В.Н. Тихонов - Аналитическая химия Алюминия (1108728), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Следы некоторых металлов удаляют экстрагированием их оксихинолинатов и оксихинальдинатов. Остающиеся в электролите металлы отделяют от алюминия сплавлением с НазСОа [1047), осаждением при помощи ]чаОН в присутствии Н,О, [1156) либо двукратным осаждением аммиаком в присутствии ЫЙ4С! [814). Алюминий вместе с Т[, Ег, Ч и остатками железа отделяют от хрома и фосфатов экстрагированием купферонатов при рН 3,5, затем алюминий отделяется от Т), Ег, Ч, и Ее при экстрагировании купферонатов последних из 4 Л' НС! [555!. Для охлаждения электролита электролизер снабжают водяной рубашкой [1038, 1264) или же спиральным холодильником [568, 776].
Охлаждение нужно для создания оптимальной температуры 40' С, так как при температуре ) 40— 50'С электролиз происходит медленнее. Охлаждение электролита позволяет использовать сравнительно высокий так (5 — 8 а) дли быстрого удаления мешающих элементов и предотвращает растворение ртути. В ряде работ предложено перемешиваиие (механическое с помощью стеклянной мешалки, приводимой во вращение от электромотора (776, )264), или же с помощью магнита (568, 656, 689]), Перемешивание верхней части ртути, по мнению некоторых авторов, создает постоянно чистую поверхность ртути и способствует быстрому осаждению [12641, Удобство использования магнита в том, что выделяющиеся на поверхности ртути ферромагнитные металлы (Ре, Со, )хп, Сг), не образующие амальгам, проходят в слой ртути и поверхность ртути всегда остается чистой. Благодаря этому несколько сокращается продолжительность электролиза (689).
Электролиз проводят из сернокислых, хлорнокислых и уксуснокислых, но не из солянокислых растворов. Хлор-ион вообще должен отсутствовать в электролите. Если хлор-ион присутствует в анализируемых растворах, его удаляют выпариванием с Нз504 или НС10, до паров 30з или НС10, (лучше всего выпаривать дважды). Хайнек и Рангел [811) предпочитают проводить электролиз из хлорнокислых растворов. При этом летучие кислоты легко удаляются перед электролизом, во время электролиза испарение незначительное и, кроме того, во время электролиза не образуются труднорастворимые соли, что иногда наблюдается при электролизе из сернокислых растворов.
Холлер и Йегер [814] проводят электролиз из уксуснокислых растворов. Уксусная кислота при электролизе сильно пенится, поэтому авторы вводят 2 — 3 капли веществ, уменьшающих вспенивание (октиловый спирт или антифоам Е]тХ). Недостаток метода в том, что уксусная кислота не может быть растворителем при разложении многих образцов. Обычно рекомендуемая концентрация Нз504 — 0,1 — 0,2 гЧ. При меньших кислотностях электролиз происходит медленно, при слишком высоких концентрациях кислоты возможно растворение образовавшейся амальгамы. Оптимальное количество ртути 20— 30 мл, Сила тока 4 — 15 а, напряжение 4 — 12 гь При оптимальных условиях электролиз заканчивается через 40 —,60 мнн, Конец электролиза можно установить проверкой наличия тех или иных ионов в электролите капельным методом.
Об очистке ртути см. работу [343). Электролиз на ртутном катоде в лабораториях применяется редко из-за токсичности ртути. Его можно применять лишь в исключительных случаях, но лучше всего заменять по возможности другими методами. ДРУГИЕ МЕТОДЫ ОТДЕЛЕНИЯ Из других методов отделения можно указать на удаление мешающих элементов выпариванием, возгонкой и дистилляцней. Широко известен метод удаления хрома в виде хлорида хромила. Вп, Аз и 5Ь часто удаляют в виде бромидов обработкой смесью НВг— Вг, [260, 938); олово можно удалять еще в виде хлорида повторным выпариванием с НС) до прекращения выделения густых белых паров [378, 488!. При определении алюминия в боре последний удаляют обработкой смесью концентрированных Н[чОз и НР [284). Сингх и др.
[1166) отделяют уран от алюминия фотолитическим методом. Основную массу алюминия выделяют в виде фторида. К фильтрату после отделения осадка добавляют 10 доз этанола и выдерживают на солнечном свету. При фотолитнческой реакции уран почти полностью (на 99%) осаждается в виде Ь]Н4Г [)ги Н,О и отделяется от оставшейся части алюминия. 7 Аналитическая химин алюминия Глава ГУ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ В ПРИРОДНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТАХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ В МИНЕРАЛАХ, РУДАХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНЦЕНТРАТАХ Для перевода в раствор минералов, руд и промышленных концентратов применяются следующие методы: обработка смесью НГ и Нз804 [или НС10,) с последующим сплавлением сухого остатка с КвбвОт; сплавление с )ч[аКСО„гчавСО„)чгаяВоОт или со смесью [ч[ааСОв и 5[аоВ40т; спекание с [ч'аоСОз; сплавление с НаОН, На,О, илй со смесью НаОН и На,О„сплавление с КН504 или КабвОт; растворение в смеси кислот НС1, Н)ч[Оз и НС10,, выпаривание до паров НС10, и сплавление остатка с Кзбо07.
Определение алюминия в рудах Бокснты, нефелиновые концентраты, нефелино-апатитовые руды, криолит и фторид алюминия разлагают сплавлением с едким натром в серебряных, никелевых илн железных тиглях. В указанных материалах алюминий определяют главным образом комплексометрическим методом. Для определения в нефелино-апатитовых рудах и нефелиновых концентратах Артемьева [161 предлагает следующую методику. 3--4 г НаОН расплавляют в железном тигле и после охлаждения вводят 0,25 г образца. Смачивают гл~есь несколькиьги каплями зтанольного раствора НаОН и сплавляют при 600 — 700' С в течение 15 — 20 мин.
План растворяют в горячей воде, прибавляют 15 лы 20оо-ного раствора НаОН и кипятят 20 мин. После охлаждения разбавляют в мерной колбе до 250 мл и фильтруют через двойной сухой фильтр. 100 л~л фильтрата нейтрализуют НС! по бумаге конго к[засный, прибавляют 5 — 20мл 0,05 М раствора комплексона Н1 и нагревают до 50 С. Затем подщелачивают аммиаком до розовой окраски индикатора, добавляют 20 мл ацетатнога буферного раствора с рН 5,2 — 5,6 и кипятят 1 — 2 мин. После охлаждения вводят 5 — 7 капель 0,1ой-ного раствора ксиленолового оранжевого и избыток комплексона Н! титруют 0,05 М раствором 2п50о.
Относительная ошибка метода с,, 2% . Бусев и др. [711 для определения алюминия в боксите, шамоте, клинкере и других материалах предложили более селективный метод с использованием фторида натрия. 1 г образца разлагают тем или иным методом, Отделяют кречнекислоту и фильтрат разбавляют водой до 250 мл. Аликвотную часть этого раствора (50 мл) разбавляют водой до 200 мл, прибавляют от 1О до 60 мл 0,05 М раствора комплексона Н1 (в случае боксита 60 мл, шамота — 40 мл, клвнкера 15 лы, сырьевой цементной смеси 10 мл).
Нагревают да 50' С, нейтрализуют раствор аммиаком (1: 1) по фенолфталеину и обесцвечнвают прибавлением по каплям НС1 (1: 1). Вводят 20 мл ацетатного буферного раствора (500 г СНзСООНН, и 20 мл 60'.о-иой СНоСООН разбавляют водой до 1 л). Кипятят 2 — 3 мигь, быстро охлаждают под струей холодной воды, прибавляют 3 — 4 капли 0,)оо-ного раствора ксиленолового оранжевого и избыток комплексона Н1 оттитровывают 0,05 М раствором Еп(НОо)о до изменения окраски раствора из желтой в фяолетовую. К оттитрованному раствору добавляют 40мл 4оо-наго раствора Нар к кипятят 2 — 3 мин. Раствор быстро охлаждают и освободившийся камплексон Н! титруют 0,05 М раствором 2п (МОо)о.
Расход ?п(140о) при втором титровании эквивалентен содержанию алюминия. При определении алюминия в боксите предложен аналогичный метод, но с использованием в качестве титранта раствора Сц504 [8771. В этом случае в эквивалентной точке окраска раствора меняется от зеленой до сине-фиолетовой. Переход окраски менее четкий, чем при титровании цинком.
Алюминий в нефелиновых концентратах можно определять также обратным титрованием раствором соли железа с сульфосалициловой кислотой после разложения образца сплавлением с едким натром [1381. Для определения алюминия в криолите и фтористом алюминии можно применить весовой окснхинолиновый метод 11231.
0,2 г образца сплавляют в серебряном тигле с 3 г НаОН прн 700' С в течение 10 мин. Плав выщелачивают водой при нагревании, после охлаждения раствор разбавляют в мерной колбе до 200 мл. Филь~руют через плотный фильтр в сухой стакан, отбрасывая первые порции фильтрата. Отбирают 100 лгл (при анализе кри. олита) или 50 мл (в случае А1Ео) и в них определяют алюминий весовым оксихинолиновым методом. Для определения алюминия в железных и марганцевых рудах предложен весовой фосфатный метод [11021.
Ввиду невысокого содержания алюминия большее применение нашли, однако, фотометрические методы: с оксихинолином [144, 8641, с эриохромцианином [1 [463, 808, 8551, с хромазуролом 5 [5961. Каснер и Овир [864! предложили следующий метод для определения алюминия в железных рудах.
2 г руды растворяют в 20 мл НС) (уд. вес 1,19) при нагревании. Добавляют 5 — 10 лгл Ь!НОо (уд. вес 1,42), 12 — 15 мл 60 — убого -ной НС10,, нагревают до выделения густых паров НС10, и дают выделяться парам в течение 5 мин, для дегидратации кремневой кислоты. Охлаждают, разбавляют до 75 — 100 лы и фильтруют, Фильтр промывают 1|о-ной НС1, затем горячей водой Остаток на фильтре сплавляют с пиросульфатом и раствор плава присоединяют к основному фильтрату; разбавляют да 1 л.
К 100 лгл этого раствора прибавляют 15 г ННоС1, 5 — 6 капель индикатора бромкрезалпурпурного и нагревают почти до кипения. Прибавляют ЙНоОН (1: 1) да пурпурной окраски раствора, кипятят 1 мин. Фильтруют и про- мывают осадок 2'о-ныч горячим растаорач МН,С). Осадок полуторных гндроокнсей растворяют в 20.кл горячей НС! (1: !), фнлыр промывают горячей Зоо-ной НС), затем горячей водой до удзлення кнатоты. Раствор н прочывные воды разбавляют в мерной колбе до 250 мл. К аликвотной части этого раствора 25 мл дабзвляют 0,2 г винной кис>азы, 1.кл КН,ОН (уд.
вес 0,9) и 1 м.> Зоо-ной НоОо. Через 5 мнн, добавляют 5 мл насыщенного раствора КаоЗОо, примеано через 3 чнв. вводят раствор 1,3г КСМ в 5.кл воль>, нагревают до 70 — 80' С, охлаждают н добавляют 2 г !ч>Н>МО . Устанавливают рН раствора аммиакоч или соляной кислотой до 8,9 + О,З. Добавляют 5 лш 2йо-ного раствора оксихннолнна в хлорофорче и встряхивают 2 мин. Через 2 мин. слой СНС(, спус. кают в черную колбу емкостью 50 л>л. Экстракпию повторяют до полного выделения алюминия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
