Л.В. Мышляева, В.В. Краснощёков - Аналитическая химия Кремния (1110077), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Полученный плав по охлаждении обычно разлагают водой или водными растворами кислот или последовательно водой и кислотами. Образования характерного осадка гидратированной кремневой кислоты при разложении соединений кремния или продуктов их сплавления или спекания кислотами часто бывает совершенно достаточно для качественного определения больших количеств кремния.
Для получения более точных результатов, а также для обнаружения малых количеств кремния рекомендовано несколько реак. ций, большинство из которых описано в руководствах [72, 624!. РЕАКЦИИ СИЛИКАТ-ИОНА Образование поликремневых кислот. Д е й с т в и е р а з б а в- ленных растворов кислот. При прибавлении разбавленных растворов кислот — хлористоводородной, серной, азотной и других — к растворам силикатов щелочных металлов до создания в растворе рН 4 — 6 выделяется студенистый или хлопьевидный осадок кремневой кислоты. Реакцию применяют для обнаружения и отделения кремневой кислоты. Действие аммоиийных солей.
При действии растворов аммонийных солей сильных кислот на растворы силикатов щелочных металлов при кипячении также выделяется осадок кремневой кислоты. Образование силиката цинка. При действии аммиаката цинка на растворы силикатов щелочных металлов образуется белый осадок силиката цинка, менее растворимый, чем кремневая кислота. 29 Образование силиката кадмия.
При действии гидроокиси кадмия кремневая кислота осаждается в форме силиката кадмия. Образование силиката бария (кальция). При действии хлорида бария (кальция) на растворы силикатов щелочных металлов образуется малорастворимый осадок силиката бария (кальция). Реакция не специфична, поэтому ее используют для отделения силикат-иона вместе с другими анионами. Образование адсорбциоииых соединений гидратированной кремневой кислоты с растворами некоторых основных органических красителей. При действии основных красителей на аморфную кремневую кислоту происходит их адсорбция, и они прочно удерживаются на поверхности ЯО,. Для выполнения этой реакции предложен фуксин [72, 6241, малахитовый зеленый [72, 624, 9701, метиленовый синий 172, 624, 970], сафранин, родамин [721, метиловый фиолетовый [9701.
Реакция является проверочной после получения осадка кремневой кислоты, который сам по себе может быть плохо заметным. Осадок кремневой кислоты на фильтре или на предметном стекле обливают разбавленным (обычно !Ж-ным) водным раствором красителя и после нескольких минут выдержки осторожно смывают избыток реактива водой. В присутствии гидратированной кремневой кислоты осадок приобретает яркую окраску. Реакция образования кремневой кислоты при сплавлеиии. Погружая нагретую платиновую проволочку с петлей в твердый НН«НаНРО«и нагревая ее, получают в петле «перл» метафосфата натрия.
Полученным в петле еще теплым шариком прикасаются к порошку исследуемого вещества, нагревают и сплавляют его. В шарике появляется характерное волокнистое помутнение — «скелет«ЯО,. РЕАКЦИИ КРЕМНЕФТОРИД-ИОНА Реакции могут быть использованы для обнаружения кремнефторидов, фтора и кремния. Однако для обнаружения кремния, если он не находится в форме кремнефторнд-иона, его нужно сначала перевести в ион [8!Р«]« . Для этого соединения кремния обрабатывают фтористоводородной кислотой или фторидами в кислой среде.
В присутствии водоотнимающих средств, обычно Н,80„ кремний переходит в летучий фторид кремния, который улавливают водой или водными растворами реактивов и идентифицируют кремний в виде кремнефторид-ионов нли кремневой кислоты, образующихся по реакции 38!Г«+ЗН,О 2Н,8!Г«+Н«ЯО«. Этим методом кремний может быть отделен от всех примесей, мешающих его определению, за исключением бора„который должен быть предварительно удален выпариванием с метанолом и серной кислотой [7341.
Для выделения 8!Г«пробу вещества или продукта сплавления обрабатывают в платиновой, свинцовой или тефлоновой посуде (тиг- ле, ложке, чашке), выделившийся газ улавливают каплей воды или водного раствора реактива, помещенной на крышку платинового тигля, на предметное стекло, покрытое слоем вазелина, коллодия или асфальтового лака, или на пластинку из органического стекла. Образование кристаллического осадка кремнефторида натрия [72, 275, 6231. Каплю исследуемого раствора помещают на предметное стекло и вносят маленький кристалл НаС!. В присутствии кремнефторид-иона под микроскопом хорошо различимы бледнорозовые кристаллы кремнефторида натрия гексагональной формы в виде шестигранников и розеток [721.
Образование 5]а,ЯР«можно наблюдать, если к 1 — 2 мг вещества, в котором предполагается наличие кремния, на защищенном или органическом стекле прибавить последовательно каплю 5%-ного раствора ХН«Р в ]0%-ной НС! (или каплю НГ и кристаллик МаС!). Под микроскопом видны кристаллы Ха,8!Р«. Зтой реакцией можно открыть силикат-ион и кремнефторид-ионы в присутствии сульфат- ионов. Образование кристаллического осадка кремнефторида бария. Реакцию выполняют с раствором, содержащим кремнефторидионы [721.
При добавлении соли бария образуются кристаллы ромбоэдрической формы — иголочки н удлиненные призмы. Образование кристаллического осадка кремиефторида хинина (кодеииа, стоваииа, стрихнина) [275, 9831. К 1 — 2 каплям раствора после подсушивания на предметном стекле прибавляют каплю !%-ного водного раствора сульфата хинина. При этом образуются иглы кремнефторида хинина. Образование кремнефторидов органических оснований см. в [!781. Образование кристаллического осадка кремнефторида бензидииа 1301, 303!. К капле раствора исследуемого вещества на предметном стекле прибавляют каплю 1 %-ного раствора бензидина в метаноле или ацетоне.
Образуются характерные иглы кремнефторида бензидина. Другие микрореакции см. в [624, 958, 984]. Образование осадка [Со(ХН«),С!18!Р«. При действии аммиаката кобальта образуется кристаллический осадок [Со (ХН,),С! ]ЯР« в виде мелких прямоугольников. Открытие ионов ЯР«в присутствии фторид-,тетрафторборат- и сульфат-ионов см. в [7431. Образование кремневой кислоты в капле воды 172, 749] Твердое вещество или осадок, содержащий кремний, смешивают в ступке с тройным количеством КХаСО, и сплавляют. Охлажденный сплав выщелачивают водой, разлагают серной кислотой, выпаривают досуха.
Прибавляют фторид кальция, немного окиси магния и серной кислоты до образования кашицы. Выделяющийся ЯР« улавливают каплей воды на крышке платинового тигля, покрытой асфальтовым лаком. Капля воды мутнеет. Каплю воды можно помещать на стеклянную палочку или пластинку, покрытую лаком, или в ушко платиновой проволочки [6241. Помутнение капли объясняется образованием осадка кремневой кислоты по реакции ЗБ!Р«+ ЗН«О-» 2Н«8!Р«+ Н«ЯОР 3! РЕАКЦИИ КРЕМНЕМОЛНБДАТ-ИОНА Для обнаружения кремния в виде кремнемолибдат-ионов [Я(Мо,О„)4)'- и продуктов их восстановления кремний необходимо перевести в эти ионы.
Это возможно в том случае, если кремний присутствует в истинно растворенном состоянии, т. е. в форме силикатионов. Для использования растворов кремнефторидов необходимо предварительное удаление или связывание фторид-ионов, что достигается прибавлением солей алюминия или соединений бора (см. главу 5). Образование кремнемолибденовой кислоты и восстановление ее хлоридом олова (П) [949). 1 — 2 капли щелочного раствора, полученного при растворении сплава исследуемого соединения с карбонатами натрия или калия, помещают в микротигель или на капельную пластинку, прибавляют 2 капли 10%-ного водного раствора (ХН,),МОО и 4М СН,СООН до кислой реакции. Затем сюда же прибавляют 3 капли 1%-ного раствора БЕС!, и избыток раствора ХаОН. В присутствии кремния образуется синее окрашивание.
Определению мешают ионы РО,' — и АзО' —. Кремний может быть отделен от них в форме ЯГ,. Образование кремнемолибденовой кислоты и восстановление ее бензидином !513, 748, 750, 849). Метод основан на окислении бензидина до продукта хинойдного строения синего цвета кремнемолибденовой кислотой, одновременно восстанавливающейся до молибденовой сини. Реакция может быть выполнена в микротигле или на фильтровальной бумаге. В последнем случае она менее чувствительна.
В а р и а н т 1. В микротигель помещают каплю слабокислого исследуемого раствора, каплю молибдата аммония [100 мл Н,О, 5г (5[Н ),Мо0„35 лл 6У НМО,), нагревают до начала кипения и затем охлаждают. К охлажденному раствору прибавляют каплю 0,5%-ного раствора бензидина в 10'0-ной СН,СООН и несколько капель насыщенного раствора ацетата натрия. Синее окрашивание раствора указывает на присутствие кремневой кислоты. В а р и а н т 2. На фильтровальную бумагу помещают каплю исследуемого раствора, каплю раствора (о[Н4),МОО, (см.
вариант 1). Бумагу слегка нагревают, помещают на пятно каплю 0,504-ного раствора бензидина и затем держат в парах аммиака, Появление синего окрашивания указывает на присутствие кремневой кислоты. Обнаружение кремневой кислоты в присутствии фосфорной кислоты (250-кратный избыток последней) этим методом предусматривает предварительное удаление больших количеств фосфорной кислоты в виде фосфорномолибдата аммония. В фильтрате после отделения осадка открывают кремневую кислоту реакцией с бензидином, разрушая небольшие количества неосажденной фосфорной кислоты щавелевой кислотой, Обнаружение кремния в водах см. в [316), в растворах щелочей — в [316, 552).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
