Л.В. Мышляева, В.В. Краснощёков - Аналитическая химия Кремния (1110077), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Разложение силицидов кислотами может быть использовано для различных силицидов: титана — смесью фтористоводородной и азотной, а также смесью серной и фосфорной кислот; циркония— фтористоводородной кислотой, смесью серной кислоты и бифторида калия; ванадия — фтористоводородной и ее смесью с азотной кислотой; тантала и ниобия — смесью фтористоводородной и азотной кислот; хрома — фтористоводородной и концентрированной хлористоводородной кислотами; молибдена — смесью фтористоводородной и хлористоводородной кислот.
Во избежание соосаждения двуокиси циркония охлажденный раствор, полученный при выпаривании разложенного плана силицида циркония с серной кислотой, разбавляют 100 мл 50%-ного раствора лимонной кислоты ]287]. Аналогичным образом поступают при анализе силицидов ниобия, тантала и вольфрама, приливая к охлажденному сернокислому раствору 150 мл насыщенного раствора щавелевой кислоты ]425]. Свободный кремний в силицидах титана, тантала и хрома определяют по одинаковой методике ]469].
Навеску силицида окоао 0,5 г обрабатывают в платиновой чашке при нагревании 60 мл 1зд-ного распзора МаОН в течение 45 — 60 мин. Отфильтровывают раствор в мерную колбу емностью 250 мл, промывая осадок силицида дважды раствором МаОН и затем водой. Из полученного раствора после подкисленна серной кислотой отбирают 5 мл в мерную колбу емкостью 50 мл и затем определяют кремний фотоколориметрическим методом по желтому кремнемолибдено. ному комплексу.
Эту методику нельзя использовать для анализа силицидов ниобия и вольфрама ввиду их растворимости в разбавленных растворах щелочей. Общий и фазовый анализы карбида кремния и изделий из него освещены с достаточной полнотой в работах ]359, 448, 469], В карборундовых огнеупорах находят общее содержание кремния, а также проводят фазовый анализ, определяя свободный углерод и кремний, двуокись кремния, карбид и нитрид кремния. Методика фазового анализа разработана Всесоюзным институтом огнеупоров ] 448]. Определение свободного кремния. Навеску измельченного карборунда около 1 г помещают в платиновый тигель и прокаливают при 450 — 500' С до постоянного веса !определение свободного углерода). Прокаленный остаток количественно переносят в платиновую чашку емкостью около 150 мл, смачивают водой и прибавляют 50 мл 0,5)У МаОН.
Чашку накрывают ча- . совым стеклом и ставят на кипящую водяную баню на !0 — 15 мин. Полученный раствор осторожно сливают с осадка на двойной плотный фильтр. При содержании кремния до !0% фильтрат собирают в мерную колбу для дальнейшего фотоколориметричесного определения, при большем содержании — в фарфоровую чашку для гравиметрического определения методом дегидратации НС1. Обработку остатка в чашке щелочью и спивание раствора на фильтр повторяют дважды.
При последней обработке остаток из чашки количественно переносят на фильтр, промывают 0,0!Ф НаОН и водой до исчезновения щелочной реакции в промывных водах. Колориметрическое определение выполняют по желтой онрвске кремнемолибденового комплекса, см. [286, 2871. Для определения суммы ЯОз+ЯС+51з)чл фильтр с осадком помещают во взвешенный платиновый тигель, озоляют и прокаливают при 700' С до постоянного веса. 134 Для определения ЯОз прокаленный осадок переносят в платиновую чашк емк ест костью около 70 мл, смачивают водой н прибавляют 50 м П двухчасового стояния без нагревания в раствор переходит п актически осле ЯО и небольшое количество 51зме Осадок переносят на плотный тный ильт, помещенный на парафинированную !илй полнзтиленовую) р у, ют несколько раз холодной дистиллированной водой Затем фильтр с осадком помещают в стакан и нагревают 25 — 30 мин на плитке со 100 м, 'А1 извлечения соединений алюминия, железа и кальция.
Не астворившнйся остаток отделяют фильтрованием чере з плотный ильтр, озоляют н прокаливают фильтр с осадком п и 7 ' . о р ера 7„„' С. По азности результатов взвешивани п й о РеделЯют сУммУ ЯС и Яз е ПРи Расчете содерзкании з л то ных окислов ЯС Я Н используют результаты определения азота, по у Р и кальция, а также учитывают поправку на раствор мое з и ть ЯМ вНГ. Быстрый титриметрический метод определения общего содержания кремния в карбиде кремния см.
в ]8!3]. нализи емого нещества около 1 г сплавляют в платиновом тигле — — Оз' К СО 1Π— 15% Н ВОз. Пол ченный план с 5 — 6 г смеси, содержащей 85 — 90згз К СОз и — з з з. разлагают разбавленной НС! и переводят в мерную кол Оу. ликвотну раствора кипятят с 8 — 1О мл конц. НС1, охлаждают до — ', помощ пластмассовый стакан и прибавляют 4 г твердо го Нар или КР (до насыщения . Ос ок К ЯР отфильтровывают под вакуумом, промывают Раствором, содер- О 50 мл С Н ОН, переносят в коническую колбу, со. де жащ ю 400 — 500 мл горячей воды, перемешивают и оттитровыв т д шуюся НГ 0,15)У МаОН в присутствии фенолфталеина. Продолжительность определения 1,5 час. Другие методы определения кремния в тугоплавких соединениях см, в ]286, 287, 722, 775].
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕМНИЯ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ Содержание кремния в металлах и сплавах обычно незначительно и не превышает 1 — 2%. В металлах высокой чистоты содержание кремния не превышает обычно сотых и даже тысячных долей проКремний в металлах и сплавах может находиться в различных фо мах. Например в железных сплавах кремний содержится в трех фо ]185]: 1) в виде твердого раствора кремния в железе; виде си ц е силн идов железа, марганца и других элемент ются; 3 в Р М Ь' е нормальные валентные связи не проявляются); ) виде силикатов (окисленная форма кремния): 2ГеО.
1 5!О„А1зОз 5!Озидр. (так называемые неметаллические включения). В ходе анализа обычно определяют общее содержание кремния. Подробно условия определения кремния в металлах и сплавах указаны в работах ]!84, 185, 553, 1122]. С г н железо. Для определения кремния в этих объекюталь, чугун, ж ва ительнотах предложен ряд методов.
Некоторые не требуют предварит .. ложения анализируемого вещества. В основном эту группу методов составляют спектральные ]2, 36, 55, 56, 91, 158, 253, 255, 280, 333, 480!. Химические методы определения кремния тре уют ебуют предварительного разложения анализируемого материала. 135 Методы разложения металлов и сплавов зависят от состава последних и от применяемого метода определения кремния, Для разложения сталей, чугунов и железа с целью последующего определения кремния фотометрическим методом навеску растворяют в серной кислоте при нагревании, Для растворения применяют также серную кислоту с добавлением азотной кислоты, перекиси водорода или персульфата аммония. В ряде случаев образцы растворяют в смеси хлористоводородной, азотной кислот с добавками перекиси водорода и персульфата аммония.
Широко применяется для растворения сталей, чугунов и железа хлорная кислота, которая при температуре )200ч С является энергичным окислителем. Разложение хлорной кислоты при нагревании происходит по реакции 4НС!Оа = 2С]а+ 70з+ 2НаО Применение хлорной кислоты при определении кремния в высокохромистых материалах особенно удобно, так как при этом не образуются труднорастворнмые соединения хрома. Растворение анализируемого образца происходит быстро. Кремневая кислота количественно выделяется в осадок уже при однократном выпаривании. Осадок получается чистый и хорошо фильтруемый. Вольфрамовая, танталовая и ниобиевая кислоты также содержатся в осадке. При определении кремния с использованием хлористоводородной кислоты раствор выпаривают до полного удаления воды и хлористоводородной кислоты, в случае применения хлорной или серной кислоты нагревают до выделения паров хлорной (200' С) или серной (300' С) кислот.
Нагревание необходимо для перевода кремневой кислоты из коллоидного состояния в осадок. Так как осадок вместе с кремневой кислотой может быть загрязнен нерастворимыми и плохо растворимыми веществами (графнтом, окисью алюминия, окисью титана, вольфрамовой кислотой, карбидами и т. д.), его проверяют на чистоту обработкой смесью фтористоводородной и серной кислот. Последняя добавляется для предупреждения гидролиза 8]Гх и связывания воды, выделяющейся при реакции 8]Оз+ 4НГ = 8]Е4 ]' +2НзО. После разложения образца определение кремния заканчивается весовым, титриметрическим или фотометрическим методами.
Об определении кремния в сталях, чугунах и железе весовым методом см. в ]470, 553, 584, 570], титриметрическим (988], фотометрическим — в ]8, 428, 547, 566]. Алюминий и алюминиевые сплавы. Кремний является составной частью алюминиевых сплавов многих марок. В алюминиевых сплавах он находится в виде химического соединения, твердого раствора или в свободном состоянии. Разложение сплава обычно проводят кислотами или щелочным способом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
