А.И. Бусев, Л.Н. Симонова - Аналитическая химия Серы (1113382), страница 39
Текст из файла (страница 39)
а„, В соответствующих руководствах подробно описаны методы разложения горных пород и минералов [161], силикатных и карбонатных горных пород [383, 1476], руд цветных металлов [465], а также методы фазового анализа на соединении серы [470]. Разложению серусодержащих органических соединений посвящены монографии [235,'441], обзор [720]. ОбРазцы,изсодеРжащие элементнУю сеРУ Разлагают влемептную серы и образцы, ее содержащие, растворением навески в органических растворителях (сероуглерод, четыреххлористый углерод, ацетон и др.) с последующим окислением концентрированной Н1]Оз; растворением в щелочахч [776] Сульфатсодержащие минералы и породы За исключением сульфатов свинца, бария и кальция (растворимость которого составляет 2 згл), все другие сульфаты растворимы в воде.
Природные сульфаты щвлочноземельных элементов разлагаются сплавлением с карбонатом натрия. Сплав выщелачивают горячим 2зге-ным раствором соды, карбонаты щелочноземельных элементов отделятот от сульфатов фильтрованием. Сульфат бария незначительно растворяется в минеральных кислотах.
Для его разложения используют сплавлениес содой. Барит Ва80, разлагается в токе сухого хлористоговодородапри1000' С. Разложение можно вести при 1000 — 1500' С в токе водорода, насьпценпом НС]„сульфат при этом восстанавливается до сероводорода, последний определятот иодометрнчески или косвенным комплексонометрическим методом. В горячей хлорной кислоте легко растворяется основной сульфат алюминия, нерастворяющийся в других кислотах. Хлорную кислоту применяют для селективного вьпцелачивания сульфатов 159 и нефтеносных сланцев с высоким содержанием органических веществ.
Для растворения англезита (РЬ80,) можно использоватьмалостойкий хлоридный комплекс свинца [228[. Для разложения сульфатов кальция, бария и свинца используются иониты (например, при определении сульфата кальция в гипсе) [991[. Разложение сульфата бария можно значительно ускорить, если вести обработку одновременно катионитом и анионитом. При определении содержания 80, в ярозите для растворения выделенного сульфата бария испольауют иониты в Ха- и С1-формах в соотношении 1: 3.
Разложение легче проходит при 80 — 90' С [711, 1452[. Для такого метода растворения смешивают также катионит в Н-форме и анионит в С1-форме в соотношении 1:1. Во избежание растворения смолы и образования коллоидного раствора разложение проводят при невысокой температуре. Смолу переносят на колонку проточного типа, сульфаты элюируют 1 Я раствором ИаОН. Сульфаты тяжелых и щелочноземельных металлов вьппе 1000' С диссоциируют с образованием 80„распадающегося на 80л и кислород.
Для определения общего содержания серы смесь обоих окислов пропускают через окислительную среду, в которой 80, окисляется до 80л, и полученный 80а определяют гравиметрически или титриметрически. Иодистоводородная кислота восстанавливает природные сульфаты щелочноаемельных элементов; смесь Н1 и НаРО, используется при определении серы в баритах [1391[.
Для решения некоторых геохимических задач иногда необходимо определить состав водных вытяжек, в которые обычно переходят хлориды натрия и калия, природные сульфаты щелочных металлов и сульфаты магния, меди, цинка, некоторые сложные минералы соляных месторождений. (Следует учитывать, что растворимость гипса падает с повышением температуры.) Водой не извлекаются минералы, которые сорбируются на глинистых минералах (для их извлечения применяют растворы с большей ионной силой — хлорид или ацетат аммония). Водные растворы соды примеияют для определения сульфатов в цинковом концентрате. Пробу выщелачивают 591-ным раствором г[а,СОз, нерастворимый остаток промывают и из подкисленного раствора осаждают сульфаты.
Раствором карбоната аммония извлекают сульфаты иа криолита [745[. Сульфидные минералы и руды Сера — важнейшая составная часть руды цветных металлов или продуктов их переработки. Содержание серы в рудах весьма значительно и доходит до 20 — 2551 в сульфидных и пиритных рудах.
В концентратах содержание серы еще выше — 50 — 609о. При подготовке образца к аналиау принимают меры к предотвращению окисления сульфидных минералов. Тонкое измельчение пирита приводит к потере небольших количеств серы в виде двуокиси и к заметному образованию сульфата. Достаточно измельчить сульфид разбиванием (а не растиранием) до 60 — 80 меш. Методы, используемые для разложения сульфидных руд и минералов, весьма разнообразны: павески разлагают различными кислотами, их смесями друг с другом и с окислителями, применяют методы оплавления и спекания. Методы мокрого раэло~кеккя Кислотное разложение пробы приводит к растворению сульфидной и пиритной серы, а также серы, содержащейся в виде сульфатов кальция, железа и др. (но не в виде Ва80,).
При кислотном разложении пробы все содержащееся в ней железо переходит в раствор в трехвалентной форме, частично адсорбируется осадком сульфата бария и повышает результат определения серы. Разложение при помощи соляной кислоты. Природный сульфид свинца — галенит разлагают концентрированной НС1 на холоду. Пирит в соляной кислоте, свободной от хлора, растворяется незначительно.
Соляной кислотой разлагаются пирротин, сфалерит, его богатая железом разность марматит и сульфид марганца (алабандин). При определении сульфатной серы в рудах, содержащих значительное количество пирротина, при разложении соляной кислотой происходит частичное окисление сульфидной серы до сульфатной. Полное окисление происходит при разложении сульфидов хлорноватокислым калием в среде достаточно концентрированной соляной кислоты; при этом легко разлагаются сульфиды и сульфосоли мышьяка и сурьмы.
Соляная кислота не разлагает молибденит Мо8, и киноварь Н88, однако в присутствии хроматов эти минералы растворяются полностью. Пириты и халькопирит полностью разлагаются, при этом сульфидная сера количественно окисляется до сульфатной [1325[. Сульфиды меди, мышьяка трудно или вовсе нерастворимы в соляной кислоте. Природные сульфиды цинка, свинца и железа в виде пирротина растворяются в разбавленной (1: 1) соляной кислоте с выделением сероводорода.
Во избежание окисления Нг8 кислородом воздуха навеску растворяют в атмосфере СО,. При определении малых количеств сульфидной серы СОл очищают от примеси кислорода пропусканием через раствор двухвалентпого хрома. По этому методу не учитывается сера, входящая в состав трудно- растворимых сульфидов меди, мышьяка и металлов 1Ъ' и У аналитических групп. Метод определения сульфидпой серы растворенном в соляной кислоте применим только в отсутствие или при низком содержании труднорастворимых сульфндов.
Разлонгение при помощи бромистоводородной кислоты. Метод прямого определения пиритной серы в присутствии сульфатной 6 л и. Бгсск л. и. слмокола основан па способности ртути в присутствии бромистоводородной кислоты восстанавливать серу пирита до сульфпд-нона (310!. Сульфаты переводят в нерастворимый сульфат бария добавлением бромида бария. Если необходимо определить пиритную серу в присутствии других сульфпдов (например, сульфида железа), навеску обрабатывают в атмосфере углекислого газа небольшим количеством НВг (1: 2) при слабом нагревании с прибавлением 1 мл этанола.
При этом сульфиды разлагаются, но не ватрагивается пирит. После полной отгонки сульфидной (по не пиритной серы), в нерастворимом остатке определяют пиритную серу. Так как элементная сера при этом восстанавливается до сероводорода, ее необходимо предварительно удалить экстракцией сероуглерода или четыреххлористым углеродом. Окисление сульфидной серы бромом. Прямое окисление сульфидной серы бромом до сульфатной протекает лучше на холоду; обычно реакционную смесь оставляют на ночь.
Чаще пользуются растворами брома в неводных растворителях (535): в метаноле И167), четыреххлористом углероде (515, 533). Нззеску тоакоизмзльчеваого пэрагз помеща1от в покрытый часовым стеклом стакан емкостью 100 лыв обрабатывают 5 мл спаса пз жидкого брома (2 лы) а чзгыреххлорпстзго углерода (3 мл) а аз 10 маа. оставляют под тягой аз холоду. Смесь взрподпчзска перемзшввзют степаяааой палочкой.
Нзхп содержимое стакзэз начинает разогреваться, его охлзаздзют водой. Через 10 мпа. после смешзапя апрг|гз с бромом в сгзкзп вливают 5 мл аоацеатрпроваааой Нй Оз и оставляют еще аа 10 мпа. прп помешпвзаап содержимого до арзвращзапя резицпп и удаления болыпей части брома. Содержаыоз стакана выпзрзгвзззт досуха аа впавшей водяной бане. Сухой остаток смачивают 1 мл коацзатраровзааой НС! а заова выазрпвзют досуха. Згу оазрзцпю проводят дза рззз. Сухов'остаток после 10-мпаутаого стоавая аз бане смачивают 1 мл коацзатрпровзапой НС!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
