А.П. Виноградов - Аналитическая химия Урана (1113390), страница 64
Текст из файла (страница 64)
1,40) и 1Π— 20 мл разбавленной серной кислоты (1: 1), накрывают часовым стеклом, нагревают до кипения и кипятят до появления паров 50,. Сняв стакан с плитки, к горячему раствору осторожно добанляют 20 — ЗО капель азотной кислоты (уд. н. 1,40) для окисления органических эеьдестн и снова нагренают до пояалення паров 50,. Если, судя по цвету раствора (бурый, темно-желтый), органические вещества не разрушились, то добавляют азотную кислоту и повторяют нагреаание. После этого нагренание продолжают еще 30 — 40 мин., затем снимают стекло и упариэают раствор до получения почти сухого остатка солей По охлаждении осторожно прибавляют 15 — 20 мл воды, 5 — 1О мл концентрнронанной соляной кислоты и кипятят до распюрения солей Полученный раствор вместе с нерастнорнашимся остатком разбавляют горячей водой до 50 — 50 мл, нейтрализуют аммиаком до появления неисчезающей мути, которую растворяют добавлением 2 — 3 капель концентрированной соляной кислоты и снерх этого добавляют 20 — ЗО капель той эке кислоты.
Если при нейтрализации раствора обнаружится, что осадок гидроокисей алюминия и железа очень мал, то добавляют 8 — 10 мл 5««-ного раствора алюминиеэоаммонийных квасцов для обеспечения полного соосаждения фосфата уранила. К полученному слабо- кислому раствору добавляют горячей воды до 100 — 150 мл, 5 г хлорида аммония, ЗО",1-ното раствора уксусной кислоты по 5 — 6 мл на каждые 100 мл раствора, нагреаают до кипения, добавляют 15 — 40 мл раствора фосфата натрия и затем отдельными порциями кристаллический ацетат натрия до отсутстния изменения красной окраски бумаги, пропитанной конго красным. Раствор хорошо перемешннают и помещают на кипящую водяную баню для коагуляции осадка фосфатов.
Через 20 — 30 мин., когда раствор над осадком станет прозрачным, проверяют реакцию раствора смачиаанием бумажки конто красного, которая прн этом не должна изменять своей окраски (рН 4,5 — 5,0), а н противном случае добавляют еще ацетат натрия. Раствор фильтруют горячим через бумажный фильтр «белая лента», осадок промывают 7 — 8 раз горячим 1 — 2',о-ным раствором нитрата аммония, содержащим 0,5«д« фосфата натрия, не стремясь перенестн весь осадок из стакана на фильтр. Промынание осадка можно заменить переосаждением. В этом случае осадок фосфатоп смывают с фильтра кодой обратно э стакан, а котором произаоди:юсь осаждение, и, растворив осадок добаэленнем нескольких ьгиллилитроа соляной кислоты, осаждактт вновь, как указано выше, Переосаждение, н особенности, рекомендуется э прнсутстнии тяжелых металлоэ, ванадия н молибдена Если необходимо, то переосаждение повторяют еще раз.
0 присутствии тяжелых металлоэ (Сп, 1Ч г, Со) можно судить по цнету фильтратоа. 0 присутствии ванадия и его количестве заключают по окраске, нозинкающей при добавлении капли перекиси водорода к кислому раствору. Фильтр с осадком фосфатов развертывают над стаканом, а котором произэодилось осаждение, и тщательно смыэают осадок а стакан 50 мл 10««- ного раствора карбоната натрия. Добавляют 0,05 — 0,1 г жнаотного угля (для сорбции загрязнений, коллоидной гидроокиси железа, следов тяжелых металлов и т. п.), накрынают стакан часовым стеклом и кипятят растнор до уменьшения его 258 объема до 20 — 25 мл.
Осадок отфпльтроныаают через бутган«ныйг фильтр, смоченный 5'«-иым растаороч карбоната натрия, и прочызают его этим же раствором. Е пол>.ченном растворе содержание урана определяют.побьпг подходящим способом. Прн фотометрическом определении урана карбонатный рзстаор вместе с осадком разбавляют а мерной колбе емкостью 100 мл. отфнлырозыаают осадок через сухой фильтр. и алнкаотную часть фнльтрата берг т на определение.
П. А. Волков П84! для выделения урана из растноров сложного состава предложил метод, получивший назнанне «фосфатного». Метод основан на осаждении урана (1Ч) нз кислых растворов в виде труднорастворимого фосфата урана (1Ъ') Г(НРО„)з. Для обеспечения большей полноты выделения урана осажденис проводят н присутствии тория или циркония, в результате чего до 1 мкгЬ' можно количественно выделить вследствие соосаждения фосфата урана (1Ъ) с фосфатами указанных элементов. Одновременно с этим происходит отделение урана от железа, марганца, ванадия и большинства других элементов.
Для восстановления урана (Ъ'1) до урана (!У) применяют гидросульфит натрия )ча,ЯзО„ронгалит ИаэНаЯ»О«. .2СН,О 4НзО, сернистый натрий или соли хрома (11). Могут быть применены также и другие восстановители, При восстановлении гидросульфитом выделяется свободная сера. Кроме того, образуются осадки сульфидов металлов группы сероводорода.
Прн растворении осадка фосфатов в серной кислоте они в раствор не переходят и отделяются фильтрованием. Восстановление ронгалитом ведут при нагревании до 80 — 90'. Соли хрома (11) легко восстанавливают уран (Ъ'1) до урана (!Ч) при комнатной температуре. Восстановление проводят в солянокислых или хлорнокислых растворах. Азотная кислота мешает восстановлению. Вследствие того, что в присутствии сульфатов осаждение урана (1У) замедляется, а при большом их содержании становится неполным, серную кислоту при восстановлении также не применяют.
Одновременно с ураном восстанавливается железо (11!) до железа (1!). Для осаждения обычно применяют двузамещенный фосфат натрия ИааНРО«12Н,О. Образующийся в умереннокислых растворах осадок фосфата урана имеет состав Н(НРО«) э п11эО. Состав осадка не зависит от концентрации фосфат-иона в пределах от 1 ° 10 ' до 1,4 моль',г. Однако при постоянной кислотности (рН 2) остаточная концентрация урана, определенная по а-счету Омз в маточнике, с увеличением концентрации фосфата сначала падает, затем при концентрации фосфата 2,4 1О ' .ио«гьдг достигает миннмального значения, равного 2,4 10 ' мольгл, и далее возрастает.
Уменыпение полноты осаждения урана (1Ъ') при увеличении концентрации фосфата в растворе выше 2,4 10 -' жо.гь)л, по-видимому, связано с образованием растворимых комплексных фосфатов типа 1()(НРО«)з!э 1588, 9841, в которых уран (1Ч) находится в анионе. Растворимость фосфата урана (1Ъ') в сильной мере также зависит н от кислотности раствора (см, табл.
8). Вследствие того, что в кислых растворах растворимость фосфатов болыпинства сопутствующих урану элементов значительно 260 » выше, чем растворимость фосфата урана (1Ъ), уран может быть отделен от них однократным осаждением. Только цирконий, торий и частично титан и ванадий осаждаются в тех же условиях вместе с ураном. В присутствии больших количеств свинца уран осаждается, на холоде в виде белого гидросульфита свинца, который при растворении осадка в серной кислоте разлагается с выделением сернистой кислоты, остающейся в растворе и являющейся причиной завышенных результатов при оксидиметрическом титрованни урана. Для у странення этого недостатка раствор с осадком перед фильтрова- ьннек! нагревают, в результате чего свинец выделяется в виде сулфида, практически не растворяющегося в разбавленной серной кислоте.
При выделении урана из сульфидных руд металлы группы сеоводорода необходимо предварительно отделять осаждейием серо роводородом или тиосульфатом натрия. Выделенные сульфидь ьф ! могут частично захватывать уран, поэтому в тех случаях, когда требуется очень высокая точность, осадок сульфидов прокаливают, Р астворяют в хлорной кислоте, выделяют металлы на ртутном катоде, а раствор, содержащий захваченный сульфидами уран, присоединяют к основному раствору.
Как указывалось выше, при выделении малых количеств урана, что имеет место при анализе бедных руд и отвалов, необходимо в р аствор вводить соли тория или циркония, образующие труднорастворимые фосфаты, соосаждающие фосфат урана. Применение цир ок ния менее удобно, так как образующийся осадок медленнее коагулирует, и при обработке его серной кислотой уран труднее переходит в раствор. Выделение урана фосфатным методом с применением гидросульфита в качестве восстановителя по методике П. А.
Волкова (1841 состоит в следующем. К кисло. му раствору, полученному после разложения анализируемой руды и отделения не аство имой части, прибавляют раствор аммиака до перехода фиолетовой окнрствр раскн индикатора метанилового желтого в желтую (рН " 2,3), з тем д а обавляют 8 мл соляной кислоты (1: !) н разбавляют водой до 200 лл. К полученному раствору прибавляют 10 лл 10«4-ного раствора двузамешенного фосфата натрия, гид. росульфит натрия в количестве, равном исходной навеске руды, но не менее 0,5 г, 4 — б мл раствора хлорида торпа (содержащего 20 — 25 лг тория), бумажную массу, хорошо перемешивают и оставлвот до полной коагуляции н просветления раство. ра, которое наступает спустя 40 — бО мин. Осадок отфильтровывают через бумажфильтр «синяя лейта» с применением отсасывания н хорошо промывают ого водой, содержащей 2 лг концентрированной соляной кислоты в 1 л, до полн удаления продуктов разрушения гидросульфита.
Осадок на фильтре растворяют в с рной е " кислоте (1: 2) и промывают ею фильтр н стакан, в котором проводилось е оп еляют осаждение. Содержание урана в полученном сернокислом раствор опред. оксидиметрнческим титрованием или любым другим подходящим способом. Если анализируемый материал содержит менее 0,01«г» урана, что требует увеличения применяемой пав ескн до 5 г, то промывание осадка фосфатов и серы в таком случае затруднено. Вместо промывании осадка повториют осаждение. Для этого осадок фосфатов растворяют в разбавленной соляной кислоте (1: 2), этой же кислотой промывают фильтр, раствор нейтрализуют аммиаком, затем подкисляют б.чл с ° н" оля ой кислоты (1:!), разбавляют водой до 200 мл и повторяют осаждение с меньшим количеством реактивов (5 лл раствора фосфата натрия, 0,2 г гидро у фита, 2 мл раствора хлорида торна).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
