В.Н. Подчайнова, Л.Н. Симонова - Аналитическая химия Меди (1108775), страница 39
Текст из файла (страница 39)
66 Разработана методика (332] недеструктивного нейтронно-активационного определения Сц, К, )з(а в минералах при облучении пробы и эталонов в ядерном реакторе в течение двух часов нейтронным потоком 1,8 10 нейтрон)(см с). Нейтронно-активационный метод дает возможность определить и большие (0,03 — 0,9%) содержания меди в рудах с погрешностью 5 — 8% после облучения образцов потоком нейтронов 1О нейтрон)(ем~ с) [331]. Описываемый метод применим также для определения меди в полимерных и биологических материалах.
Сообщается [1015] о нейтронно-активационном определении меди в целлюлозе, маслах и лекарственных препаратах, а также в листьях растений [1535]. В медицине метод нейтронной активации ядер используется для анализа цельной крови человека (предел обнаружения Сц 1,6 10 6 г)г [1669], сыворотки крови и спинно-мозговой жидкости [1307]. туейтронио-актиеапианиое определение меди е биологических материалах ( Сухую пробу, запаянную в полиэтиленовый пакетик, заворачивают в алюминиевую фольгу н облучяют вместе с зтялонамн потоком тепловых нейтронов 16 з 2 10 нейтрал!(см .с).
После разложения пробы разделение проводят нв колонке с экстрягеном Е1Х 70, нанесенным нв сорбент В)о-Вевдз БМ-1; после элюнроввння м меди 4 М НС! измеряют радиоактивность Сц по внннгнляцнонному у-пнку 511,0 кзВ нв у-спектрометре. МАСС-СПЕКТРАЛЬНЫЯ Н ДРУГНЕ МЕТОДЫ Масс-спектральный метод, основанный на измерении величины лг/е ионов, ускоренных электрическим потенциалом и направленных в магнитное поле, используется для идентификации веществ или определения их структуры. Он является идеальным методом определения молекулярной массы и используется для количественного анализа.
Сообщается (1711] о масс-спектрометрическом определении !О !' г Сц в виде ее ацетилацетоната. Масс-спектрометрическое определение меди с изотопным разбавлением применено к анализу морских вод [1406] и материалов, используемых в энергетике [864]. Предел обнаружения 1О " г Сц. 142 Радиоспектральное определение 2 1О ~% меди основано на измерении сигнала ЭПР органической части спин-меченого енаминокетона, связанного в комплекс с медью [252].
Метод ЭПР использован для определения меди в порошках Т(Оз [439]. Радиохимический метод определения меди основан на замещении ею атомов мйп из осадка ЕпЯ [1876] или комплекса с ПАР [1927]. Содержание меди в образце пропорционально у-радиоактивности раствора. Каталитическое окисление 2,2'-днпиридилкетогидразона кислородом воздуха в присутствии меди сопровождается повышением температуры; измерение ее с помощью термистора позволяет определить 1 мг7л меди; о,= 0,012 [1084]. руд относительно простого состава определяют суммарное содержание окисленных минералов меди (т.е.
меди, содержащейся в руде в виде оксида, карбоната, сульфата н силиката) и сульфидных минералов меди (т.е. меди, содержащейся в руде в виде первичных или вторичных сульфидов). Иногда требуется раздельное определение сульфатной меди, суммарное определение вторичных сульфидов меди (халькозина, ковеллина и борнита), а также определение первичного сульфида (халькопирита).
Определение той или иной формы меди основано на подборе селективного растворителя [174, 433, 558, 648]. Длительность растворения минералов можно сократить при обработке образца ультразвуком средней частоты малой мощности [1968]. Глава Х ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ Фазовый анализ руд и продуктов их переработки — сложная задача, обычно она решается с помощью селективных растворителей, которые позволяют перевести в раствор отдельные фазы или соединения элементов, находящихся в твердом исследуемом материале. Последующий анализ затруднен тем, что селективные растворители зачастую представляют собой концентрированные растворы солей.
Кроме того, большинство реагентов, используемых в фазовом анализе, не являются, строго говоря, селективными. Руды Развитие и совершенствование технологии переработки медных руд связано с проведением фазового анализа меди в различных продуктахх [1967а]. Известно большое число руд, содержащих медь в виде разнообразных соединений [652]. По химическому составу они делятся на сульфиды — простые и содержащие мышьяк и сурьму, селениды и теллуриды, галогениды, оксиды, карбонаты, силикаты, фосфаты н сульфаты, Халькопирит, кубанит (и иногда борнит) являются первичными сульфидамн. Халькопирит встречается почти во всех месторождениях медных руд, часто в тесном срастанин с пиритом.
Халькозин, ковеллин и борнит относятся к вторичным сульфидам, образовавшимся при взаимодействии продуктов окисления халькопирита с пиритом и сульфатом меди. Реже других сульфидов встречаются сложные сульфиды меди, содержащие мышьяк и сурьму, которые на зываются блеклыми рудами. Иэ окисленных минералов меди наибольшее распространение имеют малахит, азурит, куприт и тенорит (реже хризоколла). Для определения суммарного содержания меди в отдельных группах минералов, близких по химическому составу, имеются вполне удовлетворительные методы. При фазовом анализе смешанных медных Определение меди, находящейся в виде первичных и вторичных еульфидов Схема фазового анализа медных руд, не содержащих ковеллина, с раздельным определением первичных и вторичных сульфидов меди приводится в книге Филипповой [647], а также в работе [591].
До настоящего времени в качестве растворителя сульфидов меди широко применяется щелочной раствор цианида калия, в котором количественно растворяется борнит, халькозин, ковеллин, частично халькопирит. В связи с токсичностью цианида калия его заменяют ЭДТА [648], унитиолом [558, 559], тиомочевиной [369, 610]. Разработан простой метод раздельного определения меди, содержащейся в виде халькозина, ковеллина, борнита и халькопирита, основанный на извлечении первых трех минералов кислым раствором тиомочевины [369, 610], которая восстанавливает медь(П) до меди(1) и образует с последней устойчивые комплексы.
При обработке пробы 3 М раствором тиомочевины в ! М НС! в раствор полностью переходят вторичные сульфиды (халькопирит затрачивается лишь на 2 — 3%). Предложенный для определения вторичных сульфидов меди унитиол полностью переводит в раствор халькозин. Для раздельного определения теннантита СнпАа48, и халькопирита в рудах, содержащих большое количество пирита, предложена методика, по которой теннантит извлекают в раствор с помощью 0,2 М раствора унитиола в 2 М )чаОН [1836].
Для определения вторичных сульфидов можно использовать раствор нитрата серебра, подкисленный серной или яблочной кислотой. Халькопирит в этом случае в раствор не переходит [647]. Извлечение меди из Сньб может быть проведено растворами НС! в пиридине или солянокислого пиридина в пириднне [1502]. При 60'С практически полное извлечение меди из раствора происходит за 15 мин (при 20'С вЂ” за 1 ч). Сульфиды меди селективно извлекаются из донных осадков 3%-ным раствором НзОь это позволяет также отделить их от сульфидов цинка и свинца, всегда присутствующих в этих объектах [1!78]. !О. Зак.
2245 Описано [1850] определение меди в пиритах и пиритных огарках, основанное на образовании ее диэтилдитиокарбамата. Метод позволяет определить общее содержание меди и провести фазовый анализ, определить содержание ее в виде оксидов, сульфатов, сульфидов и ферритов. В настоящее время для фазового анализа сульфидных минералов меди все чаще привлекают современные физико-химические методы: электрохимический [107], люминесцентный [265] и др. Метод вольтамперометрии с ластовым электродом пригоден для фазового анализа смесей сульфидов меди разных степеней окисления, а также для оценки нестехиометрии сульфида меди Сцз „Я [107].
Преимуществом метода является высокая экспрессность, обусловленная простотой подготовки пробы. Готовят пасту, смешивая просеянный порошок спектрального угля марки С-2, С-3 или ос.ч. и дибутилфталат я отношении 10:3, Пасту эапреееояыяают я торцевое отверстие электрода, прижимают на стекле и очищают торец электрода фильтрояальиой бумагой. На поверхность готового индифферентного электрода наносят исследуемый образец и помещают электрод я электролизер. Регистрируют катодиую поляриэациоииую кривую от стационарного потенциала до О,б В (оти. хлор-серебряного электрода), а затем, ие отключая ячейки, меняют направление поляризации и регистрируют анодиую кривую до потенциала 0,8 В. Для получения надежных результатов необходимо проведение 3 — 5 параллельных измерений иа свежих порциях пасты для каждого образца.
Определяют количество электричества, затраченное а катодиом (Е„) и аиодиом (Е,) процессах, как интеграл от тока по времени (площадь под кривой) и рассчитывают мольиую долю Сп(П) (а) я смеси: а=Е,Лу,. Процентное содержание Соб рассчитыяают по формуле 2а Мсоз 10 [Снб] = 2 а. Мс о з э (1 — а)Мс о, з где М, — соответствующие молекулярные массы, Люминесцентный метод определения фазы Сцз „5 в электро- люминофорах [265] основан на различии спектров собственного поглощения сульфидов меди. Определение меди в блеклых рудах Блеклые руды почти полностью растворяются в б о-ном растворе тиомочевины, что помогает отделить их от сульфидов меди.
В работе [369] предложена схема фазового анализа, в которой выделение блеклых руд проводят с помощью цианида калия. Определение меди, содержащейев в ее оиисленных минералах Часть окисленных соединений меди в рудах связана с пустой породой, и их нельзя отделить друг от друга. Поэтому различают свободные и связанные окисленные минералы меди. Их содержание имеет существенное значение при оценке руды перед ее обогащением. "Связанная" медь входит в состав силикатов и может быть извлечена серной кислотой с добавлением гидрофторида аммония для разложения силикатов. При анализе смесей металлической меди, оксидов меди(П и меди(П) [470] используют иодометрическое титрование суммы всей меди, измерение восстанавливающей способности суммы Сц и Сц,О с помощью раствора КэСгэОэ (или раствора хлорида железа(1П) в конц.