Л.В. Мышляева, В.В. Краснощёков - Аналитическая химия Кремния (1110077), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Определение кварца. В группе химических методов различаются два направления; 1) подбор растворителя или группы растворителей для всех веществ, кроме кварца; 2) изыскание избирательного растворителя для кварца. Большинство работ выполнено в первом направлении. Определение кварца в силикатных породах и материалах предусматривает растворение силикатов в присутствии кварца при действии Ха,5 !227, 617]„Н.Б!Р, [16?1, НС1 + ХН,Г 1501, 558, 5591, НВР4 [824, !0111, Н„РаОт или Н,РО, [174, 175, 345, 679, 973, 1011, 1045, 10461, МаН80, [311 и др.
Перечень растворителей см. в [203, 227, 10551. В сборнике [4171 имеется сравнительная оценка основных методов определения свободной кремневой кислоты. Сведения по этому вопросу см. также в работах [167, 205, 227, 318, 6!8, 933, 1036, 1045]. Чаще всего для растворения силикатной составляющей используют фосфорную и пирофосфорную кислоты [174, 175, 453, 669, 679, 973, 1045, 1046].
153 Определение свободного кварца в силикатах п и р о ф о с ф а т н ы м м е т а д а м !10451. Фосфорную кислоту предварительно обезвоживают, медленна нагревая 8 — 10 мл в кварцевой чашке до 250' С и выдерживая при этой температуре окала 30 .нин, Анализируемую пробу измельчают и пропускают через шелковое сито с диаметром отверстий 100 мк. Пробу вещества около 100 мг помещают в тигель и вливают при помешивании приготовленную, нагретую до 250" С кислоту; помещают тигель в цилиндрический медный блок, нагретый до 275' С. Тигель накрывают часовым стеклом с отверстием для термометра, доводят температуру до 250' С и выдерживают 10 — 20 мин.
Ббльшая часть силикатов разлагается нацело. Охладив тигель снаружи помещением в чашку с холодной водой, прибавляют к ега содержимому 50 — 60 мл горячей воды и перемешивают. Лля предотвращения выделения кремневой кислоты добавляют 20 мл тартрата аммония и кристаллик винной кислоты. Горячий раствор фильтруют. Если фильтрат получается мутным, то обработку повторяют. При разбавлении водой добавляют 10 мл 4044-най фторобориой кислоты и выдерживают 1 час. Осадок отфильтровывают, промывают горячей водой, подкисленной уксусной кислотой, сушат и озоляют в платиновом тигле и прокаливают при 800 С в муфеле. Прокаленный осадок обрабатывают смесью НР и Ня604 и па разности вычисляют содержание кварца. В присутствии больших количеств щелочноземельпых металлов и полуторных окислов их предварительно растворяют в НС1; вещества с высоким содержанием углерода озоляют.
В работе [679] изучено отношение к фосфорной кислоте аморфных и кристаллических разновидностей двуокиси кремния и установлено, что растворимость молотого кристаллического кварца прямо пропорциональна поверхности порошка. При равном размере частиц аморфная кремневая кислота растворялась в фосфорной кислоте гораздо быстрее, чем кристаллический кварц, тридимит и кристобалит. О взаимодействии модификаций кремнезема с фосфорной кислотой см. также [1045]. Химическая устойчивость стекол по отношению к фосфорной кислоте описана в [345). Автор работы не рекомендует применять способс фосфорной кислотой для определения свободного кварца в обожженных глинах, потому что там содержатся различные кристаллические и аморфные разновидности 310„ скорость растворения которых в фосфорной кислоте различна.
Микрохимический вариант метода дан в работе [669) для определения содержания кварца в рудничной пыли (навеска 10 мг). Продолжительность определения около 8 час. Для повышения точности при серийных определениях пользуются калибровочным графиком, построенным на эталонных смесях кварца и полевого шпата. В Н,РО4 нацело растворяются лабрадорнт, периклин, оливин, мусковнт, флогопит, тальк, роговая обманка, каолинит, калиевый полевой шпаг. Точность пирофосфатного метода характеризуется ошибкой ~1,0% [9731 при определении свободного кварца в горных породах. Уточняя метод определения свободного кварца в пылях рудников цветной металлургии, авторы работы [554] рекомендуют пыли с высоким содержанием свинца и других металлов, образующих сплавы с платиной, предварительно обрабатывать азотной кислотой.
Абсолютная ошибка определения свободной 3!Оз колеблется в пределах от 0,5 до 2% при содержании ее от 9 до 60%. 154 Р д я определения свободного кварца пиро- В настоящее в емя фо ф . д . пыли используется вариант методики, разфосфатным мета ом в работанный Добровольской [174, 175].
Двуокись кре створившаяся в пи офосфо кремния, нератодом, если количество пирофосфорной кислоте, определяется весовым мество ее '- 10 мг, и колориметрическим — в форме восстановленной кремнемолибденовой кислоты — п ких содержаниях. кислоты — при низПыль, собранную на ватном фильтре, после взвешивания пом а форовый тигель и азоляют при 600 — 650' С. К ост' — . К остатку прибавляют 5 мл канц. НС! о, закрывают крышкой и кипятят 8 — 10 мин.
Со е ж, ля колнчественно переносят в отака . 150 чей ВОды фильтруют н прамыва ф н емкостью мл, п ибавля Высушив и озолин фильт,, е, п и ав ~нают остаток на фильт е 4 — 5 р в платиновом или кварцевом тигле, п ибав к остатку свежепригатовленную, нагретую до 250' С пи ос и нагревают на масляной бане 15 мин в и елах 248— новой праволочк ". П мин в пределах 2 253" С, помешивая платид р ае ~~ы~ еренасят ~минею ой.
осле охлаждения со е жим помощью мл горячей воды (50 — 60'). Если стояния имеется яеаседщо ая коллаидная к б~ю~ж 20 л 0 5А) )я~ОЙ осле этого раствор отделяют от осадка фильт чей водой, НС! (1: 9) и снова водой до ото 'т д а фильтрованием, промывают горялибдатом. Фил оьтр с осадком сушат, аваля у ствия реакции на РО --ионы с мо. 4 ют, прокаливают в платиновом тигле ~~~~щжни~ заканчивают проверкой на чистоту с НР Н 6О, з .-0,01 г. Пири меньшем количестве осадок сп честшш смеси К СО +И~ СО ют определение кремневой кисл 4 а — аз „растворяют план в теплой во е и д далее выполня тельность определения 6 — 7 час. о" кислоты кола имет ич р рическим методом.
ПрадолжиАвтаром изучена также растворимость в пирс""сфо ной кисл 20 минералон. Плохо растворяютс циркоп; хорошо — нолевошпатовы яются в пира асфорной кислоте бс оные породы, слюды [175!. фо бсрилл, топаз, Для повышения точности определения ква а в б нику р р бы пыли с помощью ватных фильтров — предлагается обезволивать вату смесью НС! и НР и обрабатывать ватный фильт пе е р перед сожжением концентрированной хлористоводородной кислотой. Предложено заменять заменять платиновую посуду кварцевой [97, 203) и использовать кристаллическую пирофосфо н ю кислот пературой плавления 61' С [97].
У . . . и соням содержанием силик [454) становлено, что ля п ° икатов 1 по методике [174, 1?5) пол' чаются плохо воспроизводимые результать. П кислотной обработки вводить едкий нат о 1Оог'- редлагается после концепт ацни ил натр до о-ной избыточной р илн же прибавлять 15 — 20 капель 40/о-ной НГ в воду для разбавления полученного раствора [96]. Аб ошибка составляет + 0,5" ,Р а . бсолютная опыт.
Определение 3!О по . ,о. екоменд ется п в у ро одить холостой е 1 з по методике 1175] в витающей гольн " пыли очистных забоев шахт проведено на бол разцов [450]. но на ольшом количестве об- В другом варианте методики предлагается исполь Н РО 4, чно обезноженную (нагреванием до 200'С, а спользовать аРО, не до 250' С [203]). Для связывания полив дят комплексон 11!; кремневую кислоту п алентных металлов вво, полученную при разло- 155 женин силикатов, растворяют в 20%-ном ]я[аОН или КОН, которые кварц практически не растворяют.
Автор характеризует метод как ускоренный, хотя определение длится 6 — 7 час. Определение свободною кварца при растворении силикатов в кремнефтористоводородной кислоте описано в работах [167, 170, 61?). Для определения кварца в горных породах и рудничной пыли после сравнительной проверки и небольших изменений [617) принята методика [170!. Щекатуриной и Петрашень [6!7 — 6201 разработаны методы определения кварца в горных породах в присутствии силнкатов. Изучена растворимость силикатов кальция и алюминия в различных условиях(температура, концентрация реактива, время обработки) в сульфиде натрия [620!. См.
также [51, 225, 496). Для отделения свободного кварца от других минералов проводят [60) последовательную обработку смесью хлористоводородной и азотной кислот при нагревании, остаток сплавляют с К.,3аОг. Двуокись кремния из силикатов растворяют обработкой раствором едкого патра. Двукратное сплавление с )х]аН304 с дальнейшей обработкой щелочью при нагревании применено для определения кварца и опала в горных породах [31).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
