В.Н. Подчайнова, Л.Н. Симонова - Аналитическая химия Меди (1108775), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Как правило, специфика металлургического производства требует экспрессных методов контроля. В настоящее время все чаще используются физические методы, позволяющие проводить определение многих примесей без их разделения, однако не утратили своего значения и классические химические и физико-химические методы. Методам анализа металлов, сталей и сплавов посвящены сборники [231, 400, 567] и монография [1835].
Возможности отдельных методов обсуждены в книгах, посвященных электрогравиметрическим и титриметрическим [567], фотометрическим и комплексонометрическим [284], спектральному [150, 167], атомно-абсорбционному [238, 376, 497] и пламенно-фотометрическому [238] методам анализа металлов и сплавов. Рекомендации по рентген оспе ктральному анализу сталей любой марки приведены в [230]. Сведения об определении меди в металлах можно найти в соответствующих монографиях серии "Аналитическая химия элементов". Интенсификация химического производства и усовершенствование многоэлементных методов анализа привело к вытеснению из практики зтэ заводских лабораторий трудоемких и длительных химических и физико- химических методов.
В настоящее время анализ металлов и сплавов выполняют спектральными, атомно-абсорбционными и другими физическими методами. Поэтому, сославшись на приведенные выше монографии и сборники, мы приводим лишь отдельные примеры определения меди классическими химическими методами. Алюминий. Большие количества меди в алюминии определяют злектрогравиметрически или иодометрически [574]. Из органических реагентов следует упомянуть методики с использованием ДДТК-Ха [1510] (0,001 — 4,0% Сц), тетраэтилтиурамдисульфида (дикупраля) [377], неокупроина [1037], производных анабазина [589].
Дикупраль [377] дает возможность определять до 1,0.10 % Сц без предварительного -г отделения ее. Определению меди не мешают серебро и ртуть(П); селениты и ртуть(!) мешают, поскольку они восстанавливаются реагентом до элементного состояния. В отличие от других органических реагентов предложенный для экстра кционно-фотометрическо го определения меди в алюминии купроселект является специфичным и высо кочувствительным реагентом [402]. Определение меди и алюминии с кунрогелектом К слабокислому анализируемому раствору добавляют такие количества 0,1 М водного раствора купроселекта и !О М КОН, чтобы их концентрации в конечном объеме были соответственно 0,01 — 0,02 М и ! — 3 М.
Через 5 — 1О мин переводят раствор в делнтельную воронку, добавляют!0 или 25 мл ТБФ (метилэтилкетона) и энергично встряхивают 2 — 3 мнн. После разделения фаз экстракт помещают в кювету (1 = ! 0 или 25 мм) н измеряют оптическую плотность при 400 им на спектрофотометре нлн, используя светофильтр НЯ5, иа ФЭК-56. Количество меди находят по градуировочному графику, построенному для 2 — 40 мкг Си. Рве~вором сравнения может служить ТБФ, метилзтилкетон или вода. Предложенная методика позволяет определять медь в присутствии элементов, образующих в сильнощелочной среде растворимые формы: Ве, Хп, Се), Ое, тг(тг), ХЬ, Та, Мо, зт), Бе, Те, РЬ, Р! и др.
Методика применена для определения меди в вольфрамате натрия, металлическом алюминии и природной воде. Доступным и широкоприменяемым в лабораториях является ДДТКХа, с помощью которого медь спектрофотометрически определяют в алюминии. Определение меди а алюминии и других промышленных объектах с ДДТКИа (Я2] К навескам 0,1 — 1 г образцов приливают 1 — 5 мл НХОг (пл. 1,4), 1 — 10 мл НС1 (пл. 1,1Я), 30%-ную НгОг, и смесь кипятят. Затем добавляют 2 мл 40%-ного раствора нитрата аммония, 10 мл 20%-ного раствора ЭДТА, нейтрализуют по лакмусу до РН 8 — 10 3 мл 10%-ного ЫНг, приливают 10 мл 1%-ного раствора ДДТК-Ха, 25 мл хлороформа изкстрагируют!0 мин.
Повторяютэкстракциюхлороформом(2Х)Омл) и объединенные эястракты доводят хлороформом до метки в колбе (50 мл). После фильтрования через сухой бумажный фильтр оптическую плотность хлороформиых экстрактов измеряют иа фотоэлектроколориметре при 436 им в кюветах (! = 30лл50 мм). Градуировочиый график прямолинеен для 0 — 140 м кг меди в 50 мл раствора.
Из электрохимических методов используют различные варианты полярографического метода [416, 1!38] и амперометрическое титрование. 174 Разработан полярографический метод определения малых количеств меди и железа в алюминии [611]. В качестве электролита-комплексообразователя применяется 0,2 М раствор салицилата натрия (рН 11— 12). В этих условиях медь восстанавливается на ртутном капельном катоде при -0,45 В.
Определение меди в алюминии высокой чистоты с чувствительностью 1 10 '% может быть выполнено методом ИВА с графитовым электродом в растворах КС! и КВг [416]. Определение меди а алюминии высокой чистоты методом ИВА 0,5 — 1 г алюминия высокой чистоты растворяют в 40 мл НС) (1:1). Раствор упаривают досуха и сухой остаток растворяют в 2о — 30 мл М КС! н переводят в мерную колбу (100 мл). Доводят до метки 1 М раствором КС!, отбирают аликвотную часть раствора (20 — 40 мл) в полярографическую ячейку, добавляют 100 — 200 мкг Ня(11) и диазрируют током спектрально-чистого аргоиа 5 — 7 мин. Проводят предварительное концентрирование меди(а также!п, Сд, РЬ) в непрерывно перемешиваемом растворе прн потенциале -1,! В (нвс, к.э.) 10 мин при определении 2!О '— 5 10 '% и 2 — 5 мин при определении 6 10 — 5!О '% металлов, прекращают перемешивание и дают раствору успокоиться 15 — 20 с.
Снимают анодную поляризационную кривую, регистрируя максимальные токи ионнзацни металлов (В) для Си -0,35„для Сд -0,8; лля !п -0,7г дпя РЬ -0,55. Прн повышенном содержании кадмия в анализируемом образце определение проводят в растворе КВг. Для этого иавеску алюминия растворяют в 40 мл НС) (1:1), упаривают раствор досуха и удаляют остатки НС) путем трехкратного выпаривания с 10— 15 ил до сухих солей. Растворяют соли в 20 — 30 мл 1 М раствора КВг, переводят в мер.
ную колбу (100 мл) и доводят до метки 1 М раствором КВг. Далее поступают, как описано выше при анализе в КС). Из физических методов анализа алюминия применяют как эмиссионный спектральный анализ [168, 891, 1257, 1463, 1724, 1747], так и методы атомной абсорбции [776, 1864]. Прямой метод спектрального определения меди в алюминии высокой чистоты (наряду с 33 другими примесными металлами) [168] позволяет определить 3 10 —.3 1О % металла.
Анализ проводится методом -5 -г фракционной дистилляции из угольных электродов в дугу постоянного тока. Регистрируют спектр на спектрографах ИСП-51 с камерами Г-270 и ИСП-22 одновременно. Спектральное определение меди а алюминии высокой чистоты Растворяют 0,5 мг металлического алюминия в разбавленной (1:!) серной кислоте.
Растворение порошкообразного алюминия производят порциями по 40 — 50 мг. Раствор осторожно упаривают, остаток сушат на плитке до прекращения выделения паров серной кислоты. Сухой АЬ(50л)г прокапивают 1,5 ч при 850'С. При переводе алюминия в АЬОг после растворения его в азотной кислоте (1:!) сухой остаток А)(ЫОг)г прокаливают в муфеле 1,5 ч при 750'С до АЬОг. К пробе А!гОг добавляют золото, смесь сушат 30 — 40 мин при 100 — 120'С н растирают в агатовой ступке 1 ч. Порошки эталонов и проб (40 нг) засыпают в отверстия угольных электродов и сжигают в дуге постоянного тока последовательно в два приема: в течение первых 20 с при силе тока 7 А, а затем еще 30 с прн 12 А. Изменение рехгимов питания дуги достигается применением простой схемы переключения сопротивлений в цепи дуги. Медь определяют по линии 324,7 нм.
Зкстракционно-атомно-абсорбционное определение меди в высоко- чистом алюминии [1864] проводят после быстрого щелочного разложения навески металла и экстракции меди в виде цетилтриметиламмонийполисульфидного комплекса в хлороформ с последующим определением меди в водном растворе. 170 При радиоактивационном определении 10 4% Сп образец алюминия облучают потоком нейтронов !О' — !О' нейтрон)'(см.с) [492, с. 307). Медь вводят в алюминиевые сплавы в качестве легирующей добавки обычно в количествах 0,1 — 8% [238). Для определения меди используют методы ААС, хотя известны рекомендации применения метода эмиссионной фотометрии пламени. Сплавы растворяют в НС! при последующем окислении меди НХОз, избыток которой удаляют выпариванием. Полученные соли растворяют в НС(, раствор распыляют в пламя и фотометрируют.
Анализ алюминиевых сплавов на медь проводят так же, как описано для алюминия. Рекомендуют [603) предварительно соосаждать ее на А1(ОН)з в присутствии гликоколя. Медь в дюралюминии определяют перманганатометрически [467), а в алюминиево-железных сплавах — комплексонометрически по разности [495). Предложен амперометрический метод определения меди в дюралюминии при помощи рубеановодородной кислоты [188, 190].
Не мешают определению даже в больших количествах цинк, свинец, алюминий, кадмий и марганец; железо связывают в комплекс тартратом калия —- натрия. Определяемые концентрации меди 4,2 — 60,5% Полярографическое определение меди в алюминиевых сплавах описано в работах [372, 394, 608). В фотометрических методах используют окраску комплексов меди с 2-фуроилтрифторацетоном (можно определить 5 1О "% Сц) [8!8), с салицилальдегидгидразовом (0,1 — 5 мкг)'мл Сц) [1547), с диморфолинтиурамдисульфидом (0,5 — 2 мкг)'мл Сц) [1412), с диэтилдитиокарбаматом натрия [186) или свинца [284, с. 90].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
