И.В. Пятницкий - Аналитическая химия Кобальта (1108753), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Для определения кобальта методом изотопного разбавления его выделяют электролизом на аноде в виде окиси из раствора, содержащего Со". Осадок взвешивают и измеряют его активность [1249]. Возможно радиометрическое титрование кобальта с использованием дитизона [655] или ферроцианида [363], применяя в качестве индикатора Сог". Разработан метод определения кобальта, основанный на измерении магнитной проницаемости анализируемых образцов [1275!. 172 Глава /Х ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОБАЛЪТА В ПРИРОДНЪ|Х И ПРОМЫШЛЕННЫХ МАТЕРИАЛАХ Кобальт содержится в разнообразных природных и искусственных материалах — рудах, концентратах, шлаках, минералах и силикатных породах, сталях и сплавах, чистых металлах, водах, растениях и животных организмах, почвах, удобрениях и т.
д. Все эти материалы различаются между собой прежде всего по химическому составу. Подготовка вещества к анализу и методы переведения в раствор во многих случаях неодинаковы и зависят от характера анализируемых материалов, которые сильно отличаются друг от друга по количеству и природе сопутствующих кобальту элементов. Эта особенность обусловливает необходимость надлежащего выбора того или иного метода отделения кобальта от мешающих определению элементов или устранения влияния последних применением подходящих маскирующих веществ. Содержание кобальта в исследуемых объектах колеблется в довольно широких пределах — от тысячных долей до десятков процентов. Поэтому метод конечного определения кобальта должен быть выбран в соответствии с содержанием кобальта.
Таким образом, все главные этапы анализа — подготовка анализируемого материала и перевод его в раствор, методы отделения кобальта от сопутствующих элементов и методы определения кобальта имеют особенности, вызванные неодинаковым характером исследуемого материала. Целесообразно рассмотреть отдельно следующие группы методик: !. Определение кобальта в рудах, шлаках и силикатах.
2. Определение кобальта в сталях и сплавах на основе железа. 3. Определение кобальта в цветных металлах и сплавах. 4. Определение кобальта в почвах, растительных и животных тканях и других материалах с небочьшим содержанием кобальта. 174 г. ОпРеделение кОБАльтА ' Б РУДАХ, ШЛАКАХ И СИЛИКАТАХ Важнейшими рудами кооальта являются мышьяковые, окцсленные и сульфидные руды, содержащие асболаны пПСо, %)0 МпОг ° пН,О, а также сульфпдные и мышьяковые минералы — скуттерудит СоАзг, катитерпт Со5ь кобальтин СоАз5, линнеит Соз54 и др. При высоком содержании мышьяка и серы анализируемый материал целесообразно предварительно осторожно обжечь для уда.чения их большей части.
Для растворения пробы чаще всего применяют смесь растворов соляной и азотной кислот; при такой обработке весь кобальт почти всегда переходит в раствор. Лишь в редких случаях нерастворимый остаток содержит незначительное количество кобальта; тогда эту нерастворившуюся силикатную часть следует обработать фтористоводородной и соляной кислотами или перевести в раствор сплавлением с ХагСОЬ пиросульфатом калия или другими плавнями.
После растворения избыток азотной кислоты обьгчно удаляют двух-, трехкратным выпариванием раствора с серной, соляной или хлорной кислотами. Шлаки и силикатные породы легко растворяются в смеси Нг и НС1 или Нг804. Вместе с кобальтом в рудах и шлаках содержатся железо, никель, медь, марганец, алюминий, кальций, магний, мышьяк, сера. Содержание железа в кобальтовых рудах колеблется оч 3 до 25%; в кобальтсодержащпх медных, железных, никелевых рудах содержание железа может доходить до 40 — 50%, Никель обычно присутствует в количествах от десятых долей процента до 8 — 10%, медь — от О,! до !0%, марганец — до 20%. Эти элементы мешают определению кобальта некоторыми методачи и их приходится отделять или маскировать.
Другие перечисленные выше элементы обычно не мешают определению кобальта. При анализе руд и шлаков для устранения вредного вчияния железа чаще всего применяют следующие методы: а) маскирование железа фторидом, пирофосфатом или винной кислотой !119, 120); б) восстановление железа до двухвалентного тиосульфатом натрия, аскорбиновой кислотой или другими восстаповителями !916); в) осаждение железа фторидом, окисью цинка, пиридином или ацетатным гидролизом. Влияние меди устраняют связыванием ее в тиомочевинный комплекс [916, !38!) или восстановлением сульфитом в присутствии избытка роданида калия, 5пС!г и др.
Марганец мешает только при определении кобальта титрованием раствором феррицианида калия. В этом случае определяют сумму кобальта и марганца, затем отдельно марганец, а содержание кобальта находят по разности. Можно также окислить двухвалентный марганец перманганатом до трехваленгного состояния в присутствии фторида; затем титруют кобальт в аммиачном растворе в присутствии фторнда трехвалентного марганца. Марганец можно удалить в виде двуокиси, добавляя хлорат калия к азотнокислому раствору.
Вместо маскировки при удалении мешающих элементов нередко отделяют кобальт в виде малорастворимого соединения осаждением кобальта в виде КзСо(5)0~)г [323] или 1-нитрозо- 2-нафтолом. Кобальт концентрируют экстракцией в виде дитрзоната [836, 1256, 139 Ц. В полученных осадках или экстракте определяют кобальт одним из существующих методов.
В рудах обычно содержится 0,1 — 10% Со. Для его определения применяют различные методы: а) роданидный метод в водно-ацетоновом растворе или с экстракцией смесью диэтилового эфира и амилового или бутилавого спиртов или другими органическими растворителями [209, 916, 1256]; б) фотометрический метод после экстракции этилксантогената кобальта четыреххлористым углеродом [26Ц; в) фотометрический метод с использованием нитразо-(х-соли [27, 85, 282, 316, 325, 359, 783] г) полярографический метод с использованием аммиака или пиридина в качестве фона [62, 142, 322, 1339]; д) титриметрический мегод с использованием раствора феррицианида калия для титрования [120, 121, 340].
Определение в рудах, пнрятных концентратах и шлаках после его отделения в виде Кгй(а[Со(й)Ох)з] [323]. Этот метод применяется при высоком содержании железа в анализируемых объектах. 1 — 5 г пробы (шлак предварительно смешивают с 2 — 3 г фторида натрия или аммония) обрабатывают концентрированными соляной и азотной кислотами и удаляют азотную кислоту выпариванием два-три раза с соляной кислотой. Сухие соли растворяют в разбавленной соляной кислоте. Нерастворимый остаток прн точных анализах обрабатывают НхРх и НС!, удаляя избыток НзРх выпариванием с НС1.
Полученный раствор присоединяют к основному фильтрату. Далее нейтрализуют избыток кислоты насыщенным раствором карбоната калия или щелочи, приливают 15 мл 80%:ной уксусной кислоты и 50 мл 50%-ного раствора нитрита калия. Оставляют стоять до следующего дня, затем отфильтровывают выпавший осадок через двойной плотный фильтр (синяя лента) с небольшим количеством фильтрбумажной массы и промывают 2%-ным раствором нитрата калия или натрия, слегка подкисленным уксусной кислотой. Осадок растворяют в горячей разбавленной (1:!) соляной кислоте и полученный раствор выпаривают для удаления азотной кислоты досуха. Остаток растворяют в разбавленной соляной кислоте.
Существуют варианты методики осаждения кобальта в виде гексанитрита. Рекомендуется, например, [894] для лучшего удержания в растворе трехвалентного железа (а также в присутствии других легкогидролизующихся элементов) прибавлять к анализируемому раствору винную кислоту и проводить осаждение нитритом калия. В присутствии больших количеств никеля (также свинца, щелочназемельных металлов и вольфрама) производят переосаждение. Для этого осадок вместе с фильтром обрабатывают смесью азотной и серной кислот и после окончания энергичной реакции удаляют ббльшую часть серной кислоты выпариванием. Далее охлаждают, прибавляют 3— 5 мл раствора винной кислоты, нейтрализуют раствор щелочью по фенолфталеину, прибавляют ледяную уксусную кислоту до кислой реакции и еще избыток — 4 мл и снова осаждают раствором нитрита калия.
Необходимо избегать кипячения или выпаривания фильтрата от осадка гексакобальтнитрита, так как при этом может произойти сильный взрыв [975]. В подготовлен~нам описанным выше методом растворе можно определить кобальт гравиметрическим методом взвешиванием Со,04 или Со504 [323], однако для этого необходимо осадок гексанитрита кобальта переосаждать. Можно также определить в растворе кобальт фотометрически в виде раданида [209] в ацетоновом растворе, 1-нитразо-2-нафтолом или нитрозо-К- солью. Определение в рудах после отделения железа осаждением фторидом натрия [296].
1 г руды растворяют в 15 мл концентрированной соляной кислоты, Раствор нейтрализуют гидроокисью аммония. Нерастворимый остаток отфильтровывают, обрабатывают 5 мл концентрированной азотной кислоты и ! — 2 г фторида натрия и выпаривают раствор почти досуха. Затем добавляют 5 мл соляной кислоты и повторяют выпаривание. Добавляют 20 — 30 мл воды, нагревают раствор до кипения и присоединяют его к основному раствору.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
