П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Концентрация растворов А н В выбирается в зависимости от рХ. Например, для Кэ она составляет: рК 5,00 соответствует 10-'моль1л; рК 4,00 — 10-'моль)л; рК 3,02 — 10 — '- моль!л; рК 2,05 — 1О-в моль(л; рК 1,10 — 10-' моль!л. Для настройки иономсра и измерения рХ последовательно: 1) выбирают род температурной компенсации. Для этого ручку 6 (Температура раствора) устанавливают в положение, соответствующее температуре раствора А. Температура раствора должна измеряться и устанавливаться с точностью до 0,5 'С; 2) погружают электроды в раствор А и ручкой 6 (Ка- 278 18* либровка) устанавливают стрелку показывающего прибора на начальную отметку на диапазоне — 1 — 4; 3) после промывки электрода водой и удаления воды с электрода фильтровальной бумагой погружают электроды в раствор В и ручкой 6 (Крутизна) устанавливает стрел. ку показыванлщего прибора на отметку, соответствующую разности значений рХ растворв В и А иа соответствующем диазапоне; 4) ручкой 6 (Калибровка) устанавливают стрелку показывающего прибора на значение, соответствующее рХ раствора В.
При этом допускается метод последовательных приближений; 5) для измерений рХ после настройки прибора электроды промывают водой и удаляют остатки воды фильтровальной бумагой. Для определения одновалентных ионов нажимают кнопки: 2 (Анионы)катионы), рХ необходимого диапазона измерения ( — 1 —;19; — 1 —;4; 4 —:9 или 9 —:19). Кнопку Х",Х" оставляют отжатой, переключатель рода термокомпеисацин (Ручн. — Авт.) на задней панели прибора устанавливают в положение, соответствующее виду термокомпенсации (ручная или автоматическая). Кнопку 1' нажимают только в случае установки температуры раствора ручным термокомпенсатором, но при этом кнопка РХ должна быть отжата и нажата кнопка нужного узкого диапазона измерения ( — 1 —:4; 4 —;9; 9 —:14; 14 —;19).
По шкале прибора считывают величину рХ. Концентрацию раствора определяют по градуировочиому графику, который строят по контрольным растворам на нем выражается зависимость концентрации от величин РХ. Калибровку прибора и электрода желательно прово дить со стандартными растворами, близкими по состав с анализируемыми растворами (по содержанию посторон них ионов). Контрольные вопросы 1.
На чем аевоваио электрометрическое иэмереиие рН? 2. Каково уст ройство рН-метра рН-340 с датчиком ДЛ-02? 3. Квк определяют рН и рН-метре рН-340? 4. Нв чем осиоввио действие иоиоеелективвых влек тродов? вт, Как устроен иовомер ЭВ-74? 6, Квк иа иокомере определяю коицеитрацию ионов? 8 83. Хроматографический анализ Сущность хроматографического анализа состоит в раз делении смесей веществ на их составные компоненты путе распределения веществ между двумя фазами.
Распре 276 деление веществ происходит в процессе перемещения подвижной фазы относительно неподвижной. Различают: адсорбционную, ионообменную, распределительную и осадочную хроматографию. Адсорбциошгая, или газо-жидкостная, хроматография основана на избирательной адсорбции одного или нескольких веществ из раствора под действием межмолекулярных сил, Она дает возможность анализировать смеси, содержащие большое число близких по свойствам компонентов, а также обнаруживать примеси, содержащиеся в незначительных количествах. Ионообменная хроматография основана на многократном обмене между ионами раствора и ионитом (адсорбентом). Ионообменные смолы — нерастворимые в воде и органических растворителях твердые вещества, способные к ионному обмену.
Химическая активность ионообменных смол обусловлена функциональными группами, способными вступать в химические реакции с другимн веществами. Иоииты разделяются на катиониты и аниониты. Распределительная хроматография основана на распределении растворенного вещества между двумя несмешивающимися жидкостями (жидкими фазами). Осадочная хроматография основана на неодинаковой растворимости труднорастворимых соединений, которые образуются прн взаимодействии компонентов разделяемой смеси с осадителем. Иоиообмеивви хромитогрифик Для ионообменной хроматографии используют искусственные смолы, способные к ионному обмену; катиониты— способные к обмену катионов адсорбенты, содержащие функциональные группы — сульфогруппы, карбоксильные, гидроксильные и другие с подвижным ионом водорода; аннониты — способные к обмену анионов, содержат вторичные или третичные аминогруппы с подвижными ионами гидрокснла.
Синтетические высокополимерные ионообменные смолы делятся на четыре группы ионитов: 1) сильнокислотные катиониты содержат сульфокислотные, фосфорнокислотные и другие группы: КУ-1, КУ-2, СДВ-3. Способны к обмену в кислой, нейтральной и щелочной среде; 2) слабокислотные катиониты, содержащие карбонксильные и другие группы: КБ-2, КБ-4, КФУ, СГ-1. Способны к обмену при рН)7; 277 3) сильноосновные аииониты, содержащие четвертичные аммониевые или пиридиновые группы: АВ-17, АВ-18, АВ-10, ЭДЭ-10П. Способные к обмену ионов в кислой, нейтраль ной и щелочной среде; 4) слабоосновные аниониты, содержащие аминогруппы н пиридиновые основания: АН-2Ф, АН-23 и др. Способны к обмену ионов при рН(7.
Подготовка иоиитов к работе П од готов к а кат понята. Навеску (5 — 1О г илн 20 г) гранулированного катионита (размер зерна 0,4 — 2 мм) промывают в стакане вместимостью 250 мл декантацией 2 — 3 раза дистиллированной водой для освобождения от пылевых частиц и оставляют в воде на сутки для набухания. Воду сливают, катионит заливают 3 о)в-ным раствором НС! и оставляют стоять на сутки (можно на 6 — 12 ч), закрыв стакан часовым стеклом. Катионит при этом превращается в Н -форму. Кислоту после настаивания катионита сливают и проверяют на отсутствие Ге" по реакции с 5 $- ным раствором тиоцианата аммония.
Если реакция на Ге'' поло>кительна, то выдержку с 3 о!о-ным раствором НС! повторяют несколько раз до отрицательной рсакции на Ре'+. Слив кислоту, катионит промывают 2 — 3 раза водой и переводят в нонообменную колонку. Подготовленный к работе катионит в колонке хранят всегда под слоем воды. Подготовка а н и он и та. Навеску анионита отмывают от пыли водой декантацией, как и катионит, и оставляют на сутки в воде для набухания. Затеи анионит заливают 5 в!о-ным раствором МаОН и дают выстояться 3 — 4 ч, после чего 5 7о-ный раствор заменяют 10 о!в-ным и снова дают стоять 3 — 4 ч.
Сливаемый раствор щелочи (порцию) нейтрализуют разбавленной (1: 1) НКО, и проводят реакцию на хлорид-ион с 2 о7о-ным раствором нитрата серебра. Промывание раствором щелочи продолжают до отрицательной реакции на С1--ион. Затем анионит промывают водой и переводят в колонку. После обработки растворами щелочи анионит будет в ОН--форме. Для очистки от Рсвь анионит отмывают 3 ~/очным раствором НС! до переведения его в ОН -форму, как и катионит. Контроль отмывания проводят 5 о/о-ным раствором тиоцианата аммония.
Заправка колонки но~ятом. Хроматографическая колонка представляет собой стеклянную трубку, похожую на бюретку, длиной 25 — 30 см с внутренним диаметром 1 см. Верхняя часть трубки может быть расгпирена 278 в виде цилиндрической воронки длиной Зсм с диаметром 2 см.
В нижней части трубки на высоте 0,5 см от нижнего сужения впаяна пористая стеклянная пластинка (фнльтр дь 1). Заканчивается колонка краном. В качестве колонки можно использовать обычную бюрстку вместимостью 25, 50 нли 100 мл. Перед заполнением бюретки ионитом в ее нижний конец опускают несколько стеклянных бусинок и тампон из стеклянной ваты, слегка утрамбовывая его длинной стеклянной палочкой. При работе с растворами фтористоводородной кислоты применяют полиэтиленовую колонку. Колонку (или бюретку) укрепляют вертикально в лапке штатива, вставляют химическую воронку; кран закрывают и наполняют колонку на '!4 емкости дистиллированной водой.
Ионит взбалтывают в стакане с водой и через воронку порциями переводят в колонку, спуская одновременно воду из колонки через кран. Необходимо следить, чтобы в слой нонита не попадали пузырьки воздуха. Последнюю порцию ионита из стакана смывают водой из промывалки. Когда зерна ионита уплотнятся в колонке, поверх слоя ионита следует поместить небольшой тампон из стеклянной ваты, чтобы зерна ионита не всплывали при последующем наполнении колонки раствором. Зерна ионита все время должны находиться в воде. При проведении всех последующих операций уровень жидкости в колонке не должен спускаться ниже ватного тампона.
Пузырьки воздуха, проникшие в слой ионита, значительно снижают работоспособность колонки, так как мешают тесному контакту жидкости с зернами ионита. Если воздух проник в слой ионита, нужно вынуть ватный тампон, валить в колонку воды и перемешать поинт стеклянной палочкой до полного удаления пузырьков воздуха. После заполнений колонки ионит промывают до нейтральной реакции пропусканием дистиллированной воды со скоростью протекания 2,5 — 3 мл,'мин. Промывают катионит до исчезновения красного окрашивания пробы вытекающей жидкости с каплей раствора индикатора метилового оранжевого.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
