В.А. Назаренко - Аналитическая химия Германия (1109738), страница 47
Текст из файла (страница 47)
В дымовых газах, образующихся при сжигании каменных углей, найдены лишь СеОз и германаты. Возможно присутствие также германосиликатов. Гидриды, сульфиды, моноокись и металлический германий не обнаружены [17, 353]. Для определения германия в дымовых газах собирают поглотятельную систему, состояшую из бумажного фильтра (синяя лента) и двух поглоти- тельных склянок диаметром 30 мм и высотой 140 — 150 мм, содержавгкх— первая 5 мл воды, вторая — 5 мл 1%-ного раствора )ЧаОН.
Поглотнтельнзя система соединена с реометром и вакуум-насосом. Пропускают через систему 200 — 500 л газа со скоростью 10 — 15 л/мии, Фильтр помещают в стакан, сюда же сливают нащкости ив поглотителей и нагревают до кипения 10 мии. Раствор отфильтровывают в мерную колбу емкостью 50 мл, промывают остатки фильтра водой, приливают в колбу 20 мл НзРОл (уд. вес. 1,7~, 4 мл концентрированной НС1, 2 мл 1%-ного раствора желатины и 3 мл 0,05 А-ного раствора фенилфлуорона.
Оптическую плотность нзвгеряют через 30 мии в кювете с толщиной слоя 50 мм. Если фильтр в поглотнтельной сястевге окрасился в черный цвет (пыль, уголь), его озоляют в платиновой чашке, золу обрабатывают 2 мл концентрированной НЕОз, 2 мл НР и 2 мл НзРО4 (уд. вес 1,7), выпаривая до сиропообравного состояния. Осадок равбавляют жидкостью иэ поглотнтелей, переливают в мерную колбу емкостью 50 мли далее продолжают, как описано выше. Чувствительность метода равна 2 мхе Ое/мз [3531. ДЫМОВЫЕ УНОСЫ И ЛЕТУЧАЯ ПЫЛЬ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Летучая пыль и дымовые уносы энергетических установок, работающих на твердом топливе„состоят в значительной части из угля, Для определения германия пробу дополнительно оэоляют сухим путем при температуре не вьппе 400 — 450' С [12371 или в присутствии [ЧазСОз при 600' С 1864, 14041 и определяют спектрофотографически [12371 или фотометрнчески с фенилфлуороном, как при анализе углей.
Описано спектрографическое определение германия в летучей пыли электростанций беэ дополнительного оэолення [9031. ПРОДУКТЫ КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА Коке. При коксовании угля 82 — 88% германия остается в коксе [251. Поэтому содержание гермайия в коксе мало отличается от его содержания в угле. Для определения германия кокс оэоляют сухим путем, медленно повышая температуру в течение 2 час до 550' С, а затем прокаливают в течение 1 час при 600 — 700' С [6691. В полученной золе определяют германий, как и в золе угля, фотометрически с помощью фенилфлуорона [6691, либо спектрографически непосредственно [7661, или после концентрирования отгонкой с соляной кислотой и осаждением сероводородом [8341.
Некоторые виды кокса, например пековый кокс, требуют для оэоления высокой температуры и сгорают медленно, Длн сокращения времени оэоления и устранения возможных потерь германия пробу кокса оэоляют в присутствии окиси и нитрата кальция я далее определяют германий, как описано при анализе угля, стр. 187 [442, 4431, Каменноугольные смолы. Содержание эолы в каменноугольной смоле невысокое, поэтому смолу следует сжигать вместе с наполнигелем. Предварительно необходимо обработать пробы азотной кислотой во избежание вспышки и распыления при сжигании.
191 2 — 3 г пробы в фарфоровом тигле обрабатывают 1 мл концентрированной ааотиой кислоты, прибавляя ее по каплям. Нагревают на водяной бане до расплавления массы и удаления НХОг. Смешивают с 1 г окиси кальция и 1,5 г нитрата кальция, подсушивают на песчаной бане, повтещают в холодную муфельную печь и повышают температуру в течение 3 чгс до 450' С. Затем повышают температуру до ?00 — 750 С и прокаливают в течение 1 члс. Белую или серую массу пересыпают в стакан, увлажняют водой и приливают 3 мл концентрированной соляной кислоты до растворения, а затеы воды до 25 мл.
Добавляют?5 мл концентрированной соляной кислоты, экстрагнруют германий СС1г и далее определяют фепилфлуороном, как оштсано в главе Ч1! 1410, 442, 443, 670, 1601, 1602]. Описано менее удобное определение германия фенилфлуоро ном после озоления смолы простым сжиганием 1390, 6701 или на греванием в колбе Кьельдаля с серной и азотной кислотами [(И61 с последующим отделением германия отгонкой с соляной кислотой. Для спектрографического определения германия в каменноугольных смолах пробу также оаоляют сухим путем без наполнителей П]361. Аммиачная вода.
Аммиачная (надсмольная) вода обычно не содержит значительных количеств элементов, которые мешают определечию германия фенилфлуороном. Поэтому определение германия можно выполнять беэ предварительного отделения. 25 лиг воды в стакане емкостью 100млосторожно кппятятс2мл 30гй-ной НгОг и 2 мл 25т)г-кого )ЧНгОН втечение10мин. Охлаждают, добавляют воды до 25 мл и 5 мл 6 Лт НС1. Переливают в мерную колбу емкостью 100 мл, содержащую 1 г растертого в порошок активпрованного угля марки БАУ, доводят до метки 1 Лт НС1 н встряхнвают в течетпте 1 мин. Фильтруют через сухой фильтр (синяя лента), отбрасывая первую порцию фильтрата. 2 — 20 мл фильтрата помещают в мерную колбу емкостью 25 мл, приливают 1Лт НС1 до 20 мл, аатем 1 мл 1г4-кого раствора желатины, 1,5 мл 0,05гйгного раствора феиилфлуорона, доводят до метки 1 Лт НС! и череа 30 мин ивмеряют оптическую плотность при 530 нм (6711.
Если предполагают присутствие в воде мешающих элевтектов, 25 мл пробы кипятят 10 мин с 2 мл 30г~г-ттой НгОг и 2 мл 25 г4-иого КНгОН. После охлаждения добавляют воды до 25 мл и 75 мл концентрированной соляной кислоты. Экстрагируют германий 3 рава по 10 мл СС1г, объединенные экстракты промывают 10 мл 9 Лт НС!. Герыаний реэкстрагируют 3 рава по 8 — Н) мл воды.
Резкстракты сливают в мерную колбу емкостью 50 мл, прибавляют 4 мл нонцентрированной соляной кислоты и раабавляют водой до метки. 2 — 20 мл раствора отбирают в мерную колбу емкостью 25 мл и далее продолжают, как и в предыдущевт методе 16711. Описаны другие, более длительные методы определения германия в аммиачной воде с помощью фенилфлуорона. Органические вещества и сернистые соединения аммиачной воды окисляют нагреванием с соляной кислотой и бертолетовой солью [13751, бромом в щелочном растворе 19811, перекисью водорода !10741 или выпариватот пробу воды с СаО, а затем прокаливают остаток 116021.
После этого германий выделяют отгонкой с соляной, кислотой. При анализе холодильниковых вод, в которых содержание герыания меныпе, чем в надсмольных, рекомендуется предварительно выделить германий осаждением таннином и желатиной. К пробе воды прибавляют растворы таннина и желатпны до нх содержания 1 гтл в коночном растворе и подкислвют Н,ЗОт до рН 3 — 5. Через 5 — 10 .иин отфильтровывают осадок черев фильтр-тигель Л) 2 и промывают 2 раза по 5 мл воды.
Фильтр с осадком нагревают в стакане с 4 лет 25%-ного раствора амьптака п 4 мл 30гйг-ной НгОг до полного растворения осадка, после чего промывают фильтр водой. Раствор переливают в мерную колбу емкостью 25 мл, прибавляют соляной кислоты до ее содержания 1Л', 0,2 г активировакного угля и далее продолжают, как описано выше, при анализе надсмольной воды (1467]. КОНЦЕНТРАТЫ Промышленные концентраты могут содержать от ! — 2',4 до 60~/е ОеОз и болыпе. Для отделения германия можно применять как зкстракцию, так н дистилляцию беС]г.
При определении 3 — 15 об ОеОз в концентратах эти методы дают согласующиеся результаты П5241. Однако при анализе богатых концентратов следует все же предпочесть дистилляцию, которая имеет меньше источников механических потерь. Определение Ье в концентратах производится преимущественно титриметрнческими методами. Алкалиметрическое определение с применением пирокатехина 1425, 6721. 0,25 — 2 г концентрата (2 г прп содержании 2 — 5г4 ОеО,; 1 г — 5 — 20г4; 0,5 г— 20 — 40г4; 0,25 г — свыше 40г4) помещают в колбу емкостью 100 мл дистилляциоииого прибора (сы. рис. 2), прилпвмот 15 мл 6Лт НС1 и отгоняют до остатка в колбе 2 — 3 лот.
Дистнллят собирают в приемник с 20 мл воды. Нижний конец трубки холодильника опущен в воду. Дистилляцню повторяют еще 2 раза, прибавляя по 15 мл 6Лт кислоты и собирая дистиллят в тот же приемник. Дистилляты раабавляют водой до 150 мл, добавляют 1 мл 0,1г4-ного раствора бромкрезолового пурпурного и далее продолжают, как описано в главе Ч1, стр. П6. Иидикацито точки эквивалентности можно производить также потенциометрически, титруя до рН 5,5 1425]. В другом методе 11440] дистиллят разбавляют до 250 мл, устанавливают рН 5,0, добавляют 3 г штрокатехина и тнтруют потенциометрически 0,1 ту )т(аОН при 20' С до рН 5,0.
Алкалнгтетрическоеопределение с применением инвертного сахара и маннита. Для аналива отбирают 0,25 — 2 г концентрата. Германий отделяют перегонкой с соляной кислотой так, как описано в предыдущем методе, прибавляя по 15 мл 6Лт кислоты и 0,2 г граиулированной двуокиси марганца. Днстилляты разбавляют водой до 150 мл, добавляют 1 г иодида калия и по каплям 5'4-ный раствор метабисульфита калия до исчезаовения желтой окраски иода. Добавляют 8 — 9 капель 0,1г4-кого спиртового раствора бромтнмолового синего, аатем по каплям 18 Лт НаОЕ1 до синей окраски и далев продолжают, как описано в главе Ч1, стр.
114, применяя в качестве комплексообразующего вещества иивертный сахар или маннит и второго индикатора— а-на толфталеин 1459, 647, 672]. другом ыетоде отделяют германий и обрабатывают дистпллят таким же способом, но твтруют в присутствии инвертного сахара и пары индикатоов — метилового красного и крезолового красного, см. главу Ч!, стр. Н1 43о 555] Согласно статистической оценке, по рассеянию результатов методы определения германия в концентратах с помощью пирокатехина и индикатора бромкрезолового пурпурного и с помощью инвертного сахара и пары индикаторов — метилового красного и креволового красного в приведенных здесь вариантах равноаначны 1451. При анализе некоторых видов концентратов непо- 192 193 7 В.
А. Нгггргавг средственная дистилляция германия дает заки»пенные результаты. В этих случаях пробу концентрата предварительно разлагают смесью азотной, фтористоводородной и фосфорной кислот. Другие методы определения германия в концентратах с применением маннита: а) пробу разлагают сплавлением с Ма,О, в никелевом тигле, германий отделяют зкстракцией СС]» из 8Лг НС], реэкстрагиругот водой и в реэкстракте после добавления маннита титруют потенциометрически 0,02 Л' 5[аОН до рН 6,2. Количество германия в титруемом растворе не должно превышать 20 мг [876]; б) пробу вьпцелачивают горячей водой, нерастворимый остаток разлагают Н5[Оз + НР + НзРО». Остаток от разложения объединя»от с водной вытяжкой, отделяют германий экстракцией и в реэкстракте оп)»оделяют алкалиметрически с помощью маннита и 'пары индикаторов — паранитрофенола и фенолфталеина И98[.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
