Н.Г. Полянский - Аналитическая химия Брома (1110084), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Концентрацию неактивного носителя И" в полученном ацетс новом растворе вычислнют по уравнению н котором Яе и Я вЂ” удельная активность соответственно без добавления и с добавлением изотопного носителя. В исследованном растворе значение И' оказалось равным 12,19.+ 0,19 мкг Вг-)мл. Метод радиоактинных индикаторов может быть полезныи в целях контроли или усовершенствования сущестнующих и разработки новых методов анализа. Осноны теории и практики радиохимических методов излоькены в монографиях [73, 655[. Интенсивно разрабатываемые на протян енин последнего десятилетия термохимические методы основаны на измерении изменения энтальпин фааоиых превращений илн химических реакций. Такие методы называют энтальпилгетрнческими.
Один иэ методов основан на осаждении хлорнда и бромида серебра из анализируемого раствора, высушивании отфильтрованного осадка прн 110' С в темноте с последующим определением теплоты плавления с применением сканирующей калориметрнн [370[. Состав осадка находят по линейному графину вависимости теплоты плавлении от весовых процентов АдС[ в смеси с АдВг, построенному по результатам исследования стандартов. Основное внимание было уделено тнтрнметрическнм методам с термометрической индикацией КТТ. В специально сконструированной аппаратуре, основной частью которой является сосуд Дьюара с введенными в него термистором, кончиком бюретки н мешалкой, определяют микрограммовые количества Вг .
К анализируемому раствору добавляют избыток АяХОэ (50 — 100% от стехиометрии) и титруют непрореагнровавшнй осадитель 0,01 Аг раствором КХ. Перед титрованием на каягдые 0,5 лгл анализируемого раствора прилипают 1 згл 2 Аг НэВО, н 1 лгл воды. Точность метода повышается, если сразу добавить 90% титранта, а остаток подавать автоматически небольшими порциями после введения индикаторной смеси 0,1 мл 1,3 Аг раствора арсенита натрия (рН 9) и 0,1 лгл 0,4 АГ раствора сульфата Се(1тГ) в 1 )т' Нз30ю Ничтонсный иабыток У катализирует акзотермическое вааимодействие Се(1'тг) и Аз([Н), причем выделяющееся тепло преобразуется в алектрнческие сигналы, фиксируемые самописцем.
40 — 160 лснг Вг определяют этим методом с относительной погрешностью 1% [924). Двойные и тройные смеси бромндов с другими галогенндами при концентрации каждого компонента 0,01М определяют аргентометрическим титрованием в полуадиабатической ячейке с применением дифференциального термистора. Точность и воспроизводимость анализа 1 — 3% [255[.
В работах [332, 333) предложен метод анализа 0,001 — 0,1 М растворов броматов в среде 3 Аг НС[ с применением в качестве титранта сернистого гава, который вводят в пробу объемом 20лгл со скоростью 7,5 хглlмия, и определяют изменение температуры. Методические вопросы экспериментальной термохимии рассмотрены в монографии [243). Глава У1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ БРОМА В ПРИРОДНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТАХ Бром определяют в почвах, минералах и рудах, горючих ископаемых и нефтепродуктах, воздухе и содержащихся в нем аэрозолях, выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, сточных водах, природных и технологических растворах, металлах, неметаллах и полупроводниковых материалах, сложных неорганических и органических веществах, пищевых продуктах и различных биологических материалах.
Как видно иа приведенного перечня, речь идет о многочисленных объектах различного состава и сложности, из которых каждый требует индивидуального подхода. Если задача определения брома ставится в плане многоэлементного анализа, ее стараются решить без разрушения анализируемой пробы, применяя эмиссионный спектральный, рентгенофлуоресцентный или инструментальный активационный методы. В других случаях проводят ту или иную подготовку образца к аналиау, нередко подвергая вго химическому разрушению, а после этого— отделяют бром от элементов, мешающих его определению. Рааделению смесей может сопутствовать концентрирование определяемого элемента.
При определении микроколичеств и в радиохимическом анализе концентрирование выступает в качестве задачи самостоятельного значения, но решается она теми же методами осаждения, акстракции, ионного обмена и отгонки, которые применяют для аналитического разделения. Выбор конкретного хода анализа и метода определения брома, естественно, зависит от характера поставленной аналитической задачи и состава объекта исследования. Чтобы облегчить читателю такой выбор, автор счел полезным систематизировать известные методы в таблицы и выделить подробным описанием те иа ннх, которые представляются наиболее пригодными для исследования объектов данной группы.
Поскольку аналиау органических соединений посвящены специальные руководства, эта область будет аатронута в самых общих чертах. МИНЕРАЛЫ, ПОРОДЫ, ПОЧВЫ, МЕТЕОРИТЫ В исследовании этих объектов основное место аанимают инструментальные методы, не требующие рааруптення пли иной подготовки образцов. Если ставится задача определения водорастворимых бромидов~ например в почвах, то исследуются водные экстракты. Их готовят интенсивным перемептиванием воздушно-сухого образца с равным количеством деионизованной воды в течение 10 мин. и отделением жидкой фазы фильтрованием смеси через бумажный фильтр под давлением [734!.
Хороший способ разложения силикатных пород и минералов с целью полярографического определения брома после окисления Вг до ВгОа сводится к пнрогидролизу образца в кварцевой трубке при 1000 С в атмосфере влажного азота или воздуха в течение 3 — 5 мин. [557!. Этот способ требует меньшего расхода времени и во всех отношениях более удобен, чем привычные методы разложения мокрым путем нли сплавлением. Однако большинство авторов для разложения вулканических 239, пород, минералов и почвы пользуется сплавлением с КОН [23,, 884! или КаеО,.' В таких случаях неизбежно отделение брома от мешающих элементов, осуществляемое методами отгонки [866а! или экстракции [884!.
Способ разложения вулканических пород я отделения галогеяоя [866а!. 1 — 3 г породы сплавляют е боыбе Парра с 15 г перекиси натрия в 0,5 г беязойяой кислоты. План растворяют а 100 лл воды, упаривают иа плитке до 50 лл и переносят з дястичляцяовяую колбу. прибора (см. Рис. 4). В ловушки 1 я 5 — 6 этого прибора вводят соответственно 2 и 50 мл 2 Ж КОН, а е дистялляциоивую колбу прибавляют 40 лл 14 У На80, и 10 лл 10%-лого раствора КМвО . Смесь яагрезают до кипения, продувают воздух со скоростью 100 ля[лил и отгоняют 50 лл дястиллята.
К ному приливают 0,5 лл 30ей-ной НеОа и смесь кипятят, доводя ее объем до 5 мл. 4 лл полученного раствора используют для определеиия брома фотометрироеаяиеы триброифуксяна. Методам разложения горных пород и минералов посвящены специальные монографии [10, 91!. Краткая характеристика аналитических методов, используемых для определения брома в этих объектах, приведена в табл. 11.
Для анализа объектов можно рекомендовать следующие методы. 1. Определение общего содержания брома и отношения Вг'С! в геохнмических объектах проводят разложением образца, согласно [866а[, и фотометрированием брома в виде трибромфуксина по методу той же работы или бливкому к нему, приведенному в главе У. 2. Для анализа почвенных экстрактов рекомендуется прямое потенцнометрическое определение по потенциалу бромидного алектрода Орион 94-35, измеряемому с помощью рН-метра с расширенной гякалой, по отношению к алектроду сравнения [модель 90-01).
Чтобы обеспечить необходимую надежность результатов, должно быть учтено мешающее влияние ионов С1-. Для этого пользуются градуировочными графиками, полученными на синтетических смесях, содерягащих соответственно 0 — 100 ч. на млн. Вг- и сч Таблица 11 Метода| определения брома в минералах, породах, почвах, метеоритах Точность, ',4 Предел сбиартжеиия срока, ,4 Определяемые элементы Метод Объект аиализа Лите- ратура Осисзкые стадии анализа Титриметри- чоский Нрнсталличес- кие породы, минералы Вулканические породы Все галогены 10 з [2391 (Ротометричес кпй Бром, хлор 2 10 [866а] Кинетический Силикатные породы 4 10 з Бром [8341 Вмиссионпая спектроскопия Литохимичекие объекты 0,05 А 15 — 25 Галогены и се- ра Бром, иод [421 10-з Водные экстракты из пород [261 1[е йтр они о- ак тивационный Тяжелые мине- ралы, почвы Метеориты, гранит Гранит, норит Многие эле- менты А 10 То же +10 [5541 [895] Почва, хлопок 4 10 3 [Ыс] Жидкие включения в гипс Бром, хлор 6104 [795] Вг, С[, Те, г, П Метеориты, горные породы [3101 10 3 Горные поро- ды Бром, иод, хлор [254] Рентгенофлу- оресцентный 10 " Многие але- менты 3 — 1[[ Рааличпые гео- химические объекты [9201 2 10-' То же Почвы, раст е- ния Н33] Ортофосфатный минерал 4 10 7 Прямая потен- циометрия Все галогены [Ыз] 10 4 Почвенные эк- стракты 2 ]1И мгг) Бром Детали см, в тексте [7311 Примечание: Л вЂ” абсалюткая ошибка; Ля — относительная ошюсится к кеикретааиу количестау свреаеляексго брома, " Абселюткая сшибка кзкеревия а ч.
ка млк. Сплавление 1 — 2 г вещества с КОН, экстракция атанолоы, окисление гипохлоритом, иодоыетрическое окончание Сплавление 1 — 3 г породы с Р]а Оз, отгонка брома, фотометрировавие трибромфуксина при 570 км Сплавление 0,5 г породы с КОН, окисление и экстракция Вгю реэкстракция, исследование каталитической реакции Возбуждение спектра импульсным генератором Получение экстракта, осадительное концентрирование, анализ по линиям 292,68, 296,89 и 307,44 нм Облучение 0,1 — 60 г вещества быстрыми нейтронами 10 мин., аиалиа по ззВг Облучение тепловыми нейтронами, анализ по з'Вг Облучение надтепловыми нейтронами 120 час., «охлаждоиие> 50 час., измерение активности 3'Вг Детали см. в тексте Обработка 0,1 — 0,9 г образца диэтиловым эфиром и водой, облучение тепловыми нейтронами 30 — 60 мин, обработка смесью спирта и воды, концентрирование на А6С] + А6Вг, измерение активности Облучение 0,5 — 1 г обрааца тепловыми ней- тронами, многократные экстракции и осаж- дение А6Вг, измерение активности з|Вг + + шз'Вг Облучение 1 г вещества тепловыми ней- тронами, сплавление с Р]аОН, последова- тельная оггонка г и Вг„ намерение актив- ности череа день после облучения Облучение лучами Рентгена в присутствии Мо03 (стандар|) Прессование 2,0 г образца с 0,5 г НзВО„ облучение лучами трубки с Мо-антикато- доы, анализ ло Вг К„-линии Растворение 0,1 г минерала в смеси хлор- ной и лимонной кислот, маскировка цит- ратом натрии и измерение потенциала бро- мидного селектрода ошибка; ˄— относительное стандартное отклонение; если зкачекие Лл то оио кризоаатся е скобках а тса же грабе, что и значение Лн.
Е 3 Ф хи О Око Ф О ф ее х ффх О Ф хО ф' дфх х ф е -ф а,х ООХ ффо Офс. аф е Охф ,е, Ф фкф Охс е Ф Ф $ Ц х х Ф ф х О х х ф О О ф м ее $ ф Ф Ф Ф ф О ф ф ф е1 +' ж »х с Ох у О «» 6 О ф О Я ф Ф О ~ фх С ф д[ ф к'- Оф а„ ш »1 ф я» ф й е ф О в Й х х х е е О О О ф ф„ (!» е фф фф О О ,ф х О. фф $~ ф Ф ф5ф и ФФФ О »хф Фф Офс Оф ШОО ОХ фй Ф О 166 0 — 300 ч. на млн.