П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Образование этила цета та. Уксусная кислота, полученная из ацетата действием концентрированной Й ЗО, образует с этиловым спиртом уксусно-этиловый эфир (этилацетат), имеющий характерный приятный а- зпах. Реакция протекает по уравнениям: 2СНзСОО + НвЗОз = 504 + 2СН СООН; СНзСООН + С,НзОН = СНзСОО(~Нь + Н,О. Для выполнения реакции к раствору ацетата (или к тве д твердой соли) прибавляют немного концентрированной НзЯОь и этилового спирта (этаяола). Нагревают смесь на кипящей водяной бане в течение 1 — 2 мин и выливают смесь в стакан с холодной водой. В присутствии иона СН,СОО- появляется запах этилацетата.
Если в этой реакции этиловый спирт заменить амиловым спиртом СзНнОН, то образуется амилацетат СН СООС Н 1 (уксусно-амиловый эфир), называемый гру- 3 5 1! зашевой эссенцией и имеющий специфическии приятный пах. Анализ смеси аннонов третьей группы Обнаружение КО,—. Обнаруживается в отдельной порции раствора реакцией с иодидом калия или со смесью сульфаниловой кислоты и а-нафтиламина (см.
реакции й(О;). Обнаружение 1чтО . В отдельной порции раствора при отсутствии )ч)Оз обнаруживают реакцией восстановления до 1чО или г1Нз. Можно провести реакцию с дифениламином (см, реакции ХОз ). Об нар ужение СН,СОΠ—. В отдельной порции раствора обнаруживают реакцией с этанолом или с хлоридом железа (см. выше). Контрольные вопросы !.
Какие авионы входят в третью аналитическую группу7 2. Есть ли групповой реагент иа третью группу авионов? 3. Какие анионы третьей группы являются окислителями7 4, Как проводится анализ смеси авионов третьей группы7 5. Как обнаруживаются анионы-окислители7 87 $29. Анализ неизвестного вещества В качестве контрольной задачи для анализа дается твер-!' дое сухое вещество типа соли, щелочи или раствор кислоты, щелочи или соли. Могут быть даны металлы или сплавы. Подготовка твердого вещества для анализа слагаетс из тщательного измельчения вещества и усреднения его с става; эти операции описаны в разделе технического ана лиза.
После измельчения (в ступке) и усреднения проб ведут испытания на его растворимость (обычно дают раст воримые вещества). Растворяют 0,3 — 0,5 г полученного дл анализа вещества в 1Π— 12 мл воды и испьпывают раство' лакмусовой бумажкой. Если бумажка синеет, то вещее~в представляет собою растворимый в воде гидроксид (ш лочь), или растворимый в зоде оксид какого-либо металл илп соль слабой кислоты и сильного основания (ХазС КзСОз, СНзСООХа).
Если лакмусовая бумажка приобре тает красный цвет, то это может быть соль сильной кислот и слабого основания (ХНзС1, ХпС!з). Нейтральная реакци на лакмус показывает, что это соль сильной кислоты и силь ного основания (Кз50з, ХаС1) или слабой кислоты и слабо го основания (СНзСООХН4). Открытие катнонов Испытывают часть раствора групповыми реагентами, и устанавливают, к какой группе относится катион, имеющийся в задаче.
Сначала определяют первую группу катионов, для этого к 1 мл раствора добавляют 2 — 3 капли раствора гидрофосфата или карбоната натрия (ХазНРОз или ХазСОз); если при этом никакого осадка не выпадает, т в нем могут присутствовать только катионы первой групп (Ха~, К+, ХН4+) и анионы мышьяка (АзО' — или АзОз — у 4 з В этом случае в отдельных порциях раствора определяю указанные ионы характерными реакциями. Если под действием гидрофосфата или карбоната образовался осадок, берут новую порцию раствора и добавляют к ней 2 — 3 капли раствора НС1.
Если образовался осадок, то добавляют еще НС1 до полного осаждения катионов второй группы. Осадок отфильтровывают и открывают в нем катионы серебра, свинца или одяовалентной ртути, как описано в $ 13. Если под действием соляной кислоты осадок не образовался (отсутствие катионов второй группы), добавляю 2 — 3 капли раствора Нз504 и нагревают. Образовавшийся осадок в этом случае служит признаком наличия катионов 88 третьей группы (Ва':, аггее или Са'+). В отдельной порции раствора ведут определение катионов третьей группы характерными реакциями (см. $ 15). Если под действием НС! и Нз50з осадок не образуется, то к отдельной порции раствора добавляют несколько капель раствора щелочи. Катионы четвертой, пятой и шестой групп со щелочью (не в избытке) образуют осадки. Если при дальнейшем добавлении щелочи осадок растворяется, то это значит, что имеются катионы четвертой группы.
Если осадок растворяется в аммиаке, катионы относятся к шестой группе. Если осадок не растворяется в аммиаке и в растворах щелочей, катионы относятся к пятой группе. Определив, к какой группе относятся катионы, далее ведут обнаружение в отдельных порциях раствора характерными для них реакциями. Обнарузкенне аннонов Анионы обнаруживают после открытия катионов. Действием групповых реактивов определяют, к какой группе относится аннон, затем характернымп реакциями обнаруживают анион по прописи анализа группы, Если было установлено, что реакция раствора нейтральна и обнаружены катионы К+ пли Ха', то это значит, что в растворе могут присутствовать только анионы сильных кислот (С1-, 504 —, ХО и др.).
Растворенне металлов н сплавов Металлы растворяют в кислотах (исключая щелочные и гцелочноземельные, растворимые в воде). Лучшим растворителем является соляная кислота, однако нужно учитывать, что при растворении могут образоваться летучие соединения, а это может привести к потерям. Серная кислота (2 н., 6 н, или 1: 1) также может хорошо растворять металлы и сплавы. Некоторые металлы, стоящие правее водорода в ряду напряжений, растворяются в азотной кислоте (Сп, Нд). Растворение ведут сначала в разбавленных кислотах; если растворение идет медленно, смесь подогревают.
Если растворение в разбавленных кислотах происходит плохо, растворяют пробу в концентрированных кислотах при нагревании. Если растворения пе происходит, применяют царскую водку (смесь концентрированных 1 ч НХОз с 3 ч НС!). Некоторые металлы растворяют в концеятрированных растворах щелочей (Хп, А!). Для растворения сплавов применяют кислоты, растворы щелочей (20 — 25 7е-ные) или проводят их сплавление 89 с )чазСОз и ХаНОз, КНВО, или Кз5зОт.
Сплавы различаются по составу, и растворители для них подбираются раэ личные. Например, стали, латуни, легкие сплавы (А1, Мя) будут требовать разных растворителей и разных схем анализа. Перед растворением (или сплавлением) пробу металла или сплава измельчают; отбирают стружку на станке или получают опилки с помощью грубого напильника, затем пробу измельчают в специальной стальной ступке пестиком, Для сплавления пробу смешивают с 8 — 10-кратным количеством плавня в фарфоровом или кварцевом тигле н на.
гревают смесь в пламени горелки до расплавления плавня, пе допуская его вытекания через край тигля. Нагревание продолжают до получения однородной прозрачной массы. После остывания план растворяют в воде и ведут анализ на катионы и анионы. Например, для переведения в раствор феррофосфора РезР пробу сплавляют со смесью ХазСОз и к(азОз, при этом образуются гезОз и г(азР04.
План обрабатывают горячей водой, при этом фосфат натрия растворяется, а РезОз остается в осадке. Осадок отфильтровывают, и осадок оксида железа на фильтре растворяют в ки лоте. Фильтрат и раствор анализируют отдельно. Анализ сплавов Спл а вы алюминия. Для определения типа сплава опилки или стружки помещают в пробирку и прибавляют несколько капель 30 о?о-ного раствора ХаОН. Если сплав содергкит алюминий, через некоторое время начнется обильное выделение пузырьков газа (водорода).
Эта реакция характерна только для алюминиевых сплавов. С п л а в ы м а г н и я. Кусочек сплава обрабатывают двумя каплями 3 7а-ного раствора сульфата яселеза (1П), приготовленного с добавлением серной кислоты Если сплав содержит магний, то очень быстро начинается выделение газа, а через 3 — 5 мин появляется бурый осадок основног сульфата железа (П1).
С п л а в ы ж е л е з а. Кусочек сплава обрабатываю 2 — 3 каплями концентрированной НС! при нагревании, при бавляют каплю б М раствора НХОз и каплю 10 %-ного ра створа ~НзБСМ. Появление ярко-красной окраски указывает на присутствие гкелеза. С пл а вы цветных мета л л он. К сплавам цветных металлов относятся сплавы меди (латуни, бронзы), алов и свинца (баббит), а также сплавы олова, сурьмы и свинц (типографские сплавы), 90 Несколько крупинок сплава смачивают 2 — 3 каплями концентрированной Нтч(Оз и нагревают. Если раствор окрасился в синий цвет, то анализируемый сплав представляет злобою латунь или бронзу. Для проверки к капле раствора прибавляют 2 — 3 капли концентрированного аммиака; появление синей окраски подтверждает присутствие меди. Если при действии азотной кислоты выделяется белый осадок, то это может быть баббит нли типографский сплав.
Осадок отделяют центрофугированием, к капле фильтрата добавляют 2 — 3 капли воды и 1 — 2 капли 2 М раствора Н:504, Образование обильного белого осадка указывает на присутствие свинца. Контрольные вопросы 1 Кзк предварительна готовят вещество для зналнзз? 2. Квк определнктт кзтноны? 3. Кзк определяют нинон? 4, Кзк определяют тнп сплава? 5 Кзк переводят металлы в рвствор? Глава КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ 3 ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ (ВЕСОВОЙ) АНАЛИЗ Количественный анализ занимается исследованием количественного состава вещества. Если качественный анализ устанавливает, что сплав состоит из свинца и олова, то количественный определяет, сколько в сплаве свинца и сколько олова (обычно в процентах). Гравиметрический (весовой) анализ характеризуется тем, что конечный результат реакции определяют путем взвешивания на аналитических весах.
Титриметрнческий (объемный) анализ основан на измерении объемов растворов реагирующих веществ. Технический анализ занимается исследованием состава технических (исходных и конечных) продуктов производства; он применяется в заводских лабораториях. В техническом анализе используются гравиметрические, титриметрические, а также физико-химические методы анализа. Всякое количественное определение начинается со взвешивания навески, т.
е. части усредненной пробы твердого вещества, которую в дальнейшем будут подвергать всем операциям химической обработки, чтобы, в случае гравиметрического анализа, получить весовую форму определяемого вещества. 91 3 30. Аналитические весы АДВ-200* АДВ означает; аналитические демпферные весы, цифр 200 †предель допустимая нагрузка 200 г (рис. 3). Главной рабочей частью весов является коромысло.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
