Л.В. Мышляева, В.В. Краснощёков - Аналитическая химия Кремния (1110077), страница 37
Текст из файла (страница 37)
При растворении сплава в хлористоводородной кислоте свободный кремний не растворяется и может быть отделен фильтрованием. 136 Однако при этом осадок кремневой кислоты адсорбирует на своей поверхности значительное количество других элементов. В случае применения для разложения серной, азотной и фосфорной кислот сплав разлагается полностью и получается абсолютно прозрачный раствор. Алюминий и его сплавы легко разлагаются едким натром. Приводим методику определения кремния в металлическом алюминии. Навеску 0,5 г металлического алюминия помещают в никелевый тигель и обрабатывают 5 мл раствора ХаОН.
Охлаждают, прибавляют 5 мл Зчй-ной НзОз, кипятят 10 мин, разбавляют до 50 мл и фильтруют, собирая фильтрат в склянку, содержащую 15 лл 93! НзЯОм Остаток промывают. Фильтрат переносят в мерную колбу и разбавляют водой до 500 мл. Отобрав аликвотную порцию (50 лл), помещают ее в мерную колбу емкостью 100 мл, прибавляют 5 лл раствора молнбдата, перемешивают н оставляют на 5 лин. Затем приливают 15 мл 9У НзЗОм 1О мл 4% -ного раствора щавелевой кислоты, 1О мл 2,5зб-ного раствора соли Мора в 0,4Л' Н,ЗО, и разбавляют водой до 100 мл. Определяют оптическу!о плотность полученного раствора при 820 нм.
Окраска устойчива в течение 1 часа. Проводят холостой опыт. Магний и его сплавы. При разложении магниевых сплавов следует учитывать, что в случае растворения сплава в кислотах магний может образовывать с кремнием легколетучие соединения; это приводит к потерям последнего. Во избежание таких потерь проводят разложение в присутствии окислителей — персульфата аммония, азотной кислоты и т, д. В зависимости от содержания кремния применяют фотометрический или весовой методы. Для сплавов, содержащих сотые и тысячные доли процента кремния, рекомендуется применять фото- метрический метод.
Анализ сплавов, содержащих большие количества кремния (более ],5оуз), следует проводить весовым путем. Приводим методику фотометрического определения кремния. Навеску сплава в 1 г растворяют в 5 лл персульфата аммония и 20 — 35 лл 5Ж НЫОз в стакане емкостью 300 мл, накрытом часовым стеклом, на холоду. Рас- твор переводят в мерную колбу емкостью 100 лл, приливают 10 мл раствора мо- либденовокислого аммония, перемешивают и оставляют стоять на ЗО лил. Через ЗО мил вводят 1О мл 8М Н,ЗОм перемешивают, доводят водой до метки и перено- сят раствор в делвтельную воронку емкостью 200 мл, прибавляют 5 мл бутано- ла, взбалтывают, затем вновь вводят 15 лл бутанола и вновь перемешивают. Лают жидкости расслоиться, затем водный раствор смывают в другую воронку, а окрашенный раствор кремнемолибденового комплекса — в градуировочный цилиндр с притертой пробкой.
Экстракцию бутанолом повторяют до получения прозрачного экстракта. Все окрашснныс экстракты собирают в один цилиндр. В другой градуировочный цилиндр вводят бутанол в объеме, равном объему испытываемого раствора, и из мнкробюретки стандартный раствор А или Б (в зависимости от содержания кремния) до одинакового оттенка окраски в обоих цилиндрах.
Содержание кремния в сплаве определяют по формуле 3;, ей=аТ !00/д, где а — количество раствора Б, затраченного на титрование, лл; Т вЂ” титр стан- дартного раствора кремния Б, выраженного в граммах кремния; я — навеска, г, Об определении кремния в металлах и сплавах см. также в ]2, 36, 55, 56, 64, 4]0, 4]9, 473, 585, 893, 977, 99]]. 137 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕМНИЯ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ И КОИДЕНСАТЕ Кремний в природных водах находится обычно в виде коллоидальной кремневой кислоты, в виде различных форм гидратированного кремнезема, и только в щелочных водах одновременно с коллоидальным кремнеземом содержатся также ионы НВ[Π— и 810зз Наряду с гидратами кремнезема в водах иногда содержатся также и силикаты в коллоидальном состоянии. Вопрос о соотношении различных форм кремнезема изучен очень слабо.
Это соотношение зависит главным образом от рН среды. Например, в минеральных водах с рН(0,5 кремневая кислота содержи~ся в недиссоциированном состоянии в виде Н,8[0»; с повышением рН увеличивается содержание в воде ионов НВЮ- и ВЮ~ ~—. Обычно содержание кремневой кислоты в природных водах незначительно и не превышает 25 — 50 л«галл [57, 90, 322, 463[. Лишь в водах термальных источников содержание кремневой кислоты достигает 150 — 200 л«г!л. В таких случаях кремний определяют весовым методом в виде двуокиси кремния [6, 451[.
В фарфоровой чашке на водяной бане почти досуха выпаривают 250 — 300 мл исследуемой воды. Затем чашку накрывают часовым стеклом н через ее носик осторожно вводят с помощью пипетки раствор НС! (1: 1) до прекращения выделения пузырьков СО», обмывают внутреннюю сторону стекла водой, снова выпаривают раствор иа водяной бане досуха и оставляют стоять остаток на кипящей водяной бане в течение 2 час.
Высушенный остаток обрабатывают Ш мл НС! (1: 1), накрывают часовым стеклом и оставляют на 3 — 5 мия, после чего, прибавив 100 мл дистиллированной воды, фильтруют осадок через небольшой безвольный фильтр. Осадок сначала промывают 1»4 -ной НС1, затем горячей водой до отрицательной реакции на хлорид-ноны. Фильтр с осадком переносят во взвешенный платиновый тигель, озоляют, прокалнвают прн 800' С н взвешивают.
Затем проверяют кремневую кислоту на чистоту, для чего к осадку добавляют 0,1 — 0,2 мл Н,ЗО«(1; 1) н 1 мл 40«/о-ной НР, содержимое тигля выпаривают досуха, прокаливают и взнешивают тигель. Разность в весе — содержание двуокиси кремния в пробе. Однако для массовых определений использование весового метода нецелесообразно. При содержании кремневой кислоты порядка 1 — 50 л»гlл определение кремния проводят по желтому кремнемолибденовому комплексу.
Некоторые авторы определяют кремний визуальным методом [6, 451[, способом уравнивания или способом эталонных растворов. Эти методы обычно используют для массовых анализов в гидрохимических исследованиях либо по желтому кремнемолибденовому комплексу [менее чувствительный метод), либо по предложенному позднее синему восстановленному комплексу [более чувствительный метод). Для ускорения процесса анализа визуальное колориметрироваиие по первому способу производилось не с натуральными стандартами, а с имитирующими цветными растворами пикриновой кислоты и хромовокислого калия.
Однако в настоящее время ре- 138 комендуется сравнивать окраски, пользуясь только натуральными стандартами 0[а»ВЮ» или [х[а»51Р„основные растворы которых стабильны в течение по крайней мере шести месяцев. Приводим методику определения кремния в морских водах с использованием в качестве стандартного раствора силиката натрия. При содержании кремния в воде)0,2 жг!л определение проводят по желтому комплексу.
В цилиндры Несслера емкостью по 50 мл вливают пробы испытуемой воды. Затем последовательно во все пробы прибавляют по ! мл подкисленного!0»»4-ного раствора молибдата аммония, который готовят смешением 9 жл 11»4-ного раствора молибдата аммония с 1 мл 50»юной (по объему) Н»ЗО«. Пробы закрывают стеклянными пробками и быстро перемешивают. Через 20»«ин сравнивают окраски в цилиндрах Генера или на фотоколорнметре с эталонными растворамн снликата натрия. Последние готовят разведением в цилиндрах Несслера 0,25; 0,50; 1,00; 2,00; 4,00 мл рабочего стандарта. Для приготовления стандартного раствора в платиновом тигле осторожно сплавляют 1,07 з тонконзмельченного спектрально чистого горного хрусталя с 5 г химически чистой соды, план выщелачивают в мерную колбу емкостью 1 л. Приготовленный таким образом раствор разбавляют еще в 10 раз дистиллированной нодон; 1 мл полученного раствора содержит 50 мкз кремния.
Цилиндры доливают до метки (50»«л) «бескремневой» морской или дистиллированной водой при работе с пресными водамн. «Бескремневая» морская вода готовится из поверхностной морской воды, медленно профильтрованной через слой прокаленной окиси алюминия. Содержание кремния в «бескремневой» морской воде определяют методом добавок. Если стандарты приготовлены на морской воде, то вводить поправки на содержание солей не нужно. Для устранения мешающего влияния фосфат-нонов обычно используют неустойчивость фосфорномолибденового комплекса прн РН 1,5 — 2,0.
Определению кремния в водах кроме Р,О, мешают ионы [[Н4+, Р (дают мутный раствор), С,О'-, а также Н,О„Аз,Оз С,Н«О, Аз,О, предлагают экстрагировать смесью бутанола и этилацетата. Отрицательное влияние Р -ионов устраняют прибавлением 20-кратного избытка борной кислоты. При определении кремния в окрашенных водах последние необходимо предварительно обесцветить коллоидальным осадком фосфата кальция следующим образом. К 100 мл испытуемой воды, налитой в мерную колбу емкостью 200 мл, прибавляют 1 мл 2,5«4-ного раствора )ча»НРО«, 1 мл 10»А-ного раствора СаС1» и 1 мл 2,5«4.ного раствора ИН,ОН. Раствор доводят до 200 мл дистиллированйой водой и после перемешнвания оставля»от на 20 мин, В 100 мл фнльтрата, отвечающего 50 мл испытуемой воды, определяют кремневую кислоту.
Если этим методом полного обесцвечивания достичь не удается, то дополнительно обрабатывают окислителем, для чего 100 мл фильтрата нагревают до кипения, прибавляют несколько миллилитров НС! (1; 1) и немного персульфата аммония. Раствор кипятят до обесцвечивания и, если нужно, прибавляют еще персульфат аммония. После охлаждения в нем определяют содержание кремния по желтому или синсму «ремнемолибденовому комплексу. При содержании кремния в анализируемых водах ъ.!мг/л определение проводят по синему комплексу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
