Д.И. Рябчиков, Е.К. Гольбрайх - Аналитическая химия Тория (1108745), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Методы вскрытия минералов Способ вскрытия зависит как от химического состава мине ралов, так и от процентного содержания в них тория, При анализе объектов, в которых торий находится в следах, используют особые методы разложения. Поэтому такие методы рас сматриваются отдельно, При анализе сложных исследуемых образцов, как, например, монацитовый песок, разложению предшествует магнитная сепарация — разделение на три фракции. сильномагнитную — ильменит, слабомагнитную — монацит и немагнитную — циркон, кварцевый песок, рутил и гранат. фосфатные минералы, содержагцие торий, как, например, монацит и ксенотим, разлагают чаше всего концентрированной серной кислотой [774, 869, !097], иногда в присутствии плавиковой кислоты.
При разложении монацита серной кислотой избыток ее полностью не отгоняют, так как сульфат тория значительно легче растворим в смеси свободных кислот, серной и фосфорной, чем в растворе с малым содержанием кислоты; кроме того, при соответствующем разбавлении водой из последнего могут выделиться в осадок фосфаты тория и р. з. э. Полученную после обработки серной кислотой массу растворяют в холодной воде, нерастворившийся осадок отделяют и после сжигания вновь подвергают обработке серной кислотой или сплавляют его с бисульфатом натрия. При разложении монацита серной кислотой в присутствии плавиковой рекомендуют [422] полученную массу растворять в воде, подкисленной соляной кислотой. 155 Имеющееся в литературе указание [71?] об удалении фосфора путем нагревания образца монацита в электрической печи с последующим разложением остатка серной кислотой и осаждением фторида тория практического применения не получило. Разложение монацита серной кислотой неудобно, так как связано с возможностью образования труднорастворимых сульфатов и продолжительностью операции (5 — 8 час.), поэтому некоторые авторы [2088] рекомендуют вместо нее горячую концентрированную хлорную кислоту.
Прн этом достигается относительно оыстрое разложение монацита. Желтое окрашивание, обусловленное, вероятно, присутствием фосфата Се'У, легко устраняется добавлением восстановителя — соли гидразина — вместо перекиси водорода, избыток которой удаляется довольно трудно. Для вскрытия монацита в некоторых случаях прибегают к сплавлению с едким натром и содой[355] или с бнфторидом калия [321]. Иногда применяют также смесь равных частей карбоната натрия и калия. Однако лучше пользоваться одним карбонатом натрия, так как при обработке больших количеств минерала соли калия сильно адсорбнруются осадками и затрудняют последующий ход анализа. Силикатные минералы (торит, оранжит, гадолинит, ортит и др.) чаще всего разлагают при двух- или трехкратном упаривании с концентрированной соляной кислотой *; сухой остаток смачивают той же кислотой, разбавляют горячей водой и затем отделяют кремнекислоту обычно принятым способом.
После фильтрования и промывания осадка последней филь- трат обрабатывакзт при определенных условиях сероводородом и отделяют сульфиды металлов сероводородной группы. После удаления избьпка сероводорода кипячением торий вместе с р. з э осаждают щавелевой кислотой в виде оксалатов. Для разло кения силикатных минералов весьма удобным средством служит также сплавление с едким натром. Окислы с высоким содержанием тория очень трудно подвергаются обработке серной кислотой. Поэтому для их разложения прибегают к сплавлению с бисульфатами калия или натрия [338], либо с пиросульфатом.
Чаше всего для этой цели применяют нагриевые сопи. Для вскрытия особенно трудно разложимых минералов используют соли калия, которые действуют более энергично из-за их высокой температуры разложения. При проведении сплавления в платиновой посуде платина частично переходит в раствор; поэтому, если в ходе ана- " В случае яеобхоаямостп опреаелепяя парковая слелует принять ва впяяаяяе, что пря упарпваяпп с НЕ может произойти его частичная потеря. !59 лиза железо должно определяться колориметрически, платину предварительно удаляют. При проведении сплавления в корундовом тигле плав получается мутный из-за частичного разложения окиси алюминия. Иногда для вскрытия окислов используют реакцию хлорирования прн 420'.
Фториды переводят в раствор обработкой концентрированной серной кислотой. Танталаты, ниобаты, гитанониобаты (фергюсоннт, самар- скит, иттротанталнт, пирохлор, поликраз и др.) разлагают сплавлением с бисульфатами нлн пиросульфатами щелочных металлов, обработкой плавиковой кислотой нлн хлорированием [7711 Хорошим средством для оазложення титанатов, а также других минералов (например, вольфраматов, цнркона, рутила) служит сплавление с едким натром, которое производят в серебряных илн никелевых тиглях.
Разложение плавиковой кислотой минералов, содержащих ЫЬ, Та, к.г, позвляет на холоду осуществить отделение ниобия, тантала и циркония от нерастворимых фторидов торня и р. з. э. Если для разложения минерала использовалось сплавление с бисульфатом натрия, к плаву добавляют несколько миллилитров серной кислоты и вновь нагревают до красного каления. Плав охлаждают, смачивают водой, а затем растворяют в большом объеме воды н кипятят сутки. Прн этом в результате гидролиза осаждаются Т1, ЫЬ и Та. После испытания раствора перекисью водорода на присутствие Т! осадок отфильтровывают, а из фильтрата аммиаком осаждают гидроокиси торня, р.
з. э., цнрконня, железа и др. Однако этого метода следует избегать ввиду большой адсорбционной способности осадков, получающихся при гидролнзе [159[; лучше пользоваться, если возможно, плавиковой кислотой для раз "оження. При разложении минералов хлорированием улетучиваются хлориды ЫЬч Тач Тг!ч, О!ч, Н1 Хггч Бп!ч 5Ьп! А1 Ген!, Сгч', 51, Ве, оксихлориды %, Мо и Ч; в остатке — хлорнды тория, р. з, э., шелочноземельные металлы, а также нелетучие тяжелые металлы н кремнекислота (см.
табл. 21). Ловчоррнт, титанофтороснликат, содержащий 0,23 — О,ббо1о ТЬ, разлагают соляной кислотой; нерастворнвшнйся остаток дополнительно обрабатывают серной кислотой при 250 — 300' до удаления ее избытка [851 Для разложения цнрконов наиболее надежный реагент (как и для большинства других минералов) — перекись натрия ЫахОз. Сплавление производят в никелевых или серебряных тиглях. Многократное упаривание цирконовых минералов, например циртолита, с концентрированной соляной кислотой приводит к 95!уо-ному разложению исснедуемого образца.
Иногда используют также сплавление с содой или обработку смесью НР и Нз50,. Таблица 21 Температура кипения или сублимации хлоридов некоторых металлов при атмосферном давлении 11861 Соединение течнерааура, 'С , 'Прннечанне Возгоняется Возгоняется Возгоняется * Включая хлорнды р. з э. церневой подгруппы. '" Включая хлорнды р. з. э нттрненой подгруппы Для разложения ураниннта используют азотную кислоту илн царскую водку. Урановую руду — торогуммит — с высоким содержанием тория сплавляют с содой с последующим выщелачиванием плава кислотой.
Минерал тухолнт, содержащий ТЬ 6 (), разлагают азотной кислотой. Методы разложения пород н руд для определения очень малых количеств тория Эти методы, разработанные Фостером и сотрудниками [578, стр. 11[, применимы к большинству силикатных и фосфатных типов пород и руд н обеспечиваютполноеразложеннеобразца Методы не пригодны для анализа россыпных концентратов, содержащих большие количества очень устойчивых минералов.
Для определения следов тория должны разлагаться большие количества анализируемого образца; поэтому введение ,больших количеств щелочных солей не желательно. Во всех возможных случаях используют летучие кислоты. Для предва. ВеС1, Гес!а 55С1, 5сС1, СеС1„" Ус!аа* тьс1, 2гс1~ Н1С1, Т1С! ВС1а 5пС!а !ЧЬС1 ТаС1, 520 280 223 800 †8 ) 1200 > 1400 921 > 300 317 136,4 6!8 114,1 240,5 242 П Анвлнтнчееквв хнмна торна 161 рительной обработки применяют азотную и плавнковую кислоты.
Плавиковую кислоту удаляют многократным упаривзнием с НгхгОз, последнюю отгоняют упарпванпем с НС!. В случае необходимости плавпковую кислоту можно ула. лить упарпванием с Нх504 плп НС10,. Однако применение этих кислот не желательно. В прпсутствш! сульфат-иона в исследуемом растворе торий связывается в комплексный анион, в результате чего не постигается полнота осаждения торпа иолатом, аммиаком и перекисью водорода; кроме того, при анализе фосфатных порол и известняков, солержащих много кальция, образуются осадки сульфата кальция.
Послелние затрудняют послелующее отделение тория от Хг и Т! плавиковой или щавелевой кислотой из-за образования нерастворимых двойных фторилов илп двойных оксалатов циркония и кальция. Присутствие же в исследуемом растворе перхлоратов может привести к образованию стабильных эмульсий при экстракпии органическими растворителями (например, этилацетатом) [578, стр. 11). При переведении образца в раствор, особенно при наличии фосфата, может выделиться гидролитический осалок ЬЬ, Та, Тт, Хг, 5п, 5Ь и хх(, солержащий также и ТЬ. Если при обработке образца летучими кислотами остается нерастворимый осадок, его обычно переволят в раствор сплавлением с минимальным количеством карбоната натрия. В особых случаях, когда при разложении устойчивых минералов применение летучих кислот не лает желаемого результата, используют сплавление с флюсом (х)ахОх с х(аР, смесью [х[аГ с К4Рх07 или смесью к(ахСОз с ХаВОз ОлнокРатное сплав- ление обеспечивает почти полное разложение таких минералов, как монацит, циркон, касситерит, ильменит и бетафит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
