртом и после высушивания при 120 — !30'С взвешивали криолит. Осадки фильтруются очень долго, центрифугирование способствует ускорению процесса фильтрования. Аналогичный метод предлагался также Пеньковой [332) и Пендером [1054). Однако центрифугирование мало приемлемо для массовых анализов, большой расход этилового спирта также является недостатком метода. К тому же криолит постоянного состава образуется только при строго определенных условиях [401!.

Поэтому осаждение в виде криолита целесообразно использовать только для предварительного выделения алюминия, но не для его определения. Осадок криолита необходимо растворить и алюминий определить в растворе соответствующим методом. Для растворения криолита лучше всего применять 40 мл смеси такого состава; 150 мл насыщенного раствораН,ВО„250 мл НС) удельного веса 1,19 и 500мл воды. Ряд авторов после растворения криолита осаждает алюминий аммиаком. В этом случае необходимо полностью удалить фтор-ион выпариванием раствора с серной кислотой до паров 50„что сильно увеличивает продолжительность анализа. Яковлев!513) рекомендует осаждать алюминий в виде оксихинолината, без выпаривания раствора.

Осаждению оксихинолината фтор не мешает, если перед прибавлением оксихинолина раствор подкислить, чтобы способствовать связыванию фтора в комплекс с бором. В этих условиях количественное осаждение оксихинолината алюминия происходит в присутствии 0,05 г фтор-иона при 8 — 10-кратном избытке Н,ВО,. Васильеву [77) в несколько иных условиях удавалось определять алюминий оксихинолинатным методом лишь в присутствии 0,003 г фтор-иона прп 30-кратном избытке НаВОа, Для определения алюминия крианитовым методом можно применять следующую методику [377а, 513). К раствору прибавляют 5 — 7.нз Н,50о (уд. вес 1,84) и выпарввают до паров 50л.

Выделившиеся соли растворяют в 50 — 70 мл воды при нагревании. Нерастворимый осадок (5!Ол, ЦОо и )ЧЬоОо) отфильтровывают. После охлаждения раствор нейтрализуют ал~мнаком до нача.ча выпадения гидроокисей, которые растворяют, прибавляя осторожно по каплям Н,50, (уд. вес 1,84), и вводят избыток 5 напель. Прибавляют 25 мл маскирующего раствора (смесь (1: 1) насыщенного раствора (ХНо)оСоОо и 40 о-ного раствора нитрата алвюиня]; 60 — 80 ма 3,5оо-ного раствора Нар и перемешивают. Спустя 20 мин. осадок крнолита отфильтровывают через два плотных фяльтра, 10 — !5 раз промывают 0,5',о.ным раствором Мак, Осадок на фильтре растворяют в 50 — 70 ми кипящей смеси НоВОо и НС! (150.нл насыщенного раствора НоВОо, 250 мл НС! (уд.

вес 1,!9) и 600 .чл воды). Фнльтр промывают 5 — 6 раз горячей водой. Раствор нейтрализуют аммиаком (уд. вес 0,9!) по метвловому красному, ватем — НС) (уд, вес 1,19) до перехода желтого авета раствора в розовый и прибавляют избыток 5 капель. Посте охлаждения до 30 — 40' С вводят 20 мл 2 5о(много раствора оксихинолина в 4оо-ной СНоСООН и 1О мл 20оо-ного раствора СНоСООЬ)Но. После перелгешивания прибавляют еще 25 ли раствора СНоСООЫНо и 5 мл аммиака (уд, вес 0,9!), Раствор с осадком нагреваю~ до 60— 70' С и выдерживают при этой температ) ре 10 — 15 мин. для коагуляпии осадка. Осадку дают отстояться в течение 30 мин при комнатной температуре. После этого осадок отфильтровывают через два фильтра с белой лентой, промывают 8 — 1О раз промывной жидкостью (к 1 л воды прибавляют!2,5 мл 20ой-ного раствораСНоСООЫНо и 2 капли амл|иака). Фильтр с осадком поллещают во взвешенный фарфоровый тигель, сверху насыпают 2 — 3 г безводной щавелевой кислоты, высушивают, озоляют при 400' С, прокаливают при ! 100' С и взвешивают в виде Л1,0л, Продолжительность определения 4 — 5 час.

Относительная ошибка до 5оо (при содержании алюминия 1',4) и 2';о — прн 5 — бед алюминия, Криолитовый метод принят в качестве стандартного для анализа легированных сталей, некоторых ферросплавов и металлов. Криолитовый метод описан для определения алюминия в сталях [403, 920), в интерметаллидных фазах, содержащих )л)1, Со, Сг, Ге, Т(, Хг, Ч, гйо, 'л47 и Ь)Ь [512), в ферросплавах [29, 40, 332а!, в силикоцирконии [39), в алюминиевых бронзах [41), в латуни, в шлаках, для отделения алюминия от титана [391) и от бериллия [1104, !126).

Описан метод весового определения алюминия в виде двойной соли с калием [301), но этот метод значительно хуже криолитового изза большей растворимости осадка и практического применения не нашел. Осавсденне в виде фосфата Метод основан на образовании алюминием в слабокислой среде труднорастворимого фосфата А1РО,. Метод уступает по точности другим весовым методам: оксихинолиновому, бензоатному, сукцинатному и др.

Осаждаемая форма не имеет постоянного состава, а зависит от условий осаждения: рН раствора и отношения концентраций А!: Р,Оа [97!). Осадок фосфата алюминия всегда увлекает с собой Р,О„который нелегко удалить промыванием. При промывании водой возможно частичное растворение осадка [б!3! и гидролиз его [89].

Осадки лучше всего промывать горячим бого-ным раствором ИНо)л)Оа. Лендель и Ноулз [940) указывают, что если при осаждении ввести мацерированную бумагу и промывать осадок до удаления хлор-иона, то можно получить точные результаты при определении миллпграммовых количеств алюминия. При осаждении больших количеств (0,1 — 0,2 г А1,0,) результаты завышаются на 2 — Зее за счет сильной сорбции Р,О,. Фосфат алюминия начинает осаждаться при рН 3,5 [783[.

Обычно его осаждают из растворов с рН 5 — 5,4 [89, 940, 1281[. В присутствии кальция надо осаждать из более кислых растворов, с рН 4 — 4,5, так как при рН 5,7 — 6,0 осаждается фосфат кальция [783[. Люф [937[ указывает, что при осаждении из растворов, содержащих цинк, также надо поддерживать меньшие значения рН. Рэй и др. [! 102[ при определении алюминия в сталях получили хорошие результаты, осаждая фосфат алюминия при рН 3,7 — 3,9. Осаждение из щелочных растворов не дает удовлетворительных результатов, так как при этом частично осаждается А! (ОН)а; кроме того, фосфат при высоких рН постепенно переходит в гидроокись [97![. Важным условием получения правильных результатов в фосфатном методе является применение 5 — 10-кратного избытка осадителя. При недостаточном избытке осадителя результаты получаются заниженными [940[.

Минеральные кислоты легко растворяют А1РО,. Растворяюще действуют также лимонная, винная, щавелевая и другие кислоты [125П; уксусная кислота не влияет. В условиях осаждения алюминия осаждаются также Ге (П1), Т1, Хг, частично Ч. Хром сильно сорбируется осадком алюминия и должен быть предварительно отделен. Хромат влияет мало [780[, поэтому окисление Сг (П1) до Сг (1Ч) уменьшает влияние хрома. В зависимости от условий и от количества, Мп, 2п и Са также могут соосаждаться с осадком А1РО,. Осаждение Ре ([П) устраняется переведением его в Ге (11). Ряд авторов [531, 652, 745[ для этой цели применяет тиосульфат.

По мнению [ иллебранда и др. [89[, тиосульфат для восстановления мало подходит, так как образующаяся при этом Н,ВОв частично растворяет А1РО, и получаются заниженные результаты; эти авторы предпочитают восстанавливать железо сероводородом.

При определении алюминия в стали Рэй и др. [1102[ основную массу железа удаляют экстрагированием эфиром из раствора, 6М по НС!. Остатки железа и некоторые другие элементы удерживают в растворе смесью тиогликолевой кислоты и роданида аммония. Титан и цирконий предварительно отделяют гипофосфитом натрия и бромной водон; Сг, Ч, Мо, 5п, Мп, Хп, Н! и Со в тех количествах, в которых присутствуют в углеродистых сталях, не мешают. По данным авторов, при осаждении А!РО, при рН 3,7 — 3,9 не мешают 500- кратные количества Сг, Ч, Мп, И) ! и Со. Отделение от Ге, Сг, Ч, 5п, Мп, Хп, Мо, % и Со настолько полное, что, как правило, переосаждение не требуется.

Для получения правильных результатов необходим строгий контроль рН. Лучшие результаты получаются при рН 3,7 — 3,9; при меньших рН осаждение неполное, при рН ) 3,9 результаты завышены вследствие загрязнения осадка другими элемен- тами. Нагревание способствует коагуляции осадка; осадки не следует оставлять на ночь. Осадок А!РО, надо прокалнвать при 1 200' С [968, 1124[, при более высоких температурах осадок частично разлагается.

Осадок гигроскопичен и взвешивать его следует быстро. Оеажденне в ваде вунфенената К у п ф е р о и, аммонийная соль нитрозофенилгидроксиламина, очень важный реагент в аналитической химии алюминия. Для весового определения алюминия применяется редко, но очень часто— для предварительного выделения его и удаления мешающих элементов. Хотя купферон осаждает многие металлы, но, регулируя среду, с ним можно отделить алюминий от многих металлов. Алюминий купфероном количественно осаждается при рН 4,6. В этих условиях осаждаются также Ве, Оа, У, Се и Ег; неполностью осаждаются Сг (1П), Т! (1!1), 1п.

ТЬ и 1! (Ч1), Осаждением из кислой среды (1М кислота) от алюминия могут быть отделены Ге, Т1, Ч, Хг, 6п, Ь[Ь и Та. В свою очередь, осаждением при рН 4,5 — 4,6 алюминий можно отделить от Мп, Мд и щелочноземельных металлов. Осадок купфероната алюминия не имеет постоянного состава, поэтому его переводят прокаливанием в А1,0,. При отделении металлов от алюминия осаждением в более кислой среде с осадком купферонатов осаждаются также продукты окисления купферона, склонные к частичной сорбции алюминия. Лучшее отделение достигается при экстрагировании купферонатов.

Поэтому отделение металлов осаждением в виде купферонатов, а также осаждение купфероната алюминия имеет ограниченное применение. В то же время методы с экстрагированием купферонатов нашли исключительно широкое применение (подробно см. гл. 1П). Вместо купферона предложено использовать И)-бензоилфенилгидроксиламин 11152). Условия осаждения алюминия и других металлов такие же, как и с купфероном. Преимущество этого реагента по сравнению с купфероном — в большей устойчивости к нагреванию, свету и воздуху.

Осадки при нагревании получаются кристаллические и, по мнению автора, не загрязняются осадителем; оптимальная температура при осаждениия 65' С. Полное осаждепие алюминия происходит прн рН 3,6 — 6,4. Шоум [1152[ считает, что осадок алюминия можно сушить при 110'С и взвешивать. Фактор пересчета на алюминий 0,04064. Триэтаноламипная соль 4-стильбенили и т р о з о г и д р о к с и л а м и н а («стирилкупферон») с алюминием при рН 7 дает труднорастворимое соединение состава еСвН,СН=СНСвН,Ь[ (О)НО[а А1, которое можно использовать для весового определения алюминия [688[, Для определения алюминия к нагретому раствору прибавляют И[НвОН НС1, устанавливают РН 7, вводят 250 мл горячего раствора стирилкупферона исмесь эта иола с пиридином (4: 1) в количестве, составляющем 15% от общего объема раствора.

Характеристики

Список файлов книги