Л.В. Мышляева, В.В. Краснощёков - Аналитическая химия Кремния (1110077), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Реакцию осаждения крем- 32 немолибденовой кислоты для обнаружения кремния обычно не используют. Открытие ЯО4 — в присутствии РОз — методом кольцевой бани см. в [776!. ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ, СОДЕРЖАЩИХ КРЕМНИЙ Кроме обнаружения кремния с применением разложения сплавлением и обработки кислотами описаны способы надежной или ориентировочной идентификации веществ, содержащих кремний,— природных и искусственных силикатов, сплавов и т. п.
[624, 664, 7?4). Идентификация веществ на основании одних химических реакций не всегда бывает надежной, поэтому ее обычно сопровождают определением физических констант — плотности, коэффициентта преломления и др. Основные сведения по этому вопросу имеются в руководствах и монографиях [98„316, 363, 394, 513, 552, 624, 728, 786, 799, 1021). Обнаружение свободной аморфной кремневой кислоты. Беренс и Клей [72) рекомендуют для обнаружения аморфной кремневой кислоты в шлифах минералов и в порошкообразных материалах использовать адсорбцию красителей, например метиленового синего.
Та же реакция рекомендована для ориентировочного обнаружения групп минералов после травления шлифа концентрированными растворами хлористоводородной и серной кислот и смывания кислоты водой. Такие минералы, как ортоклаз, альбит, роговая обманка, эпидот, гранат, не дают окрашивания.
Лабрадорит, лейцит, оливин по краям шлифа окрашиваются сильнее, чем в центре; серпентин, хлорит, слюды, тальк, стеатит окрашиваются и без травления. Имеются данные по качественному исследованию стекол и эмалей [72, 692!. Реакция с метиленовыч синим илн с сафранином позволяет обнаруживать кремневую кислоту в присутствии окисей кальция и алюминия, которые не окрашиваются этими красителями. Много данных по идентификации кремнесодержащих веществ приведено в монографиях [227, 316, 624). См. также [967!. Отличие аморфной кремневой кислоты от ее кристаллических разновидностей [316, 552, 596, 745, 747, 759, 792, 1059).
В ячейке капельной пластинки или микротигле смешивают 1 — 5 жг исследуемого вещества с 1 — 2 каплями реактива (насыщенный раствор свежеосажденного хромата серебра в 6 У растворе аммиака). В присутствии аморфной кремнекислоты немедленно выделяется красный осадок хромата серебра [316). Обнаружение силикатов, разлагаемых кислотами, действием насыщенного раствора диметилглиоксимата никеля [316, 552, 596, 745).
В ячейке капельной пластинки смешивают 1 — 5 мг мелкорастертой пробы минерала и 1 — 2 капли реактива (2 — 3 г %504. 7Н,О растворяют в 300 мл воды, смешивают с насыщенным раствором диметилглиоксима в этаноле и через 30 мин фильтруют). 2 Аивлитическая химня кремння Если силикат разлагается кислотами, масса через несколько минут окрашивается в ярко-алый цвет. Приведены также реакции, которыми можно отличить тальк от каолина [316, 747[, кварц от кальцита [316, 747[ и др.
[227). Реакции комплексов хромата серебра с аммиаком или этилендиамином используются для обнаружения кислотной или основной природы вещества [316, 596, 745, 746[. Маркировка сплавов, содержащих кремний. Для качественного обнаружения сплавов используют обычные методы работы, основанные на растворении или разложении пробы вещества, а также бесстружковые методы, с тем чтобы не разрушать исследуемое изделие [410, 411, 509, 521!.
Для растворения или разложения изделия с поверхности наносят каплю или порцию реактива и изучают состав полученного раствора и характер изменения поверхности изделия. Если требуется поместить несколько капель растворителя, то делают это с помощью лунки из парафина [411[.
Обработка поверхности сплава обычно состоит в очистке ее наждачной бумагой. Подробные сведения по маркировке сплавов и обнаружению кремния в сплавах см. в [72, 261, 316, 624). Качественное обнаружение кремния в кремнийорганических соединениях. Большинство реакций разработано Крешковым, Борк, Шемятенковой и обобщено в монографиях и работах [85, 178, 295 — 297, 612[.
Для выполнения реакций на кремний в кремнийорганических соединениях прежде всего проводят минерализацию кремнийорганического соединения, а затем выполняют обычные ранее описанные реакции обнаружения кремния. Минерализация может быть выполнена путем осторожного озоления [1027), гидролитического расщепления кремнийорганических соединений или сплавления. Тетрафункциональные и некоторые трифункциональные кремнийорганические еоединения, например р-хлорзамещенные алкилтрихлорсиланы, легко разлагаются на холоду или при неболыпом нагревании их с водными растворами кислот или щелочей с образованием кремневой кислоты. Для определения кремния в тетраалкоксисиланах, например тетраметоксисилане [294[, несколько капель исследуемого соединения осторожно нагревают и выпаривают досуха с 0,5 мл разбавленной (1:1) НС!.
Слегка прокаленный осадок смывают водой на фильтр, =мачивают 0,1%-ным раствором метиленового синего в 10%-ной СН,СООН и затем снова промывают 1 — 2 раза водой. В присутствии кремневой кислоты осадок окрашивается в интенсивно-синий цвет. Для разложения соединений, которые гидролизуются с большим трудом, гидролиз проводят 50%-ным раствором ХаОН в серебряном тигле на водяной бане; смесь разбавляют водой, подкисляют НС1, выпаривают, слегка прокаливают и далее повторяют операции открытия кремния с метиленовым синим. Для разложения кремнийорганических соединений применяют и другие гидролизующие агенты, окислители, окислительные 34 смеси: хлорную кислоту, олеум, смесь хромового ангидрида и иодата калия в среде серной и фосфорной кислот, смесь концентрированных серной и азотной кислот, смесь серной кислоты с перманганатом и др.
[296, 297, 962). Для обнаружения кремния в нелетучих кремнийорганических соединениях используют методы минерализации, основанные на сплавлении. Пробу кремнийорганического соединения смешивают с 5 — 6-кратным количеством смеси карбоната и перекиси натрия и аг евают в платиновом или никелевом тигле, постепенв . лав обно увеличивая нагрев до получения однородного плава. Плав орабатывают разбавленной НС! (1:1), переносят содержимое тигля ф фо ю чашку, выпаривают досуха, смачивают осадок разбавленной НС! и водой, фильтруют и после промывания открывают кремний реакцией с метиленовым синим или другими красителями основного характера. Глава 3 МЕТОДЫ ОТДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ ОТ СОПУТСТВУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ Для отделения кремния используют реакции осаждения, фракционного растворения, отгонку соединений кремния или мешающих элементов, электролиз, ионный обмен, экстракцию.
Обзоры литературы по методам отделения имеются в работах [16, 185, 268, 372, 404, 601, 624, 737, 786, 843, 1011]. МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ Осаждение в форме п810, тН,О. Для отделения кремния от сопутствующих элементов в аналитической практике чаще всего используется осаждение в виде гидратированной полимерной кремневой кислоты.
Метод основан на низкой растворимости в воде как самой кремневой кислоты, так и ее полимеров, а также на малой скорости деполимеризации и растворения при обработке водными растворами кислот осадка дегидратированной кремневой кислоты. Состояние равновесия процесса перехода кремневой кислоты из осадка в раствор в условиях анализа не достигается„ что позволяет несколькими последовательно проводимымн операциями дегидратации, растворения примесей и отделения кремневой кислоты фильтрованием выделить кремневую кислоту из раствора почти полностью. Полученный осадок в большей или меньшей степени загрязнен соосажденными примесями, которые при прокаливании не удаляются или могут быть удалены.
Методы осаждения кремневой кислоты дегидратацией ее кислотами и другими реактивами рассмотрены в главе 5. Во время дегидратации кремневой кислоты выпариванием с кислотами происходит отделение ее от некоторых элементов. При выпаривании с хлористоводородной кислотой полностью удаляются германий и мышьяк [615!. При пропускании тока сухого хлористого водорода в трубчатой печи при 700' С над осадком кремневой кислоты, загрязненной примесями соединений сурьмы, мышьяка, ртути, олова, хрома, висмута, германия, молибдена, ванадия, скан« дня, эти элементы удаляются в виде хлоридов [817]. Метод используется в случае анализа гетерополикислот [392, 404], стали [764!. Выпаривание с хлорной кислотой позволяет выделить сурьму, ниобий, тантал, олово н вольфрам [1011], со смесью хлористоводородной и хлорной кислот — хром в виде СгО,С1, [817]. Для уменьшения соосаждения ионов железа(111) с кремневой кислотой применяют комплексон П1 [365].
Соосажденную вольфрамовую кислоту можно растворить в гндроокиси аммония. Соосаждеиие титана, тория, олова и циркония предотвращают, обезвоживая кремневую кислоту в сильнокислых растворах, причем для удерживания в растворе олова используют серную килоту, образующую с ним комплексный сульфат. Введением большого избытка серной кислоты можно также освободить осадок кремневой кислоты от малорастворимых фосфатов цнркония и титана. Отделению кремневой кислоты в форме п ЯО, гпН,О мешают фторид-ионы, образующие летучие соединения ЯГ, и Н,ЯГ,.
Их связывают добавлением соединений алюминия или бора [811, 817, 841„1004, 1010, 1011] или отделяют кремний в форме К,ЯР, (см. главу 6). Отделение от фосфора см. в [1079]. Осаждеиие в форме солей кремнефтористоводородной кислоты. Из неорганических солей кремнефтористоводородной кислоты наименьшей растворимостью обладают кремнефториды бария и калия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
