Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Основные примеси Са, Ха, Ре, БО,. Анализ соляной породы включает обнаружение главных со- ХО . Об ставляющих минералов: Са(П), МЗ(П), К(1) Ыа(1) СГ БО 3, в ю а 1 т 4 з после от наружение проводят из водного раствора ми нерала тделения нерастворимого осадка центрифугированнем. Если нерастворимый остаток довольно велик, целесообразно тво ис о водную вытяжку не делать, а для переведения минера ла в расвают нз от р и льзовать 2 М НС1. В этом случае хлорид-ион об дельной пробы, растворив небольшое количество ми- иаружинерала в яоде.
Поскольку набор катионов ограничен, схема анализа весьма проста: обнаруживают ионы кальция по реакции образования гипса, отделяют кальций, если он присутствует„в виде СаСО3 да аммония. Затем удаляют МН и из отдельных 4 ных по13ции 13аствора сухого остатка в воде обнаруживают К(1), 14(а(1) и МЗ(П). Удобно и полезно при анализе природных солей использовать пирохимические реакции. После обнаружения катионов устанавливают с помощью и выполняют проверочные реакции на ионы С! БО 3 ХО Анализ карбанатов. Наиболее часто встречающн карбонаты — кальцит СаСО3, доломит СаСО М СО щиеся в природе зит М СО .
Эти 3 3' З 3 и ма3не- З 3. ти минералы, особенно смесь кальцита и доломита, образуют мощные залежи карбонатных пород. В качестве примеси они могут содержать карбонаты Ре, Мп, Ул, Бг и Б103. Из других карбонатов известны витерит ВаСО, (содержит примесь 3аг МпСО, (Ре, А1, МЗ), анкерит Са (МЗ, Ге) (С03)3, церуссит РЬС03, сидерит РеСО3 (РЬ, Са, Мп, Б). Почти все карбонаты легко растворяются в кислотах.
Скорость взаимодействия с кислотами различна и увеличивается при повьппении температуры, концентрации кислоты и степени измельчения минерала, При прочих равных условиях скорость растворения возрастает при переходе от магнезита к доломиту и кальциту. Это может быть использовано для ориентировочного определения: кальцит — легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах и СНЗСООН без нагревания; доломит — медленно растворяется в разбавленных минеральных кислотах и СНЗСООН иа холоду и легко при нагревании; магнезит — медленно растворяется в минеральных кислотах при нагревании. Труднее растворяются карбонаты, содержащие значительное количество силикатов или сульфидов (например, сидерит).
При анализе таких минералов оставшийся после растворения в 2 М НС1 остаток отбрасывают. Из полученного раствора обнаруживают основные элементы и примеси. Анализ фосфатов. Почти 95'4 фосфора земной коры связано с кальцием и встречается в природе в виде минерала апатита ЗСа3(РО4~' Са(ХИ, Р, С1)3. Кальций может частично замещаться на Мп, Ге(П), МЗ. Реже, чем апатит, встречается вивианнт Ре,(РО4)3'ЗН30 и продукт его окисления — керченнт (РеОН), 34 34 (Мп, Са, МЗ)(РО4)3 6Н,О. Анализируемый фосфат растворяют в 2 М НС1 при нагревании. Нерастворившийся остаток (силикаты) отбрасывают. Установив с помощью характерных реакций, какой из главных элементов (Са или Ге) присутствует, приступают к обнаружению примесных элементов, т.
е. Мп, Ге и МЗ, если анализируемый минерал — апатит, и Мп, Са и МЗ, если минерал — винианит или керчеиит. Анализ боратов. Наиболее распространенными минералами бора являются гидроборацит МЗСаВ40п ' 6Н30, улексит ХаСаВ303 ЗН,О, иньоит Са3В,ОИ 13Н30 и калиборит КМЗЗВ3303 34 х 9Н30. Гидроборацит может содержать в небольших количествах примеси Ха н К, а улексит — К, МЗ и Ре.
Все минералы бора практически нерастворимы в воде и легко, особенно при нагревании, растворяются в 2 М НС1. В полученном растворе обнаруживают катионы 1 н П аналитических групп, входящие в состав этих минералов. 3аз *э 185 Анализ сульфидов. Природные сульфиды, как правило, имеют характерную окраску: киноварь НяБ — ярко-красную, галенит РЬБ — от светло-стальной до черной, с металлическим блеском, сфалерит ХпБ (Ре, Мп, Сб) — чаще всего черную, халькопирит СиРеБ1 (Мп, БЬ, Аэ) — латунно-желтую, пирит РеБ1 — золотистую, арсенопирит РеА8Б1 (Со, ?ч1) — оловянна-белую, халькозин Сц1Б (Ай, Ре) — свинцово-серую, ковеллнн СпБ (Ре, Ай) — индигово-сииюю. Содержание указанных в скобках примесей может колебаться от 1 до 9%. Сульфиды относятся к наиболее труднорастворимым соединениям, поэтому их растворяют в концентрирова1шых кислотах при нагревании.
В концентрированной НС1 сравнительно легко растворяется сфалерит. Для растворения большинства сульфидов применяют Н?ч?Оь а для наиболее труднорастворюаах (киноварь) — парскую водку. Анализ сульфатов, В природе кроме сульфатов щелочных металлов (см. природные соли) встречаются барит ВаБО„, гипс СаБОч'2Н10, целестин БгБ04 и мелантерит РеБО~ 7Н10. За исключением мелантерита все эти минерала трудно растворяются в кислотах. Природные сульфаты, в отличие от полученных осаждением из раствора, трудно перевести в карбонаты кипячением с раствором Ь?азСОь Это возможно при длительном кипячении. Но лучше воспользоваться сплавлением с ?ч?а1СОь План выщелачивают водой. Не растворившийся в воде осадок отделяют центрифугированием, промывают 2%-ным раствором ?ч?а,С01 и 2 — 3 раза водой.
Центрифугат после отделения осадка испытывают на присутствие сульфат-иона. Осадок карбонатов растворяют в 2 М СНЗСООН при нагревании н в полученном растворе обнаруживают Са(П), Ва(П) или Бг(П). Руды марганца. Основными минералами марганцовых руд являются пиролюзит Мп01 (черный), гаусмавнт Мп~04 (черный), родонит (Мп, Са)Б?Оз (черный), родохрозит МпСО, (розовый). Всегда присутствуют также БВОь оксиды Ре, А1, карбонаты и снликаты Са, Мй и иногда барнт ВаБО,.
Указанные минералы и окснлы Мл растворяются в концентрированной НС1, при этом марганец переходит в низшую степень окисления и выделяется хлор. Соляная кислота легко растворяет также оксиды Ре и карбонаты элементов-примесей. 184 Если после действия концентрированной НС1 осадок не велик, то его отбрасывают н анализируют полученный раствор. Если же осталось много темного осадка, его отфильтровывают и после промывания сплавляют с Ь?арСОь План разлагают разбавленной НС1, вьшаривают для вьщеления БЮ2'вН10, отфильтровывают осадок н фильтрат присоединяют к основному солянокислому раствору. В этом растворе дробным методом обнаруживают Ре(П1), СаП?) н Мй(П). Солянокисльгй раствор для обнаружения иона Мп(П) не пригоден, поэтому его несколько раз выпаривают с НМО~ (1:1) до полного удаления хлора, затем обнаруживают Мп(П).
Руды хрома. Хромовые руды слагаются из хромитов (хромшпинелидов) общей формулы (Мя, Ре)(Сг, А1, Ре)~04, Они могут содержать 13 — 62% Сг,Оь  — 18% РеО, 6 — 16% МБО, Π— 33% А110ь 2 30% Ре20ь Хромиты очень трудно разлагаются кислотами. Можно использовать Н1РО, или смесь НС10, н Н~БО,. Наиболее удобный способ разложения хромитов — сплавление с Ь?810, н КХаСО,. Разложение хромитов протекает практически полно при нагревании в пламени горелки.
В процессе разложения хром полностью окисляется до Сг(?1?) и при обработке плана водой отделяется от Ре(П1), А1(Ш) и Мй(??), переходя в раствор. Полученный водный раствор используют для обнаружения Сг(У?), Осадок гндроксидов растворяют в НС1 (1:4) и в растворе обнаруживают Ре(???), А1(1П) и МБ(??). Руды титана. Основньж минералом этих руд является титаномагнетвт, частью твердый раствор, частью механическая смесь ильменита РеО Т101 и магнетита Ре~О,. Содержание ТЮз— 12 — 14%, Ре — 45 — 51%. Могут присутствовать также А1,0З (4,6%), МяО (4 — 5%) и Б101 (3 — 9%). Руды н минералы титана плохо растворяются в НС1 и Н?ч?Оз Титаномагнетит с высоким содержанием Ре легко растворяется в концентрированной Н,Б04, особенно в присутствии (?ЧН4~БО~, Намного быстрее н легче разложение идет при сплавлении с К.2БэО~ или с ?ч?аОН+Ь?а20ь Для разложения руд титана с высоким содержанием БЮ1 лучше всего использовать смесь НР и Н,Б04.
Руды железа. Наиболее ценная руда железа содержит безводные оксиды — магнетит Ре,08 (72,36% Ре) и гематит Ре,О~ (69,96% Ре). Основные примеси Я101 (до 15%) и Т10ь Вторая по значению руда железа — бурые железняки, содержащие гндратированные оксилы ( 59% Ре). Основными минераламн этих руд являются гидрогематит Ре10, иН,О (в<1), Раздел П 187 гетит Ре70~'Н70, гидрогетит ЗГеО, 4Н10, лимонит 2Ре20~ я я ЗН70. Основные примеси: %0, (до 10%), А40~ (до 7%) и МяО (до 3%). Лучше всего руды железа растворять в НС1 (1: 1) при нагревании.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
