В.М. Пешкова, В.М. Савостина - Аналитическая химия Никеля (1109092), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Дитизон применяется для фотометрического определения никеля и для концентрирования (]1, Со, Сц. Диэтилдитиокарбаминат натрия (СаНз)а]х]С(8)ЗКа как реагент известен давно [5241. Образование окрашенного комплексного соединения никеля с диэтилдитиокарбаминатом (ДДТК) было отмечено в 1939 г, Голландом и Ритке [7641, но этот реагент использован для фотометрического определения никеля лишь в 1946 г. 1404]. Глен и Шваб 1?08] указали, что растворы ДДТК при рН 5 и ниже быстро разлагаются.
Другие исследователи [546] также подчеркивали, что ионы никеля следует экстрагировать из щелочных растворов. Диэтилдитиокарбаминат натрия применяется при фотометрических (см. стр. 113), титриметрических методах (см. стр. 99) и методах отделения никеля. 39 Аминополикарбоиовые кислоты (к о м и л е к с о н ы) Широкое распространение в аналитической химии получили комплексоны [2801.
Наиболее изучены этилендиаминтетрауксусная кислота На "т' (ЭДТА) и ее натриевая соль НООС вЂ” СН2 сн,— соон н-сна-сна-и ноос-снз сн,— соон Таблица 31 Устойчивость комплексиык саедииеиий никеля с оргаиическимл кислотами т еипе- рагуСо а спели а ра' Сред" Лите- ратураа РК! !к Рз Метод определеииа 5,3 —,) [975] — ( 7,84 ( [392) — ! 7,88 ([1187] 13,32 [ — ) [338) ~ 4,99 ' % (окс,) 18 р = 0 ,'Электропровод- ность 25 ' р 2 0,1 Тсриодииаиический 20 ) и = 1 Распределение — — Потеициоагетрия — Кислая сре-То исе да — 'Слабопделоч-~ «» иая среда ~ 30 7574-иый ~рн-титроваиие со диогссаи, стеклянным электродов 20 ) р = 0,1 Распределение [% (окс.)2]2 [% (оке )212 1%(он) (цитр.)]2— [% (цитр.)] [208) [% (цитр.)]' 5,27 [2081 Соединение с салицилоиой кис.
латой Соединение с виииой кислотой 5,2 ~ — [1240] ' 5,42 ( — 11187] Значения ступенчатых констант диссоцнации ЭДТА равны рКьп — — г+2,21, рКп= +2,76 [146, 2801, РКап= +6,16, рКй —— +10,26 [5531. Минимум растворимости ЭДТА (3,5.10 ' моль/л) наблюдается при рН 1,6 [280]. Комплексон П[ довольно хорошо растворим в воде: при 21' С в 100 л(л насыщенного водного раствора содержится 11,1 г соли 11121]. Растворы комплексона П1 имеют слабокислую реакцию (0,1 М раствор имеет рН 5). В табл.
30 приведены константы устойчивости комплексных соединений никеля с комплексонами. Щавелевая кислота и оксикислоты. При определении никеля с применением ряда органических реагентов мешающие элементы маскируют обычно органическими кислотами: щавелевой, винной, лимонной. Данные по устойчивости соединений никеля с этими лигандами приводятся в табл. 31. Амины Никель легко образует комплексные соединения с пиридином и другими органическими аминами. Этн соединения редко используются для прямого определения никеля, но представляют интерес для маскировки никеля при определении других элементов.
В табл. 32 приведены константы устойчивости комплексных соединений с некоторыми аминами. Пиридин, являясь слабым основанием (Кп — — 1 10 '), образует с никелем ряд комплексных соединений, не отличающихся большой устойчивостью. По устойчивости к ним близки соединения с этилендиамином. Несколько более устойчивы соединения с 2,2-диаминдипропилендиамином, триэтилентетрамином, этиламином и фенантролином. Салицилальамины, являющиеся продуктами конденсации салицилового альдегида, аммиака или различных аминов (ароматического и жирного рядов), образуют внутрркомплексные соединения с никелем: '2 — 'ΠΠ— ~~ ~~ нс= — р( и=сн ] и и Салицилалиминат никеля хорошо растворяется в пнридине, обра- зуя растворы желтого цвета; растворимость его в воде составляет 2,86 10 ' моль!л [315], А м и н ы, с о д е р ж а щ и е а з о- г р у п п у.
Пиридиновые азосоединения, содержащие оксн-группу в орто-положении к ди- азогруппе, как реагенты были изучены сравнительно мало. Эти со- единения, впервые синтезированные Чичибабиным в 1915 г. [345, 3461, долгое время не применялись в химическом анализе. Начиная с 1955 г., они стали применяться как комплексонометрические ин- дикаторы; некоторые были рекомендованы для фотометрического определения никеля.
Большее распространение получили 1-(2- пирндилазо)-2-нафтол (РАЯ) и 1-(2-пиридилазо)резорцин (РА)с)) l~ ъ l~'ь г ) — Мр М вЂ” ~~ ~~ ) — М=М вЂ”,~ — ОН ОН ОН 1-(а.ниридиаазз)орпаьгоп (-(' Пиридгглазо)реззрагггг (РАК) (РДП) 1-(2-Пиридилазо)-2-нафтол (РАЯ), по данным Пис и Вильямса [1030], может находиться в трех формах: при рН «( 2 получаются растворы соединения желто-зеленого цвета с Кр = 1,26 10 ' Таблица 32 Лнте- рату- ра Метод определе- нна Среда [к Кт 1й Ка Реатент на рсэ 25 0,5М рН-титронанне со стеклнниым электродом рН-титроэание 78 1,05 2,82 [6341 Пиридни 0,31 СаНам ННО р = 1,0 4,10ж 3,05 ж 0,1 0,1 10,7 8,25 1,36+ [1256! 0,1 18,95 [1063! Этилендн- амин 2,2-днэмтн нодиэтал- мин 25 рН-титронание со стеклннным электро дом То же 20 0,1М КС! 10,81~ 8,14 10,54~ 7,83 18,95 [8081 18,37 [8081 18,0 [905а! 30 То же 40 а» 30 р = 0,5 рН-титронание 7,41 6,30 4,29 Пропиленди амин Фенантро- лин р =-0,1М То же МаМО,, 20 8,80 8,30 24,80 [409! 7,70 Снектрофото- метрин [584! 18,3 Устойчивость комилексиык соединений никели с амниамн (кислая форма); при рН = 2 — нерастворимое в воде соединение желтого цвета; при рН)[! — соединение красного цвета с Ко= =- 6 !О ".
Значения Ко найдены для растворов в 20ене-ном диоксане при р = 0,08. При рН ! — 2 растворы имеют три максимальные полосы поглощения: при 275, 323 и 425 ммк. Реагент с никелем образует растворимое соединение красного цвета, которое зкстрагируется полярными растворителями — спиртами (н.бутиловым, изобутиловым, изоамиловым), а также четыреххлористым углеродом [5531. Изучены условия зкстракции соединения никеля !![4!1. Комплексное соединение никеля с РАК менее устойчиво, чем соединение с ЭДТА [4621.
Оно образуется при соотношении %: РАН = [: 2, растворы его имеют максимальные полосы поглощения при л, = 530 и 570 ммк; еэтэ = 50 000 П3031. Другие авторы 15751 нашли устойчивость образующегося комплекса [д!1, = 25,3; !я8э=23,0 [4651. Гниличкова и Соммер [7621, изучая спектрофотометрическим методом поведение водного раствора 1-(2-пиридилазо)-резорцина (РАГС), установили существование шести форм, имеющих максимальное поглощение в различных участках спектра: Н,К' в 90%-ной Н,ЯО, (Хи„, = 433 ммк); Н,К'" в 50%-ной Н,ЯО ()ь„,„, = 390 ммк); Нарс' при рН ( 2 ()а „,„. = 395 ммк); НэГс при рН 2 ! — 42 ()ь с = 385 ммк; Ко = [,[О-э т).
НК при рй 4,2 — 7,0 ()ь„аас = 4[Зммк; Ко — — [О ''); цэ при рН [0,5 — [3,2 ()анаис = = 490 ммк; Ко = [О " '). В ацетатном буферном растворе (рН 2,5 — 6) РАГС образует соединение с Ы! [7621. Его устойчивость определена Фрайзером с сотр. 1575), [а!)а=26,9. Исследованы также комплексные соединения с реагентами близкого строения, с салицилимидом-2-аминопиридином, 2-(о-оксифенилиминометил)пиридином и бензолазорезорцином [[2071. Глава !7 ОБНАРУЖЕНИЕ НИКЕЛЯ 47 При анализе природных соединений, сплавов и чистых металлов рекомендуется ряд методов переведения объекта в растворимое состояние. Почти все руды, содержащие никель, растворнмы в смеси НС! и Н5[00; в отдельных случаях для руд, содержащих мышьяк, сурьму и серу, в качестве растворителя используется концентрированная серная кислота.
Иногда при обработке кислотами не достигается полного растворения, тогда остаток сплавляют с карбонатом натрия. Силикатные породы также рекомендуется сплавлять с карбонатом натрия. Для качественяого обнаружения никеля применяют химические методы, полярографический метод, метод пламенной фотометрии и радиоактивационпые методы. Е ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ НИКЕЛЯ Кобальт обычно сопутствует никелю, поэтому в рассматриваемых методах всегда предусматривается возможность обнаружения никеля в присутствии кобальта. В отдельных случаях при анализе сложных объектов (минералов, руд) необходимо предварительное отделение обоих элементов электролизом из аммиачного раствора [34, 332а! или осаждением в виде 'сульфидов !736!.
Обнаружение никеля неорганическими реагентами Разбавленный водный раствор аммиака выделяет из концентрированных растворов солей никеля осадок основной соли светло-зеленого цвета, растворимый в избытке аммиака с образованием комплексных соединений [%(5[На)410" и [М([5[На)411", окРашенных в синий цвет. Гексааммиакат никеля с КВг образует малораствоРимое соединение [Я([5[На)в)Вгв; осадок окРашен в аметистовофиолетовый цвет; перхлорат аммония выделяет осадок голубого цвета [%(5[На)41(С!04)в [461. Кобальт дает аналогичное соединение [Со(5[На)01(С!О ), желто-красного цвета.
Тиокарбонат калия КеС30 с аммиакатами никеля образует растворы, окрашенные в красно-бурый цвет; при малых концентрациях никеля получаются растворы розового цвета. Кобальт (П) определению не мешает. Марганец и цинк мешают [421. Цианид калия образует осадок цианида никеля желто-зеленого цвета, растворимый в избытке реактива с образованием ионов Рис. 2. Кристаллы КеРЬ)ч(1(ЫОв)в (желтые) Увеличение в 150 — 200 рае [%(С[а[)410 желтого цвета. В отличие от кобальта, который дает более устойчивое цианидное соединение, при действии Вгв па [%(С[т[)410 выделяется осадок черного цвета %(ОН),; кобальт определению не мешает [42, 17!1. Ферроцианид калия Ке[Ге(С[5[)41 осаждает ионы никеля, осадок ферроцианида никеля нерастворим в кислотах, но растворим в избытке концентрированного раствора аммиака; при встряхивании этого раствора выделяются кристаллы сиреневого цвета [%(5[На),[в.