П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 51
Текст из файла (страница 51)
В роли детектора применяют высокочувствительный фотоэлемент или фотоумножитель; далее сигнал поступает в электронный измерительный блок. М о д у л я т о р. Высокотемпературное пламя дает большие помехи от собственного излучения. От них избавляются модуляцией интенсивности просвечиваюпгего пучка света. Для этого используют периодическое перекрытие пучка света с помощью вращающегося диска-обтюратора с узкой 2Ы прорезью (рис.
49). При вращении диска вспышки света от лампы получаются разделенными более длительными пау. замп и фототок в фотоумножителе возникает только в те моменты, когда свет проходит через прорезь. Частота све. товых вспышек определяется скоростью вращения диска С такой же частотой изменяется и фототок, возбуждаемыи в фотоумножителе светом, идущим от источника. Но на этот фототок накладывается фототок от собственного излучения пламени. Для отделения полезного сигнала уси. ливатель настраивают на частоту модулятора. В этом случае ои усиливает только модулированный сигнал, т.
е, тот который поступает от источника света после прохождения через пробу, задерживая помеху, — фототок от соб- Р„с аа Вримиюмиаси Ствннпогп ИэлУс!ения пламени. диси-обтврагор Абсорбционность измеряют, на- правляя на фотоумножитель свет аналитической линии дважды, — один раз без пробы в атомизаторе (нулевой сигнал и,— Ф,), другой раз с пробою (и -Ф!). Абсорбционность равна А =16 Фа!Фг=!д па(п. Область применения Атомно-абсорбционную спектроскопию применяют в металлургии, металлообрабатывающей промышленности и машиностроении. В сплавах и металлах определяют малые примеси или содержание легирующих элементов.
Методика анализа сводится к растворению (разложению) образца; разбавлению раствора и измерению его абсорбционности. Электролиты для гальванических покрытий — идеальнбгй случай для атомно-абсорбционного анализа. Электролит разбавляют и вводят в атомизатор; определяют основные компоненты и примеси. В нефтяной промышленности определяют малые примеси никеля, меди, железа, натрия и ванадия в нефтепродуктах, так как эти примеси отравляют катализаторы, применяемые при переработке нефти; определяют содержание свинца в бензине и металлов в смазочных маслах; применяется также для анализа природных вод, сточных вод промышленных предприятий, воды для паровых котлов, а также атмосферных осадков. При очень малом содержании элементов (ниже предела об.
наружения) проводят их концентрирование. Методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии оп- 252 еделяют более 60 элементов. Результат определяют по градуировочному графику зависимости концентрации от абсорбционности. График строят по стандартным расхвоРам. контрольные аолросы На чем основан рефрактол!етрический анализ? 2. Для чего прнмепя. сгся рефрактомстрический анализ? 3.
Как работает погружпой рефракгсмстр? 4. На чем основан поляриметрнческий анализ? 5. Как работает круговой поляриметр СМ? 6. На чем основан змисспонвый спсктральгый анализ? 7. Как устроен кварцевый спектрограф ИСП-28? На !ем основана пламсаная фотомстрия? 9. Как устроен пламенный лабораторный фотометр ФП?1-!? 1О. На чем основана агомно-абсорбционная спектрофотометрия? 11.
Каковы основные узлы атомно-абсорбционного спентрофотометра? 12. Где применяют атомна-абсорбционную спектрофотометрн!о? ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА 8 76. Электрогравиметрический анализ Электрогравиметрические определения катионов основаны на электролитическом осаждении из растворов металлов на взвешенном электроде, главным образом на катоде; иа аноде осаждается только свинец или марганец, окисляясь в процессе электролиза до РЬОз или МпОа.
О количестве выделенного металла судят по увеличению массы катода. Материалом катода служит платина. Она лучше других материалов отвечает требованиям гравиметрического анализа и условиям проведения электролиза. Платина не растворяется под действием тока и под влиянием веществ, находящихся в растворе, в том числе и кислот. Образуюц!ийся в результате электролиза осадок плотно оседает на электроде, а затем легко снимается с него растворением. Электрод не изменяется при хранении на воздухе.
Установка для алектрогравнметрического анализа В качестве источника постоянного тока для электрогравиметрических определений используют аккумуляторы, батареи или выпрямители различных систем. Платиновый электрод — катод, изготовляется в виде сетки, согнутой в форме цилиндра. Анодом служит спираль из платиновой проволоки. Иногда в качестве анода используют платиновую чашку или тигель, в который наливают анализируемый Раствор. Применяют также аноды из нержавеющей стали, никеля, алюминия или свинца.
253 Сосудом для электролиза (электролизером) служит обычный химический стакан. Перемешивают раствор стек. лянной мешалкой, вращающейся от небольшого моторчн ка, илн магнитной мешалкой. Небольшой постоянный маг. нит, перемешивающий раствор, запаивают в небольшую стеклянную а м пулу. С электродами необходит(о обращаться осторожно и бе. режно. Ни в коем случае не следует касаться руками ра.
бочей части электродов, так как при этом электроды обя. зательно загрязняются жиром, а на загрязненных местах металл не будет осаждаться. Брать электроды в руки еле. дует за верхний конец стержня. Нельзя при закреплении стержней в клеммах слишком сильно завинчивать винты Для очистки электроды погружшот на некоторое время (5 — 10 мин) в горячую НЫОп (1: 1). Вынув их из раствора, дают стечь каплям НМО„и промывают электроды водопроводной водой, затем дистиллированной. Раствором ННОВ для промывания электродов можно пользоваться много раз. Жировые загрязнения можно легко снять с электрода, нагревая его в пламени горелки до красного каления.
На электроде не должно быть остатков постороннего металла, так как при прокаливании может образоваться сплав ме. талла с платиной. После промывки анод можно считать подготовленным. Катод же перед взвешиванием необходимо высушить, для этого его погружают в этанол (для удаления воды).
а затем (для удаления этанола) — в диэтиловый эфир (вдалн от огня!). Для удаления эфира (Г„,я=35'С) достаточно подержать электрод высоко над плиткой, через 3 — 5 мин его взвешивают. Электрод можно промыть и одним этанолом, но в этом случае его высушивают в сушильном шкафу при 110'С в течение 5 мин.
Этанол и эфир для промывания электродов можно использовать много раз. Для электролиза собирают установку, как показано на рис. 50. К зажимам анода и катода подключают соответствующие провода от аккумулятора (+ к аноду, — к катоду). В цепь последовательно включают реостат на 20-- 30 Ом и амперметр на 5 А; параллельно включают вольт.
метр на 5 — 10 В. Если в качестве источника тока используют ток осветительной сети, необходимо в цепь включить выпрямитель тока и понижаю)ций трансформатор (ЛАТР). П о р я д о к р а б о т ы. Раствор для электролиза гото- вят по аналитической методике. Стакан с раствором номе 254 н(ают в штатив и погружают в него электроды. Счетчатый лектрод закрепляют так, чтобы он не касался ни дна, нн ,тенок стакана и находился на одинаковом расстоянии от. „нх, Анод закрепляют в центре сетчатого катода. Раствор в стакане разбавляют водой до такого объема, цтобы уровень его примерно на 1 см не доходил до верхнего края стакана. После этого включают ток и мешалку. Нужное напряжение устанавливают с помощью реостата.
Иногда раствор предварительно нагревают до 50 — 70'С, цто ускоряет электролиз. Рис. Э). установка для влектрогравнметриееского аиалнва: ! — платиновая сеяна (катод); т — платвяовая спираль (анод); П вЂ” реостат; С— амперметр; и — вольтметр Электролиз продолжают до полного выделения катиона, что определяют по обесцвечиванию раствора или капельной качественной реакцией на осаждаемый катион. При осаждении меди в раствор добавляют воду, чтобы уровень жидкости поднялся на 2 — 3 мм.
Если на вновь погруженной части сетчатого катода не появляется цветного налета меди, значит электролнз закончен. Не выключая тока, вынимают электроды нз стакана, поднима(от их кверху. Стакан с растворов убирают, электроды промывают из промывалки водой над другим стаканом. Выключают ток и вынимают электроды из клемм. Катод помещают на листок фильтровальной бумаги, дают отеч)) 255 с катода воде, затем его промывают этанолом и эфиром и после высушивания взвешивают.
По окончании определения катод очищают от слоя ме. талла, погружая его в горячий раствор Н!х)Оз (1: 1) до пол. ного растворения металла. Затем катод промывают водо. проводной водой, дистиллированной и сушат. Определение Сптз в растворе В стакан вместимостью 200 мл помещают анализируе.
мый раствор, содержащий не более 0,1 Сц". Добавляют 8 мл 2 н. раствора Н740з и 3 мл разбавленной (1: 4) Нз80е Опускают в стакан сетчатый катод и закрепляют его в клем. ме штатива. Анод закрепляют в другой клемме так, чтобы он находился в центре сетчатого катода. Раствор разбавляют водой, чтобы уровень жидкости в стакане на ! см не доходил до верхнего края катодной сетки. Подключают сетчатый катод к отрицательному полюсу источника тока, а анод — к положительному; напряжение регулируют на 2 В, пользуясь реостатом, силу тока — на 2 — 2,5 А. Для лучшего контакта концы проводов должны быть хорошо зачищены и закреплены.
Раствор нагревают на слабом пламени горелки (до 50— ' 70'С) для ускорения электролиза. Проводят электролиз до полного обесцвечивания раствора (примерно 1 ч), после чего проводят пробу на полноту осаждения меди. Для этого добавляют в стакан воду, чтобы уровень жидкости поднялся на 2 — 3 мм и снова продолжают электролиз - !О мин. Если после этого на вновь погруженной части электрода не появится золотистый налет меди, следует взять каплю анализируемого раствора на капельную пластинку, добавить к ней 1 — 2 капли 10 %-ного раствора ацетата натрия и каплю раствора ферроцианида калия К,(Ре(С)х!)з~. Если не появится красновато-бурая муть ферроцианида меди, то выделние меди можно считать законченным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
