Н.Г. Полянский - Свинец (аналитическая химия элементов) (1110086), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Описано применение соосаждения с МпОз для определения РЬ в природных водах и сталях [б251. Дляанализаберут 1 л воды, подкисляют 10 мл 1 М НИО„прибавляют 10 мл 5%-ного Мп(ИО,), и 3 мл 1,25 о-ного КМпО„а затем кипятят 1 ч и охлаждают до 40 — 60'С. Выпавший осадок МпО, отфильтровывают через стеклянный фильтр, промывают 50 мл воды и растворяют в 10 мл 5 о-ной аскорбиновой кислоты, содержащей 1 мл 1 М НИО . К полученному раствору добавляют 10 мл 0,5 М КИО и недостающее до 100 мл количество воды, а затем берут пробу на анализ.
Аналогично выполняют концентрирование свинца, содержащегося в сталях, после их растворения в смеси Низ (1:1) и Н1, но осадок МРОз промывают не водой, а 0,05 М Н1ЧОз. Для многоэлементного концентрирования РЬ-содержащих смесей предложен ряд методов но не все они обеспечивают достаточно полное соосаждение свинца с коллектором. Более 90% свинца выделяется со следующими соосадителями: Литера- тура Соосадитель Соосаждаемые элементы 1п СОН), Си8 Дизтилдитиокарбамат ди- зтиламмония + Ге(111) СЙ Со Сг(1П) Си Мп(11) % Сй, НК С~1, Сц, С?, НК, Х1 1935~ 15061 [1290~ Указанные методы концентрирования сочетаются со спектральными методами анализа, в основном с атомно-абсорбционной спектрометрией.
Групповое концентрирование микропримесей, содержащихся в свинце или его соединениях, достигается осаждением основной массы матрицы в виде РЬ(ХОз)з, РЬС12 или РЬ304, а также восстановлением небольшой части РЬ(П) из раствора боргидридом натрия. В первой группе методов анализируют фильтрат, в котором остается подавляющее большинство примесей, присутствующих в анализируемой пробе. В методе с применением восстановителя анализируют выделившийся свинец, с которым соосаждаются (и при том количественно) более электроположительные металлы: Ац, Аи, Си, В1, Рй, Р1 и КЬ.
Осаждение свинца в виде нитрата возможно благодаря небольшой растворимости РЬ(ХОз)з в конц. НИОз, составляющей при 23'С всего 1,2 г/л. Большинство примесей, по данным работы [518~, более чем на 95% остается в жидкой фазе, но существует опасность потери олова вследствие соосаждения НзБпОз с нитратом свинца, ртути — за счет улетучивания при выпаривании и таллия — во время прокаливания нитрата при температуре выше 500 С.
Однако авторы работы [297~, растворявшие свинец после облучения нейтронами в Низ (1:1) и в присутствии добавок носителей определяемых элементов, смогли определить 29 примесей в РЬ вы, сокой чистоты, в том числе Нр и Бп, при содержании некоторых из них до 10 ~~%. Конечно, в присутствии мешающих радиоактивных элементов приходится производить дополнительные разделения. .Отделение основы в виде РЬС12 является эффективным методом концентрирования 34 элементов, которые определяются спектральным методом с чувствительностью от 5 * 10 ' до 1 10 з% [157~.
В методе концейтрирования, основанном на осаждении РЬБО4, в водной фазе остаются на 85 — 100% двадцать два элемента, но Ва и Бг изоморфно сокристаллизуются с сульфатом свинца [2401. Чувствительность определения примесей в свинце находится примерно на том же уровне, что и в предыдущем методе, но расход времени на формирование осадка гораздо больше, и последующая подготовка проб к спектральному анализу сложнее.
Для решения частной задачи концентрирования и определения металлов, более электроположительных, чем РЬ, рекомендуется метод восстановления РЬ(П) боргидридом натрия, возможности которого определяются величиной окислительно-восстановительного потенциала системы ВН,~ + 8ОН - НзВОз+ 5Н~О+ Зе, который в зависимости от условий варьирует от — 1,24 до — 1,57В. Наряду с основной в кислотной среде возможна побочная реакция ХаВН~+ 2Н20 = ИаВОз + 4Н~, ускоряемая диспергированными металлами. Из первоначальной навески РЬ (10 г), которую растворяют в 25 мл НХОз (1:1), после удаления жидкой фазы выпариванием и растворения остатка в 200 мл воды 57 восстанавливают 0,25 г свинца, добавляя 5 мл раствора, состоящего из смеси 2 г ХаВН и недостающего до 100 мл обьема 0,01 М ХаОН.
Добавление восстановителя длится 15 с и сопровождается интенсивным перемешиванием. Затем следует фильтрование осадка через фильтр из стекловолокна, его растворение при слабом нагревании в смеси из 4 мл Вг, с недостающим до 100 мл объемом 63%-ной НВх (в присутствии фильтра), выпаривание раствора до 0,5 мл для удаления избыточного брома, растворение остатка в 4 мл 20 -ной НВг, которое повторяют дважды, каждый раз декантируя прозрачный раствор, Фильтр промывают 1 мл НВг, смесь разбавляют 20%-ной НВг до 10 мл, если нужно, центрифугируют и измеряют абсорбционный сигнал.
До 25 мг РЬ в 1 мл раствора не влияют на величину сигнала, но при большем содержании сигнал уменьшается, однако не более чем на 10% от предельного значения 1967) . Этим способом определяются Ац, Аи, В1, Си и РЙ. В заключение кратко рассмотрим адсорбционные методы концентрирования. Один из них предназначен для определения следов Ая, Си, В1 и Т1 в РЬ, 1п, Со, М или Хп. 10 г свинца растворяют в 40 мл 20%-ной НХО, при нагревании, добавляют 20 мл воды, кипятят, вводят 0,5 г мочевины и нагревают еще в течение 3 мин.
К раствору, освобожденному таким образом от оксидов азота, добавляют для маскировки свинца 100 мл ЭДТА-содержащей смеси. Ее готовят растворением 150 г свободной кислоты в 200 мл воды и 175 мл 25 о-ного аммиака с разбавлением после охлаждения до 1 л водой. Взятый для маскирования обьем смеси перед добавлением в анализируемый раствор очищают от примесей, добавляя 25 мг диэтилдитиокарбамата натрия и 50 г активированного угля и перемешивая 5 мин. Суспензию фильтруют и фильтрат повторно очищают тем же способом.
После добавления этого реактива к анализируемому раствору рН смеси доводят аммиаком до 7,0+ 0,1, а затем приливают 5 мл свежеприготовленного 0,5%-ного раствора диэтилдитиокарбамата натрия и сразу же переносят на фильтр средней плотности, через который было заблаговременно профильтровано 10 мл суспензии, содержащей 50 мг активированного угля. Фильтрат отсасывают, после чего фильтр промывают несколькими миллилит. рами воды, сушат при 105'С, уголь соскабливают, добавляют 1 мл 65 о-ной НХО„ которую удаляют выпариванием.
Остаток обрабатывают 10 мл 20%-ной НХО„суспензию центрифугируют и прозрачную жидкость анализируют методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии. Степень извлечения перечисленных выше элементов ~ 94%, предел обнаружения от 2 ° 10 ' до 3. 10 '% 1968). С методом рентгеновского флуоресцентного анализа отлично сочетается концентрирование многокомпонентных РЬ-содержащих смесей в виде плохо растворимых в воде хелатов с пирролидиндитиокарбаматом аммония на гидрофобной силиконизированной поверхности кварцевого стекла. 100 мкл анализируемого раствора с рН -5 наносят на силиконизированную подложку, добавляют 10 мкл 1%-ного раствора пирролидиндитиокарбамата аммония и капельку высушивают, чтобы получилось круглое пятно диаметром -5 мм, На него наносят 200 мкл,бидистиллята для удаления растворимых примесей и через 5 мин каплю отсасывают пипеткой.
При большом содержании водорастворимых веществ обработку повторяют и удаляют остатки растворителя выпариванием. Это безусловно один из лучших методов концентрирования РЬ-содержащих смесей: при малом расходе времени достигается высокая степень выделения микропримесей из раствора (> 97%) и хорошая чувствительность анализа.
Концентрирование в сочетании с рентгенофлуоресцентным методом определения позволяет анализировать пробы, содержащие до 20 пг элементов 110221. Для решения частной задачи концентрирования примесей РЬ, Ая, В1, 58 Сц, Со, Сй, Нд, 1п, Ге, Т1 и Ж, содержащихся в металлическом цинке, предложено сорбировать эти элементы в виде этилксантогенатов на активированном угле 11012]. В остальном метод 'напоминает ранее описанный ~9681.
В тех случаях, когда введение растворимых реагентов нежелательно, для концентрирования примесей АИ, А1, Ва, В1, Сй, Со, Си, Ее(П), 1"е(1П), Мп(11), %, РЬ и Хп применяется оксицеллюлоза 11303]. Миллиграммовые количества этого сорбента извлекают микропримеси перечисленных металлов из воды или очень разбавленных растворов неорганических солей при рН 5 — 6. Метод представляет ценность для качественного обнаружения сорбированных примесей, а также для получения воды, предназначенной для приготовления реактивов особой чистоты.
Неорганические и органические осадители применяются не только для концентрирования, но и для разделения РЬ-содержащих смесей. На общем фоне отсутствия специфических реактивов для выделения свинца из сложных смесей подчас приходится прибегать к комбинированию двух или нескольких методов, не всегда однотипных. Поскольку выделение свинца, как правило, служит стадией подготовки к его количественному определению, задача упрощается до отделения мешающих примесей.
Поэтому во многих случаях можно обойтись осаждением РЬ804, а если этого недостаточно — растворить осадок в ацетате аммония, а затем выделить хромат свинца из уксуснокислого раствора. Осаждением хромата достигается отделение РЬ от таких элементов, как А1, Са, Сй, Си, 1. е(Ш), Мд, Мп, %., 8г и Еп, из которых многие могут захватываться РЬ80 . Классические методики осаждения сульфата и хромата свинца описаны в руководстве 11131. Способ "гомогенного" осаждения РЬ804, основанный на постепенном разрушении комплекса свинца с ЭДТА в присутствии осадителя — (ХН4)з 804 112513, состоит в следующем. К раствору, содержащему 5 — 100 мг РЬ, добавляют 5 мл 5 -ного ЭДТА и 5 мл 0,2 М (ХН„) 30„, разбавляют до 45 мл и вводят 1 мл НХО, (1:3) и 2 мл 30%-ной НаО или же 0,5 г ХаВтО . Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение не менее 2 ч и упаривают раствор до 15 мл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
