Н.С. Полуэтков, С.Б. Мешкова, Е.Н. Полуэткова - Аналитическая химия Лития (1110098), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Иногда литий отделяют от других элементов ионообменным методом [588, 658, 1!78, 1192, 1320, 1323, 1333, !422], хроматографированием на бумаге [723] и др. Предложен метод определения лития в пробах любого составаа. Образец растворяют в воде или кислотах (НС1, Н)ЧОз, На50<+НР) и получают раствор с концентрацией 2 мг/мл образца; 0,5 — 25 мл раствора, в зависимости от содержания С! (1 — 50%), смешивают с 5 мл буферного раствора, содержащего 25% А!(МОз)з 9НзО (для устранения влиянии щелочноземельных металлов) и 5% СзС! (для подавления,ионизации), разбавляют до 50 мл водой и фотометрнруют. Раствор сравнения — стандартные растворы, содержащие такое же количество солей цезия и алюминия.
Метод пригоден для анализа образцов, содержащих 0,2 — 40% |.!зО !12521. Наряду с методом сравнения со стандартны~ми растворами при анализе сложных объектов для определения концентрации лития пользуются также методом добавок, позволяющим исключить влияние состава раствора на интенсивность излучения элемента. Оба эти метода и другие подробно описаны в руководствах по фотометрин пламени [378]. Приготовление стандартных растворов. Для проведения анализа готовят исходный стандартный раствор с концентрацией 1 мг 1.1(мл (или 11,0) при растворении в соляной кислоте карбоната лития (1л,СО,) или сульфата лития (11,80, Н,О). Разбавлением исходного раствора готовят рабочие стандартные растворы с концентрацией 10, 20, 30, 40 и 50 мкг 1.!/мл или 1О, 20, 40, 60, 80 и 100 мкг 1.1 /мл.
Отклонение калибровочного графика от прямой линии в области концентраций до 20 мкг 1!!мл невелико н им можно пренебречь. В литературе описано несколько вариантов определения лития в силикатных минералах (рудах, породах) с использованием различных способов разложения. Чаще применяют разложение кислотами, реже — спекание с карбонатом кальция и хлоридом аммония. Определение при разложении кнслотамн. Разложение образца фтористоводородной и серной (или хлорной) кислотами проводят, как обычно рекомендуется при анализе снлнкатов. Ниже для примера приводится методика определения лития в минералах и силикатных породах, разработанная в двух вариантах: ' См, (85, 86, !42, 161, 164, 181, 187, 224, 225, 256 — 258, 260, 310, 349, 386, 387, 389, 398, 406, 426, 429, 443, 480, 481, 494, 498, 506, 552, 601, 613, 624, 633, 673, 682, 786 — 733, 774, 852, 877, 896, 906, 909, 911, 921, 925, 965, 1002, 1023 1061, 1062, 1!40, 1217, 1240, 1303, 1323, 1327, 1342, 1349, 1374 — 1376, 1416, 1422).
139 для прямого определения лития прн устранении влияния кальция и стронция добавления нитрата алюминия (200 мкг/мл) и непрямого — после хроматографического отделения лития [!323]. Чувствительность определения во втором случае составляет 5.10 'з/с ЬЬ При прямом методе чувствительность определения лития зависит от содержания в пробе кальция, излучение которого не гасится полностью после добавления нитрата алюминия.
Так, если при небольших содержаниях окиси кальция чувствительность метода прямого определения лития 5 10-'е/с, то при содержацйн ее 1 — 10с/о и более (осадочные породы) ошибка, вносимая излучением кальция в результаты анализа, 3 !О '— 5 ! 0 'с/с 13 1 г пробы обрабатывают прн нагревании с 5 мл 70г -ной НС10, н 1О мл 407г-ной НР. Для лучшего растворения образца обработку кислотами проводят несколько раэ.
Некоторые минералы нлн породы, если онн не растворяются в НС!0, н НР, обрабатывают Н,РО, н Н,50, нлн растворяют вНРпрн нагревании под давлением. Для удаления фтор-конов добавляют 5 мл насыщенного раствора борной кислота. Раствор выпаривают досуха.
Сухой остаток после упарнвання растворякгг в 5 мл дистиллированной воды, прнбавляют 5 мл хонц. НС! н разбавляют водой в мерной колбе до объема 100 мл. Хранят раствор пробы в полиэтиленовой посуде. Для хроматографнческого отделения лития 20 мл раствора пробы отбнрают в стакан, добавляют 80 мл воды н пропускают через колонку со скоростью 100 мл/чос. Колонка (длнна 25 см, диаметр 1 см) заполнена катноннтом 58 в Н-форме. Промывают колонку 100 мл 80с -ного метанола. Литий элюнруют 0,5 М НС! в 807г-ном метаноле, собирают фракцию 50 — 400 мл. Элюат упарнвают до объема 0,5 мл, пеоеносят в мерную колбу емкостью 50 мч разбавляют раствором для элюнровання н доводят объем до метки. В случае очень малых содержаний лития (0,00!э ) готовят 5 — 20 мл раствора.
Прн прямом определеянн литии 1О мл анализируемого раствора смешнвают в мерной колбе емкостью 50 мл с 1О мл 0,2 М водного раствора А1(НОз)з н разбавляют водой до 50 мл (концентрацня раствора пробы 10 мг Е1/мл). Стандартные растворы прн прямом определении лития готовят в ннтервале концентраций 0,025 — 0,1 мкг Е1/мл, прн определении после хроматографнческого отделения 0,002 — 0,01 мкг Ь!/мл. Стандартные растворы должны содержать такие же количества соляной кислоты, нитрата алюминия н метано. ла, что н прнготовленные растворы проб. Исходный стандартный раствор лития готовят, как описано выше, нз Ь!эСОэ. Литий определяют с помощью спектрофотометра с записью спектра, пламя ацетнлено-воздушное.
Измерение проводнт по методу ограничивающих стандартных растворов; на фоновое нзлучепне вводятся поправка. Наряду с применением хроматографического отделения лития от посторонних элементов, влияние последних прн значительных их концентрациях (10 — 40$) можно устранить другими способами. К числу их относится метод осаждения А!, Ее, Т1, Са и Мд в присутствии аммиака растворами карбоната и сульфата аммония [225, 256, 682, 736, !323, 1375] или мочевины [86, 140 1374]. Использование для этой цели карбонатов кальция и свинца( а ги (С СО и Р)эСО,) приводит к заниженным результатам ].
В абовсл следствие адсорбции части лития осадком [908, 911]. р те [256] рекомендуют отделение основной массы алюминия ия и елеза в виде окислов (см. стр. 137), После разложения образ)(а фтористоводородной и хлорной кислотами остаток прока окаливают при 500 — 550'С в течение 1 часа. При этом алюминий н Д...'- елезо переходят в окислы. Выщелачивают остаток 50 мл 2 /)/ 1 и водой и отфильтровывают. Перешедшие в раствор алюминий и железо осаждают аммиаком. Как показано в работах [737, 738, 1376], влияние ряда металлов на поступление лития в пламя устраняют добавлением к анализируемому раствору 20о -ного раствора 8-окснхинолина в уксусной кислоте (2: 5), благодаря чему становится возможным прямое определение щелочных металлов, в том числе и лития, без предварительного отделения.
При содержании окиси лития в образце 1о/, для гашения излучения кальция и стронция к раствору пробы добавляют фосфат аммония при этом относительная ошибка определения, составляющая 2,5е/с, увеличивается приблизительно до /о 20 Я прн уменьшении содержания окиси лития до О,! з [1217]. Описанные выше методы разложения минералов н силикатных пород и способы устранения мешающих элементов могут быть применены также при использовании фотометров со светофильтрами.
При разложении образца рекомендуется использовать вме. сто серной кислоты хлорную, а остаток послеудалення кислот обрабатывать соляной кислотой. Концентрация последней в фотометрируемом растворе не должна превышать 0,02 /1/. Разложение сплавлением со щелочью [38!], Сплавление руды (0,5 г) и выщелачнвание плава проводят, как описано на стр. 136. Полученный раствор фотометрируют. Растворы сравнения — серия стандартных растворов, содержащих О, 10, 25, 50, 75, 100, !25, 150, 175 и 200 мкг Ь1,0/мл в растворе Зо -ного КОН. Разложение спеканием [!42, 498, 1421, 1422].
Ход анализа следующий. Разлагают 1 г пробы прн нагревании с ННчС! н СаСОэ, как описано на стр. 1Зб. Г!о охлаждении спек выщелачнвают водой, раствор отфнльтровывают, фнльтрат нагревают до 00'С, вводят 1 — 2 г щавелевой кислоты, нейтралнзуют, добавляя окись магния (ннднкатор метнловый оранжевый), разбавляют холодной водой н оставляют на ночь, Выделнвшнйся осадок отфнльтровывают, фнльтратподкнсляют( — 2 каплями конц.
НС1 нлн Нэ$0ь разбавляют водой до определенного объема (в завнснмостн от содержания лития) я затем фотометрнруют. Определение без разложения. Введение образца в пламя в виде брикетов [389, 390]. По этому способу литий определяют и и непосредственном испарении его из твердого образца, вне. Р 44! сенного в пламя и предварительно спрессованного с вещества. ми, способствующими разложению пробы и переведению лития в легколетучий хлорид.
Для этого применяют хлорид аммония и карбонат кальция. Пламенный спектрофотометр снабжен специальным интегратором фототока. Сумма световой энергии пропорциональна числу электрических импульсов, сосчитывае-' мых на электромеханическом счетчике. Образец в виде таблет, ки или брикета помещают на специальном держателе,замыкаь ющем цепь счетчика в момент введения образца в ацетилецЬ- воздушное пламя. Измеряют суммарную энергию резонанснЬй линии элемента. Для приготовления брикетов 40 мз руды смешивают со 160 мг смеси [86% СаСО„11% ЫН,С1, 3% К,СО,+ +ЯазСО, (1: 1)).,Прессуют в специальной форме брикеты диаметром 4 мм и весом 50 мг. Отсчеты для трех брикетов пробы усредняют.
После получения отсчетов для одной или нескольких проб анализируемой руды проводят отсчеты для трех таблеток стандартной смеси с содержанием окиси лития, близким к определяемым, и вычисляют среднее значение. Содержание лития в пробе находят по градуировочному графику. Необходимые для построения графика стандартные смеси получают при разбавлении порошком гранита в 2 — 2,5 раза порошка силикатных руд с известным содержанием 10,5 — 1,0%) Ь1,0. Смесь порошков руды и гранита растирают в агатовой ступке в течение 20 мин. Стандартные смеси содержат 1; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01 и 0,005ои Ь1,0. Отсчет на приборе, полученный для брикетов, изготовленных из стандарта, содержащего, напр~имер, 0,5% Ь)зО, полагают равным 100 условным единицам.
В этих единицах выражают отсчеты, полученные для остальных стандартов. Этим способом с достаточной степенью точности можно определять 0,01 — 0,5% Ь!,О в рудах. Хотя чувствительность метода испарения из таблеток не превосходит чувствительности метода анализа растворов, однако количество руды, необходимое для проведения анализа, уменьшается с 0,5 — 1,0 е до 40 мг, что в,ряде случаев заставляет предпочесть именно этот метод. Метод интегрирования излучения резонансной линии лития был применен в работе [8141 для определения лития в растворе образца, капля которого вносится в пламя на платиновой проволочке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
