И.В. Пятницкий - Аналитическая химия Кобальта (1108753), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Фильтрат содержит почти весь кобальт [8321. Соосажление кобальта с осадком гидроокиси железа [1016) в общем увеличивается с повышением концентрации кобальта. При переосажлении достигается полное разделение. Методика разделения, например, прп анализе сталей сводится к следующему [200). Н в з еску стали растворяют в рззбзв.генной соляной или серной кислоте, окнсляют двухввдентное железо азотной кислотой и удаляют большую часть кислот выпзривзинем раствора почти досуха.
Остаток растворяют в горячей воде, разбавляют раствор до 250 мл и прибавляют порциями по б зы свежепритотовленную суспензию окиси цинян до полного осаждения железа (достаточный избыток окиси цинка узнается по появлению беловатой мути нзд коричневым осадком). Осадку дают осесть, через несколько минут его отфильп тровывзют и промывают холодной водой. Для более полного рзз елеиия ронзводят переосзждеине. Для этого фильтр с осадком переносят в коннчед скую колбу, в которой вели осзждение, и прибавляют туда 20 мл соляной кислоты (1: 1).
Содержимое колбы взбздтывзют до преврзшения всего филь. ок трз в бумажную массу, раствор разбавляют до 200 мл и вновь осзж зю 'нсью цинка. Соединенные фндьтрвты содержат практически весь кобальт. Разделение суспгнзией окиси ртути, Окись ртути создает рН около 7,4. Суспензия окиси ртути количественно осаждает из холодного раствора трехваленггнос железо, хром и алюминий, однако некоторая часть кобальта также переходит в осадок. Для полного разделения необходимо переосаждение [1337, 1446), Выделение кобальта и его отдехгениг от других элементов суспензиями гидроокисгй алюминия, никеля, марганца. Гидро- окись алюминия можно применять для выделения следов кобальта из раствора.
Хорошие результаты получены при осаждении гндроокиси алюминия раствором едкого патра при рН от 7,4 до 9,0 и последующем выдсрживании осадка в растворе прн 30'С на протяжении !5 мин. [856). Кобальт осаждают гидроокисями никеля и марганца с одновременным окислением до трехвалентного состояния. Для отделения кобальта от больших количеств никшля рекомендуется [303) осаждать ионы двухвалентного кобальта при помощи гидрозакиси никеля, а затем окнслять кобальт до высшей степени окисления пермангапатом. К анализируемому раствору, не содержащему свободной кислоты, прибавляют суспензию гндроззкиси никеля, раствор пермзнгзнзтз, кипятят несколько минут н отфильтровывают осадок, содержащий смесь %(ОН)х, СоОт (илн СозО„) и МпОх.
Ббльшзя часть никеля остается при этом в растворе. Осадок растворяют в серной кислоте, содержащей перекись водорода. Гидроокись трехвалеитного кобальта осаждается при более низком значении рН (3,5 и выше), чем гидроокись трехвалентно- го никеля (5,5 и выше). Разделение производят в присутствии катионов алюминия или меди (при рН 3,5 — 5,7).
К раствору, содержащему кобальт и никель, добавляют гидроокись алюминия или меди и окислитель — хлор. Осадок гидроокиси трехвалентого кобальта отделяют от раствора и промывают водой (328], Малые количества кобальта можно отделить от бочьших количеств никеля соосаждением с двуокисью марганца (21]. Аналогичный метод применяется для выделения примесей кобальта из растворов сульфата цинка [327]. Необходимое для осаждения рН 5 создают прибавлением окиси цинка.
Далее прибавляют раствор сульфата марганца и перманганат (или хлорат калия, персульфат калия). При этих условиях в осадок переходит до 99$> содержащегося в растворе кобальта. Коллектором может служить и гидроокись железа (123]. Способ разработан для технологических целей. Кобальт отделяют от цинка (223] избытком едкого патра в присутствии перекиси водорода. Для количественного выделения кобальта применяют коллектор, например гидроокись железа. Разделение и осаждение в виде гексанитрокобальтиата калия. Этот способ известен давно (515, 7!О]. Была исследована применимостьгексанитрокобальтиата калия для отделения кобальта от больши~истаа элементов, сопутствующих кобальту в наиболее важных промышленных и природных материалах (894, 975]. В присутствии подходящих маскирующих веществ можно полностью отделить кобальт от многих элементов.
Осадок КзСО((т)Оа)з мало растворим в растворах, забуферированных ацетатом натрия, и в этаноле, но растворяется в л1инеральных кислотах. Поэтому легкогидролизующиеся элементы необходимо предварительно или удалить, или замаскировать. Мешают также элементы сероводородной группы, в частности свинец и медь, а также свинец и щелочноземельные металлы, если они присутствуют совместно с никечсм, вследствие образованиямалорастворимого гексанитрита никеля и меди. Проверка метода с радиоактивным кобальтом показала [1251, !252], что осаждение количественное и что на скорость и полноту осаждения кобальта не влияют большие количества ионов никеля, меди, пинка и кадмия, а также тартраты, фториды и хлориды.
Однако окислители необходимо удалить. Лучше всего оса.кдать из сравнительно небольшого объема раствора при комнатной температуре большим избытком нитрита калия (около 20 г). При маскировании винной кислотой (894] кобальт можно отделять от ионов алюминия, железа, хрома, циркония, а также вольфрама, тантала, ниобня и молибдена. Большое количество титана, ниобия и тантала трудно удержать в растворе винной кислотой; в этом случае рекомендуется маскировать фторидом натрия.
Методика отделения кобальта при анализе промышленных материалов (руд, металлов и др,) сводится к следующему. Руду или сплав растворяют в подходящих растворителях, например в смеси азотной, винной и фтористоводородной кислот. прибавляют достаточное количество винной кислоты или фторида калия' для удержания в растворе посторонних элементов, которые могут выделиться в осадок при последующей нейтрализации. Лалее прибавляют раствор едкого кали до отчетливо щелочной реакции по лакмусу и прибавляют ледяную уксусную кислоту до кислой реакции и сверх того еще 4 .кл этой кислоты 1!е обращая внимания на муть, которая может образоваться в этот момент, нагревают раствор и прибавляют при энергичном перемешивании 900 лл горячего раствора нитрнта калия, содержащего 100 г этой соли Нагревают раствор до кипения н кипятят 5— 1О мин до исчезновения окислов азота.
Раствор с осадком оставляют на 4 часа или на ночь. Далее его отфильтровывают через бумажный фильтр и промывают осадок холодным Зряшным раствором интрига калия, а затем водой. Таблица 15 Величины рн начала осаждения н полного осаждения фосфатов Концентрация, и ад ло» , рн„ Катион )Келезо (1П) Хром Алюминий Кобальт 3,9 5,1 4,9 3,7 0,58 3,Р 2,4 3,74 4,35 5,0 4,8 В присутствии больших количеств никеля и щелочноземельных металлов или свинца, а также больших количеств вольфрама необходимо переосаждение. Для этого разлагают осадок смесью азотной и серной кислот, выпаривают раствор до появления паров серной кисчоты и удаления большей ее части, прибавляют воду, винную кислоту и повторяют осаждение.
Осадок растворяют в смеси серной и азотной кислот и в полученном растворе определяют кобальт каким-либо из известных методов. Разделение кобальта и железа фосфатом натрия. Большое количество железа можно отделить от кобальта (1149], осаждая железо в виде фосфата из уксуснокислого раствора при рН 3,5; осадок фосфата железа практически свободен от кобальта.
Описано аналогичное разделение, при котором фосфат железа осаждают при рН 2,5, применяя гидролиз мочевины [1138]. Повидимому, полнота разделения в сильной степени зависит от соотношения железа и кобальта в растворе. Приведены [998] следующие величины рН начала образования (рН,) и рН полного осаждения (рН,) фосфатов двух- и трехвалентных металлов (табл. 15). Данные таблицы показывают, что при исследованных концентрациях фосфаты трехвалентных элементов нельзя количественно отделить от кобальта. Для отделения железа от кобальта рекомендовано [224) соосаждать фосфат железа вместе с фосфатом кальция в аммиачном растворе. К раствору, содержащему ионы трехвалентного железа и двухвалентного кобальта, прибавляют раствор нитрата кальция, раствор нитрата аммония до концентрации 5 мола)л н концентрированный раствор гндроокиси аммония до РН 9 и осаждают ноны кальция раствором двузамещенкого фосфата аммония.
Осадок промывают раствором нитрата аммония с ры 9. Железо полностью соосаждается с фасфатом кальция, в то время как кобальт остается в растворе. Другие методы. Отделение кобальта от железа фторидом натрия [296) основано на образовании плотного кристаллического осадка 5ХаР 2РеРз при прибавлении раствора фторида натрия к не содержащему свободных минеральных кислот раствору соли железа. Осадок занимает небольшой объем, Кобальт полностью остается в растворе. Метод рекомендуется применять при анализе железных руд на кобальт.
Разделение никеля и кобальта из аммиачно-карбонатных растворов описано в одном из патентов США [545[. 2. РАЗДЕЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИМИ РЕАГЕНТАМИ Разделение органическими реагентами без экстракции. Отделение кобальта фенилтиогидантоиноеой кислотой Фенилтиогидантоиновая кислота СаНз)у[НС8б!НСНзСООН, впервые предложенная как реагент обнаружения кобальта [!193), применяется для отделения кобальта от ряда элементов. Реагент выделяет ионы кобальта в аммиачном растворе в виде пурпурно. красного осадка непостоянного состава. В аммиачно-цитратном растворе осаждаются полностью также сурьма и медь, частично никель, хотя осадок никелевой соли растворим в концентрированном аммиаке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
