А.И. Бусев, Л.Н. Симонова - Аналитическая химия Серы (1113382), страница 48
Текст из файла (страница 48)
СС)ю аакрывают стеклом и оставлпют на 15 мин. при комнатной температуре, изредка перемешивая. Затем приливают 15 дл концентрированной Н!ЧО„оставляют при перемешивании на 15 мин. и, не снимая стекла, помещают яа закрытую слабокипнщую водяную баню, нагревают при температуре ниже 100' С до удаления большей части брома, потом снимаеот стекло, содержимое стакана упаривают досуха. К сухому остатку добавляют 10 лел концентрированной Н!ЧО„немного сухого перманганата калия и вновь упаривают досуха.
Сухой остаток обрабатываи>т 10 лел нонцентрировапной НС! и упаривают досуха; обработку пробы порциями НС! по 5 мл повторяют до полного удаления азотной кислоты. Сухой остаток смачиваеот 2 лел НС! (пл. 1,1 — 1,12), прибавляют горячую воду и переносят в мерную колбу емкостью 50 лел, доводят до метки водой и перемешиваеот. После отстаивания осадка отбирают аяилшотэухе часть раствора пипеткой (20 — 25 мл) в маленький стаканчик, по возмо>киостла не взмучивая осадка. Упаривают на водяной бане до 3 — 4 мл, переводят в патрон аппарата для восстановления и упаривают досуха.
Помещают в аппарат дая восстановления и проводят определение, поглощая выделнющийся сероводород раствором ацетата кадмия в количествах, рекомендованных дян определения сульфатной серы. Руды, минералы и горные породы Выше рассмотрены методы разложения руд; описаны методы химического анализа марганцевых руд [286, 4251, фосфатных руд [3501, фазовьгй анализ руд цветных металлов и продуктов их переработки [4701, разложение и анализ сульфидных руд и руд цветных металлов [161. Сульфат бария в баритовых рудах определяют комплексонометрически с фталеинкомплексоном [7271. Косвенно определяют серу в пиритах и сульфидах по избытку свинца после осаждения РЬЯОе в присутствии ксиленолового оранжевого [6451.
Сульфаты в урановых рудах осаждают солью свинца, осадок РЬЯОе растворяют в избытке комплексона Ш, последний определяют титрованием солью цинка с эриохромчерпым Т [1327]. Косвенное пламенно-фотометрическое определение пиритной серы основано на переведении ее в сульфаты и титровании их раствором СаС]з; излучение Сазе в пламени уменьшается пропорционально содержанию количества 80ез в растворе. При содер-. жании пиритпой серы 50оео ошибка равна ~0,4 отн. сей [10561.
Классические схемы анализа и методы определения отдельных компонентов описаны в общеизвестных руководствах [16, 3831, использование современных методов приводится в [1476]. При определении серы в минеральном сырье в аависимости от поставленной задачи может быть необходимо либо определение общего (валового) содержания серы, либо определение сульфат- . ной; сульфидной и элементной серы.
Ббльшая часть методов определения общего содержания серы основана на окислении' всей серы и переведении ее в растворимые сульфаты-для последующего осаждения сульфат-иона хлоридом бария и взвегпивания в виде Ва80,. Для разложения назески по- Роды и окисления сульфидной серы применяют щелочное сплав- ление, спекание или кислотное разложение. Быстрое и простое разлоя<ение минералов и минеральных продуктов при определении серы основано на проналивапни обрааца при 1100 С. Окислы серы восстанавливают медью до 80з, определение оканчивают титриметрически [15341.
При определении сульфидной серы не рекомендуется тонко растирать пробу и дерлкать ее в растертом виде, так как возможно окисление сульфидпой серы в сульфатпую. Определение пиритной серы может быть проведено по методу Остроумова и Иванова-Эмина [355], сущность которого состоит в восстановлении пиритной серы до сероводорода металлической ртутью в присутствии НВг. Сероводород поглощагот раствором ацетата кадмия, сульфид кадмия переводят добавлением сульфата меди в сульфид меди, который отфильтровывают, промывают и прокаливают до окиси меди. Влияние сульфатов, частично восстанавливающихся в условиях метода, устраняется добавлением бромистого бария.
Так кан содержание серы в горных породах незначительно, часто ограничиваются определением общего ее содерясання, представляя результат в пересчете па элементную серу [3831. Сульфатная сера в растворимых серпокислых соединениях может быть переведена в растворилюе состояние после непродолжительного нипячения навески с 10еее-ной НС!. Сульфатная сера барита или целестина переходит в раствор после оплавления навески с содой или разложения ионообмеппым способом [1244].
Свободную серу извлекают нз породы экстрагированием серо- углеродом или ацетоном. Методы определения всех форм серы в рааличных горных породах и минералах описаны в известных монографиях [16, 383, 4121. Для определения различных форм серы в горных породах и рудах предложен метод спекания навески с металлическим кальцием в атмосфере СО, и паров воды [4871.
При этом все формы серы [кроме сульфатной) переходят в сероводород. Для определения ;ульфатов навеску опекают с металлическим кальцием.в присутствии щавелевой кислоты. Фазовый анализ соединений серы проводят при установлении степени окислении сульфидных минералов [14861. Ояределеиие сбгяегс садерзсапня серее. Назеску 0,2 — 2,0 г опекают со смесью соды и окиси цинка при 800 — 900' С в течение 1,5 — 2 час. Спек растворяют в 80 — 100 лл горячей воды, раствор переносят в мерную колбу емкостью 250 лел, нерастворимый остаток отфильтровывают. Сульфаты осаясдают 10%- пым раствором ВаС! .
Образуквцийся осадок сульфата барин остазлянет на ночь, затем фильтруют, промывают горячей водой, озоляют, прокаливают при 600 — 650' С и взвешивакат. Опргдвлвнив гулвфитнов геры. Навсску 1 — 2 г кипятят в течение 20— 25 мин. с 5вв-яым раствором соды, отфильтровывавот нерастворимый остаток и промывавот его на фильтре 5в4-ным раствором ацетата натрия. Фпльтрат и промывные воды нейтрализувот по метиловому оранжевому соляной кислотой, кипятят для удаления углекислого гааа и осаждают сульфаты, как описано выше.
Опрвдглгввиг элвмгнтпвй евры, Навеску 2 — 5 в обрабатывшот чвтыреххлористым углеродом в аппарате Сокслета в течение 1 часа. Органический растворитель отгоняют н взвешивают остаток кристаллической серы. Определение вулвфиднвй веры проводят по рааностн между ее общим содержаянем и суммой сульфатной и элементной серы. Микросодержание общей серы в породах определяется по методу Сен-Гупта И290).
Образец сжигают над Ъ"зОз при 900— 950' С в токе азота, продукты равложения восстанавливают металлической медью до ЯО„которую затем определяют титриметрически после взаимодействия с иодид-податной смесью или фотометрически с парарозанилином после поглощения раствором Ха,П18С],]. Арикава и Озава предложили для определения общего содержания серы в горных породах разлагать навеску раствором хлорида олова(11) в концентрированной НзРОв [543). Выделяющийся сероводород улавливагот раствором сульфата цинка и фотометрируют по реакции с Нд(Сгч)з. При содержании серы в иввержецных породах в количестве 0,01 — 0,039е ошибка составляет 58в, продолжительность анализа 30 мип.
Этот же метод разложения применен для определения сульфатной и сульфидной серы в вулканических породах И135]. При обработке пробы концентрированной фосфорной кислотой, содержащей хлорид олова(11), в сульфид переходит вся содержащаяся в ней сера. При обработке Пз1'Ов, нагретой до 250' С, сульфатная сера не восстанавливается, что позволяет определить только сульфидную серу. При определении 0,01 — 0,021в серы коэффициент вариации составляет 5вво', при содержании в образце 0,0019е серы достаточна навеска пробы в 0,1 з И135]. Сульфатную серу в гипсе и барите И62, 830], в известняках И243] определяют комплексонометрически И62, 830) или методом ИК-спектроскопии И243) после разложения навески снлавлением с содой И62] или растворением в комплексоне 1И И243).
Сероводород на кусках кернов горных пород и минералов определяют после обработки их сначала толуолом (для удаления жиров и масел) и затем 101о-ным раствором 5]аОЕ1. Твердые частицы отфильтровывают, через фильтрат после подкисления пропускают водород для извлечения растворенного сероводорода, который затем поглощают раствором или твердым сорбентом, в зависимости от концентрации Е1з8 определяют фотометрически или гравиметрически. Метод позволяет определять 1 — 10в лвкз)л сероводорода [761).
При определении серы сплавлением с карбоиатами щелочных металлов в присутствии окислителей сульфидная сера окисляется, а нерастворимые сульфаты переходят в растворимые Иб). Метод может быть применен для объектов, содержащих серу в различных формах. Навеску 0,5 — 1,0 г [в зависимости от содержания серы) силикатной породы помещают в платиновый тигель, смешивают с б-кратным количеством смеси, состоящей пэ 0,1 — 1,0 г КХОг и 5 г карбопата калия-натрия, и сверху присыпавт тонким слоем смеси. Тигель закрывавт крышкой и сплавляют 15— 20 минц при этом сера окисляется и образуетсн растворимый в воде сульфат натрия.
Окончание оплавления определяют по прекращению выделения СОз. Сплав выщелачивавт горячей водой, остаток кипятят с 2вйв-ным раствором соды, нерастворимый остаток отфильтровывают и промывают его 1в4-ным раствором соды. Фильтрат подкислявт соляной кислотои; если выделяется кремневая кислота, то раствор выпаривагот в фарфоровой чашке досуха, остаток смачивают 3 — 4 ыл НС1 (1: 1), растворяют в горячей воде, фильтруют и промывают горячей водой. Фильтрат разбавляют водой до 300 — 400 лвл и прибаэляиж КС) до концентрации 0,5",4 по объему.
Затем подкисленный раствор подогревавт до кипения и быстро вливают горнчяй 5в4-нмй раствор . ВаС1„кипятят 15 — 20 мип. и оставляют в теплом место на несколько часов. На следующий день осадок Ва80в фильтруют через плотный фильтр и промывают до отрицательной реакции па С1 ионы. Прокаливают прн 700--800* С и взвешивают. Фактор пересчета Ва8()в на серу равен 0,1373.
Более удобен метод спекания, так как он повволяет определять серу бев выделения кремневой кислоты в сульфидных свинцовых рудах и рудах с болыпим содержанием кремневой кислоты. Свинец при выщелачивании ив опека остается на фильтре в виде карбоната свинца, а кремневая кислота — в виде силикатов цинка, магния или марганца. Спекавот со смесью соды и КмпОв или с содой и окисью цвпвка нля магния. В последнем случае навеску тонкорастертой руды 0,5 — 1,0 в смешивавот в фарфоровом тигле с 3 — 5 г смеси, состоящей иа 1 ч. безводной соды и 4 ч.
окиси цинка. Шихту сверху покрывая>т слоем этой же смеси, открытый тигель помещают в холодную муфельнуво печь, температуру которой медленно поднимают до 700 — 800' С. Тигель держат при этой температуре 1 — 1,5 часа, По окончании спекаяия спек выщелачивают горячей водой, фильтрат подкислявт НС1, дальнейшее определение серы в виде ВАС, проводят, как указано выше. При определении серы в горных породах в присутствии хрома пробу разлагают обычно сплавлением с содой и селитрой или спеканием со смесью соды и окиси цинка, как указано выше. Однако при вьпцелачивании сплава или сивка в водную вытяжку переходит также и хром в виде хромата щелочного металла. Хромат восстанавливают до Сг(Н1) и свявывают его в ацетатный комплекс 7 л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
