П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Если же на вновь погруженной части электрода образуется налет меди, то необходимо добавить воды и продолжить электролиз до получения отрицательной реакции на полноту осаждения меди. После окончания осаждения меди промывают электроды, не выключая тока, так как выделенная на электроде медь начнет растворяться в горячей смеси кислот, содержащей НХОз. Промывание проводят, как описано выше, после окончания промывания выключают ток и вынимают электроды из клемм. Катод помещают на листок фильтровальной бумаги, чтобы с него стекала вода, затем его промы- вают этанолом, эфиром, высушивают и взвешивают. Разность взвешиваний до и после электролиза равна массе выделенной меди. Осадок меди на катоде должен быть плотным, золотистого цвета, без темных пятен, указывающих на частичное окисление меди до СцзО.
Если осадок полу лучился губчатым или темным, определение следует повторить. После взвешивания катод очищают до осадка растворением его в нагретой разбавленной (1: 1) НХОз до полного удаления меди, промывают водой и высушивают, после чего он пригоден к следующему определению.
Определение меди в медных сплавах Сплав меди с цинком, алюминием и никель-цинком, содержащий до 60 о7о Сц. Берут 2,5 г пробы в стакан вместимостью 400 мл, добавляют 15 мл раствора борной кислоты (40 г Н,ВО, в 1 л воды), 2 мл фтористоводородной кислоты НГ и 30 мл разбавленной (1: 1) НКОз.
Накрывают стакан часовым стеклом и по окончании реакции нагревают до полного растворения пробы. Часовое стекло и стенки стакана обмывают 50 мл воды, накрывают стакан часовым стеклом и кипятят раствор 5 мин для полного удаления оксидов азота. После охлаждения раствор нейтрализуют концентрированным аммиаком до выделения осадка. Осадок растворяют добавлением по каплям разбавленной (1: 1) Н)з)Оз и прибавляют еще 20 мл Н!з)Оз (1 !), разбавляют раствор до 300 мл водой. Высушенные и взвешенные электроды присоединяют к прибору для электролиза, погружают в раствор и накрывают двумя половинками часового стекла. Электролиз проводят без перемешпвания при плотности тока 0,6 А)дмт (при 2 — 2,5 А и 2,2 — 2,5 В).
Когда раствор станет бесцветным, плотность тока уменьшают до 0,3 А/дмз, половинки стекла, стержни электродов и стенки стакана промывают водой. Далее продолжают электролиз до полного выделения меди. Для проверки полноты осаждения меди катод опускают в раствор глубже на 0,5 см и наблюдают, появляется ли на чистой платине окраска меди.
Если окраска катода не наблюдается, то стакан, ие выключая прибора, заменяют таким же стаканом с 350 мл воды. Электролиз продолжают еще 15 мин. После этого катод вынимают из электролита, промывают над стаканом и отключают напряжение. Катод снимают, промывают в этаноле или метаноле, сушат при 1!О+3'С в течение 3 — 5 мин и после охлаждения взвешивают. Анализ длится — 8 ч. 17 — 32 257 25о Рис. 5!.
Схема установки для алек. тролиэа с ртутным катодом: ! — аккумуляторная батарея «лн выпрямитель на 8 В; 2 — амперметр на 5 Д; 3 — вольтметр на 20 В; 4 — реостат на 10-20 Омт 5 — сосуд для электролиза Рнс. 53. Каломельныа электрод: Рис. 52. Компенсационная схема измерения; ! — ртуть; 2 — платиновая проволока дла контанта; 3 — стеклянная трубка; 4 — паста каломели с кристаллам» КС!; б — насыщенный растаор Ксп б — сифон; 7 — боковая трубка; 8 — медная проволока ддя аключенн» электрода а цепь ! — источник постояивого тока; 2 — реокорд со скользящим контактом; 3 — гальванометр; 4 — злентродиая пара 259 1?е Разделение ионов на ртутном катоде Для разделения элементов применяют электролиз на ртутном катоде, в результате которого Ре, Сг, Мп и другие элементы осаждаются на ртутном катоде, образуя амальгамы, а А1, Т1 и Ъ' остаются в растворе.
Электролиз проводят в приборе, представленном на рис. 51. На дно сосуда помещают 200 — 300 г ртутн, наливают в сосуд раствор, подлежащий электролизу, объемом около 100 мл и опускают в раствор платиновый электрод. Ртуть соединяют платиновой проволочкой с отрицательным полюсом, платиновый анод — с положительным полюсом источника тока силой 3 — 6 А и напряжением 5 — 8 В.
Электролиз ведут 20 — 25 мин. Окончание электролиза определяют соответствующей капельной качественной реакцией на удаляемый ион. Убедившись в полноте выделения, не выключая тока, слнвпот через кран почти всю ртуть в предназначенный для этого сосуд. Раствор переливают сифоном или через второй кран в большой стакан. Не прерывая тока, промывают сосуд для электролиза 2 — 3 раза водой и промывные воды добавляют к анализируемому раствору, затем отключают ток. Общий объем раствора доводят до 250 — 300 мл и в нем определяют А1, Т! или Ъ'.
Контрольные вопросы 1. На чем основаны электрогравиметрнческие определении? 2. Из чего составляется установка для гравиметрического анализа? 3. Как злектрогравиметрическн определяют медь в растворе? 4. Как определяют медь в медных сплавах? 5. Квк проводят разделение ионов на ртутном пагоде? в 77. Потенциометрическое титрование Потенциометрическое титрование основано на измерении скачка потенциала в конечной точке титрования.
Скачок потенциала наступает вследствие полного связывания тнтруемого иона. При титрованни использую" два электрода: сравнеия и индикаторный. Электродом сравнения обычно служит каломельный электрод, потенциал которого остается неизменным при измерении концентрации определяемого иона. Для измерения разности потенциалов применяют компенсационную схему (рнс. 52). При погружении электродов 2 в раствор катионов в цепи возникают ЭДС, которую направляют через реохорд 2, по которому проходит ЭДС источника постоянного тока 1. Скользящим контактом реохорда изменяют разность потенциалов до достижения полной компенсации, т.
е. до нулевого положения стрелки гальванометра 3. По положению движка реохорда определяют потенциал электродной пары. Ток в электродной цепи очень мал, поэтому его усиливают с помощью лампового усилителя. Эта разность потенциалов изменяется в зависимости от изменений концентрации определяемого катиона в растворе. Содержимое каломельного электрода состоит из ртути в контакте с ионами На,'+, находящимися в растворе хло. рида калия. Источником ионов На,'+ служит каломель НйаС!„растворимость которой зависит от концентрации КС1 в растворе.
Пользуются насыщенным каломельным электродом (рис. 53). Для приготовления каломельного электрода на дно сосуда наливают очигценную ртуть: сверху ее покрывают сло ем пасты каломели НпвС!ь растертой со ртутью. Пасту за. ливают насыщенным раствором КС!. Металлическую ртуть добавляют к каломели во избежание окисления иона Нйг+.
2 Индикаторным электродом для реакций окисления-восстановления служит платиновый электрод; при реакциях нейтрализации используют хингидронпый и сурьмяный электроды, потенциал которых зависит от рН среды. Титрованне проводят до резкого изменения разности потенциалов пары электродов, которую наблюдают по потенциометру; этот скачок потенциала соответствует точке эквивалентности. Потенциометрическое титрование имеет ряд преимуществ по сравнению с обычным индикаторным титрованием; с ним можно проводить определения в мутных растворах, когда переход окраски индикатора бывает незаметен; его используют для автоматических определений в технологическом процессе. Определенна марганца в цветных сплавах Определение основано на окислении иона Мп'е раствором перманганата калия в нейтральном растворе в присутствии пирофосфата натрия с образованием пирофосфатного комплекса марганца (1П): 4Мп ~ + Мп04 + 8Н~ + 15НвРвОУг = 5 (Мп (НвРв04)в) + 4Н40 Выполнение определения, Растворяют 05— 1,0 г сплава (при содержании не более 5 % Мп) при нагре ванин в 15 — 18 мл смеси равных объемов разбавленных НС! (1: ! ) и НХОв (4: 1).
После растворения навескн к раствору осторожно прибавляют несколько капель кон центРиРованной Н4х!Ов н кипЯтЯт (выпаРивают) РаствоР до полного удаления оксидов азота и избытка кислот. Раствор не следует выпаривать досуха; если он выпарился досуха то остаток смачивают разбавленной НС1 (1: 1) и снова на гревают до удаления избытка НС!. Полученный остато44 (жидкость) переводят в мерную колбу и разбавляют водой до метки (до 250 мл), не отфильтровывая выпавшего осадка кремниевой кислоты. Готовят стакан для титрования: наливают 100 мл свежеприготовленного 1О в4с-ного раствора пирофосфата натрия и прибавляют пипеткой 25,0 мл анализируемого раствора прн непрерывном размешивании.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
