А.И. Бусев - Аналитическая химия Индия (1113374), страница 4
Текст из файла (страница 4)
По методуМозера и Зигмана [357] удается осадить индий в присутствии повьппенных количеств нзелеза сероводородом из слабоминеральнокислого раствора; метод дает хорошие результаты. Энслин [178] осаждал сульфид индиа нз муравьинокислого раствора. Небольшие количества железа целесообразно осаждать, например, и-нитрозо+нафтолом [326] или купфероном [327].
Отделять индий от алюминия лучше всего осаждением сероводородом из слабокислого (уксуснокислого) раствора. Для удержания алюминия в растворе, по методу Мозера и Зигмана [357], прибавляют сульфосалнциловую кислоту. Индийотделяют от алюминия в присутствии сульфосалицяловой кислоты также и из муравьипокислого раствора. При отделении индия осаж- 18 дением избытком Ь]аОН получают не вполне удовлетворительные результаты. Для отделения от алюминия, титана и циркония индий осаждают сульфидом аммония в присутствии винной кислоты.
Для отделения от цинка, марганца, никеля и кобальта применимо осаждение индия свея~еприготовленным ВаСОэ или же ацетатным методом. Ион индия, а также ионы меди, кадмия, олова и таллин восстанавливаются избытком цинка в сернокислом растворе. Так как галлий, алюминий и цирконий не восстанавливаются, то мщьпо отделять индий от указанных элементов ]27, 249], Хорошие результаты получают при отделении индия от марганца, никелв, кобальта, цинка, меди и кадмия гидролнзом при помощи пиридина в присутствии аммониевых солей [62, 63].
Индий успешно отделяют от ряда элементов экстракцней галогенидов. Из среды 6 н. НС1 дизтиловый эфир зкстрагирует тишь следы 1пС]з и практически количественно СаС]э и г'еС!з. Из среды 4,5 н. НВг индий количественно экстрагнруется эфиром, в воднон фазе остаются: 1й, гч а, К, В Ь, Спг', Сз, Ве, Мя, Са, Зг, Ва, Сй, Н8", А!, Т], Хг, ТЬ, РЬ, ЗЬ, В], Сг, []Оэ', Мп, Со, ь]1, Вп, ВЬ, Рй, РЬ и ЧОз . Из сРеды 0,5— 2,5 н. Н1 индий количественно зкстрагируется диэтиловым эфиром.
Галлий, двухвалентное железо и бериллий не экстрагируются. Индий экстрагируегся из среды 2 — 3 н. Ь]Н48СН диэтвловым эфиром. Хроматографией на бумаге разделены А], Са, 1п и Хп [104]. Существует возможность разделения ряда других комбинаций элементов методом хроматографии на бумаге [314]. Болыное значение приобретаютхроматографические методы отделения индия с использованием ионитов, Индий в форме хлоркдных аннонных комплексов адсорбируется на спльноосновном анионите вофатит Ь150 из раствора в 5ЛХНС]; алюминий, мышьяк н железо остаются в растворе [278]. Это позволяет значительно упростить определение неболыпнх нолпчеств индия в некоторых природных и техничеческнх материалах. При хроматографировании 0,1М растворов солей тяжелых металлов на различных препаратах 7-Л1,0э получен следующий сорбционный ряд катионов, в котором каждый предыдугций член сорбируется сильнее последующего [36Ц: С аз' ТЬз+, Сезь Ееэ+ зь ~ А1эз Сгэ+ Н8з+ ПО-'+, Спэ+ РЬз+ 2пз" „Ге'+, Мп'~ Ъ1, Со «Сбэ+ А8+, 11 АНАЛИЗИРУЕМЫЕ ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ ПРОБ К АНАЛИЗУ.
ОБОГАЩЕНИЕ Индий приходится открывать и определять в разнообразных по происхождению и составу природыых и промышленныхобъектах. Индий встречается в природе в очень малых количествах в цинковых обманках (вместе с Т1, Оа, Сй и др.), а такнге в свинцово-цинковых рудах, касситеритах', вольфраматах, пиритах, марганцевых рудах, алюмосиликатах. Обычно индий присутствует в количествах порядка тысячных и десятитысячных долей процента, редко — в количествах порядка сотых долей процента (например, в цинковых обманках некоторых месторождений).
Обогащение инднем происходит при некоторых процессах переработки цинковых руд, в кэках при очистке цинкового электролита, при производстве лнтопона. Часть индия переходит в металлический цинк при получении последнего. В настоящее время индий получают из отходов пирометаллургического и гидрометаллургического производства цинка 1351. Индий применяют для защиты от коррозии свинцовых покрытий подшипников как полупроводник, в качестве стабилизирующего элемента в цветной металлургии, для изготовления электрических контактов и рефлекторов, в ювелирном деле, для изготовления флуоресцирующего стекла.
Легкоплавкие сплавы индия используют в зубоврачебном деле и пожарной технике. Некоторые соединения индия применяются в качестве крася-. щих веществ в керамической промышленности. Общих правил подготовки материала для анализа не существует. Сплавы и некоторые индийсодержащие вещества обыч-. но растворяют в кислотах. Не растворимый в кислотах анализируемый материал сплавляют с подходящим плавнем. Ввиду опасности потерь индия сухой остаток после выпаривания солянокнслых растворов не следует прокаливать.
Прн выпаривании растворов с Н,Рю НВг или Нг(Ог до прекращения выделения паров индий не улетучивается, а остаток полностью растворяется в воде [61, 362). Перед тем как приступить к выделению и определению индия, образцы неизвестного происхонгденяя весьма желательно исследовать спектральным методом па присутствие сопутствующих элемеытов. Это позволяет избенгать ряда операций отделения и выбрать наиболее рациональный ход анализа. Вследствие недостаточной в ряде случаев чувствительности и специфичности спектральных, полярографических и других методов открытия и определения индия важное значение имеют методы обогащения и выделения.
При определении индия в окисных и сульфидных рудах спектральным и другими методами обогащение производят следующим образом (31. 20 Навеску цинковой ичи кадмиевой руды (5 — 10 г) обрабатывают в фарфоровой чапгке азотной или серной кислотой или царской водкой. Окислы, не разлагаемые кислотами, сплавляют с пнросульфатом калия. Кислый раствор упарнвают досуха н остаток (51О„РЬЯО4, соединения сурьмы, висмута, олова) обрабатывают горячим53о-пымрастворомКН4510г,остатокотфильтровывают и промывают5%-ным растворомХН45(Ог. Хорошо растворимые соли индия полностью переходят вфильтрат. К последнему прибавляют 3 г 5)Н,ОН НС1 и 2 г 5(НгС1, раствор нагревают до кипения, и индий вместе с железом, алюминием, титаном и цнрконнем осаждают аммиаком.
Осадок отфильтровывают и промывают 2гй-ным нейтральным раствором 5(Н4С1. Фильтрат, содернгащнй Хп, Сс(, Си, г(1, Со и Мп, отбрасывают. В присутствии болыпнх количеств меди и кадмия осангдение повторяют. Осадок растворяют в мглннмальном количестве горячей НС1 н и раствору объемом 25 — 50 мл прибавляют несколько граммов чистого цинка (отсутствне иыдия в цинке долнгно быть доказано спектральыым анализом).
На следующий день осадок (вместе с кусочком цинка) отфильтровывают, промывают водой, растворяют в минимальном количестве НС1 и операцию выделения индия цинком повторяют. Таким путем отделяют индии от галлия, алюминия, титана, цяркония, редкоземельных элементов. Полученный осадок растворяют в НгВОО раствор упаривают до объема 2 — 3 мл н подвергают спектральному анализу. Железо, алюминий, титан н цирконий при их высоком содер1кании в руде могут выпадать в форме гидроокисей в процессе восстановления цинком вследствие понижения концентрации водородных ионов.
Блюменталь П201 разработал следующий метод выделения неболыппх количеств индия из цинковых руд н полупродуктов. Пробу (10 — 50 г) обрабатывают соляной и азотной кислотами, раствор ныпаривают досуха. Осадок отфильтровывают, сврнокнслый фнльтрат нейтрализуют аммиаком, слегка подкисляют азотной кислотой и осаждают индий при помощи Мп(г(Ог)г н КМп04. Осадок растворяют в НС1 и удаляют из солянокнслого раствора металлы группы Нгб. Из фильтрата выделяют аммиаком гидроокиси железа, алюминия и индия, растворяют их в НС1, раствор нейтрализуют, прибавляют к нему сульфосалициловую н муравьиную кислоты, и осаждают индий сероводородом.
Продолжительность выделения 12 час. По данным Циммера (476), метод Блюменталя не обеспечивает количественного выделения следов индия при анализе различных продуктов гидрометаллургического производства цинка. Описаны методы выделения индия из цинковых и медных 21 руд, а также из силикатов [36] и из обогащенного индием заводского сырья [58]. Тонкоизмельченную вольфрамовую руду (! е) кипятят с НС1 и НХО», раствор нейтрализуют карбонатом натрия, прибавляют избыток СН»СООХа, и асан<дают индий сероводородом. Осадок растворяют в НС1, повторяют описанную обработку раствора и полученный осадок сульфидов исследуют спектральным методом [259]. Индий выделяют из цинка следующим образом [177]: 200 г цинка растворяют в таком количестве Н»ЯО» (1: 4), чтобы по окончании реакции остаток цинка (вместе со шламом) составил около !О г.