Зачетная задача (4) (1114175), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Мешаетприсутствие меди, висмута, тория, циркония, сурьмы.3.4. Химические методы количественного определенияникеля.3.4.1. Гравиметрические методы. [3]Метод осаждения никеля диметилглиоксимом.14В основе метода лежит реакция Л. А. Чугаева – осаждениеникеля диметилглиоксимом в нейтральном, слабоаммиачном илислабоуксуснокислом растворе в виде комплексного соединенияNi(C4H7N2O2)2:Ni2+ + 2 C4H8N2O2 = Ni(C4H7N2O2)2 + 2H+Дажепринебольшихколичествахникеляосадокдиметилглиоксимата быстро коагулирует и легко фильтруетсяпри слабом отсасывании через стеклянный тигель с пористымдном. Только при очень незначительном количестве никеля( ≤ 0,5 мг) осадок оставляют стоять на ночь.Осадок высушивают при 110-1200С и взвешивают.Вследствие малой растворимости осадка, а также низкогогравиметрического фактора этот метод является одним изнаиболее точных гравиметрических методов анализа.Электролитический метод.Метод основан на выделении никеля электролизом изаммиачного раствора на платиновом катоде.
Одновременномогут выделяться медь и кобальт, которые надо определять вотдельных навесках, содержание никеля затем находят поразности. Поэтому электролитический метод применяют принебольшом содержании меди и кобальта по сравнению ссодержанием никеля.Гидроксидный метод.Никель выделяется из растворов его солейедкимищелочами в виде гидрата окиси Ni(OH)2.
Аммиаком гидроокись15никеля не выделяется, а подобно меди, цинку, кобальту остаётсяв растворе в виде аммиачного комплекса [Ni(NH3)4]2+.Осадок гидроокиси отфильтровывают, промывают водой,сушат и прокаливают до постоянной массы и взвешивают в видезакиси.NiO.3.4.2. Титриметрические методы. [4]Комплексонометрическое титрование никеля после выделения егодиметилглиоксимом.Получают осадок диметилглиоксимата никеля. Осадокотфильтровываютчерезбумажныйфильтр,тщательнопромывают горячей водой и растворяют на фильтре в 9Мсоляной кислоте, затем фильтр промывают горячей водой.Фильтрат упаривают почти досуха, чтобы при последующемприбавлении аммиака образовывалось как можно меньшеаммонийных солей, которые резко ухудшают переход окраскииндикатора.
Подщелачивают раствор аммиаком по лакмусу,прибавляют смесь мурексида с хлоридом натрия и титруютраствором комплексона до изменения окраски раствора вфиолетовую:Ni2+ + H2Y2- = NiY2- + 2H+Определение никеля обратным титрованием избытка комплексонараствором нитрата висмута.16Метод основан на том, что никель образует устойчивыйкомплекс с комплексоном в кислой среде при pH=2, при этихусловиях висмут также даёт устойчивый комплексонат. Притакой кислотности многие металлы не образуют совсем, либообразуютнеустойчивыекомплексонаты,изкоторыхвытесняются ионами висмута. Однако комплексонат никеля нереагирует с ионами висмута и реакция:NiY2- + Bi3+ = BiY- + Ni2+не происходит при низкой температуре раствора.
Поэтому если враствор при низкой температуре ввести избыток комплексона,достаточный для связывания всех металлов, затем оттитроватьизбыток комплексона, то все металлы, кроме никеля вытеснятсяиз комплексонатов ионом висмута.Индикатором служит пирокатехин фиолетовый, который с иономвисмута дает темно-синюю, а с комплесконом III жёлтуюокраску.174. Экспериментальная часть.4.1. Количественный анализ.4.1.1. Гравиметрическое определение никеля.Расчёт массы навески.Осадок диметилглиоксиматапоэтомуоптимальнаямасса__скрытокристаллический,осажденнойформы0,1г.Приблизительное содержание никеля в анализируемом образце __5%, тогда масса навески для анализа составит:m(навески ) =m(осадка) × F 0,1 × 0,2032==0,4064 г,ω ( Ni )0,05где F __ гравиметрический фактор.Взятая для анализа масса сплава составила m = 0,4014 г.Методика.[4]Реагенты: раствор хлористоводородной кислоты (1:1);азотная кислота (1:1) и 2М растворы;винная кислота, кристаллическая;диметилглиоксим, 1%-ный аммиачный раствор;аммиак, 10%-ный раствор;нитрат серебра, 1%-ный раствор.Выполнение определения.
Навеска стружек стали помещается встакан емкостью 300 мл, приливается 30 мл воды, 25 мл солянойкислоты, 5 мл азотной кислоты (1:1), стакан закрывается часовымстеклом и помещается на песочную баню. При слабом нагреваниинавеска растворяется и удаляются окислы азота. Если послерастворения стали раствор остается мутным (кремнекислота,углерод и др.), то нерастворимый осадок отфильтровывают на18фильтре (белая лента), собирая фильтрат и промывные воды(промывание нерастворимого осадка производится горячей водой)в стакан емкостью 400-500 мл.
Если раствор после растворениястали был прозрачным, его количественно переносят в стаканемкостью 400-500 мл.Прозрачный раствор разбавляется водой до 200 мл, к немуприбавляется 6-8 г винной кислоты (в зависимости от навески) иполученный раствор нагревается до 60-70 °С. После нагревания враствор вливается 35 мл раствора диметилглиоксима и из бюреткипо каплям, при перемешивании, прибавляется раствор аммиака допоявления слабого аммиачного запаха. Содержимое стакананагревается при перемешивании до начала кипения, а затемоставляется при комнатной температуре на 30-60 минут. Затемосадок отфильтровывается в стеклянный фильтрующий тигель,предварительно доведенный до постоянной массы.
Оставшиеся встакане частицы осадка переносятся на фильтр с помощью горячейводы. Промывание осадка горячей водой продолжается доотрицательной реакции на хлорид-ионы в фильтрате (пробапроизводится раствором AgNO3, подкисленным 2М азотнойкислотой). Фильтрат следует проверить на полноту осажденияприбавлениемкнемунесколькихкапельрастворадиметилглиоксима. Тигель с осадком высушивают в сушильномшкафу при 110-120 °С до постоянной массы.Результаты.m1(тигля) = 14,0505 гm1(тигля с осадком) = 14,1323 г19m2(тигля) = 14,0501 гm2(тигля с осадком) = 14,1320 гm3(тигля) = 14,0501 гm3(тигля с осадком) = 14,1321 гm(тигля) = 14,0501 гm(тигля с осадком) = 14,1321 гМасса осажденной формы составила m(осадка) = 0,0820 г.Массовая доля никеля, вычисленная на основании этогорезультата, составила:ω ( Ni ) =m(осадка) × F0,0820 × 0,2032× 100% = 4,15%× 100% =m(навески )0,40144.1.2. Титриметрическое определение железа.Расчёт массы навески.Требуется,чтобынатитрованиеаликвотыисследуемого раствора пошло около 10 мл титранта.Отсюда, предполагая, что содержание железа в стали, какосновногокомпонента,будетсоставлятьвеличинупорядка 90% от общей массы навески, находится массанавески:m(навески ) =гдеС (т) × V (т) × М ( Fe) × V (колбы) × f 0,05 × 10 × 55,85 × 100 × 1== 0,3103г0,9 × 10 × 1000ω ( Fe) × V (аликвоты) × 1000C(m),V(m)соответственно, f____концентрацияиобъёмтитрантафактор эквивалентности железа дляпротекающей реакции.Масса навески, взятой для титриметрического определенияжелеза, составила m(навески) = 0,3069 г.Методика.
[4]20Реагенты:0,05н.растворрастворениемдваждыточноK2Cr2O7,полученныйвзвешеннойперекристаллизованногонавескибихроматакалия;HCl, пл. 1,19; 4М и 0,05М растворы;H2SO4, пл. 1,84;H3PO4, пл. 1,70;HNO3, пл. 1,40;Zn, металлический;индикатор-дифениламин, 1%-ный раствор вH2SO4, пл. 1,84.Выполнениеопределения.Точнаянавескаанализируемогоматериала помещается в высокий стакан емкостью 300 мл,прибавляется 40 мл 4М HCl, закрывается часовым стеклом ирастворяетсяпринагреваниинапесочнойбане.Затемдобавляется 2-5 мл HNO3 и нагревается далее.Раствор выпаривается досуха. Остаток обрабатывается 10мл HCl (пл.
1,19). Операция выпаривания с HCl повторяется двараза, после чего добавляется 4 мл HCl (пл. 1,19) и разбавляетсягорячейводойпримернодо50мл.Затемрастворотфильтровывается от нерастворившегося осадка через фильтр(белая лента) в мерную колбу емкостью 100 мл. Фильтр хорошопромывается горячей 0,05М HCl, охлаждается, доводится дометки и перемешивается. Фильтр с осадком выбрасывается.Пипеткойотбираетсяаликвота10млисследуемогораствора, переносится в коническую колбу емкостью 100 мл,21добавляется 5 мл HCl (пл. 1,19). Колба закрывается маленькойворонкой,вносится3-4гранулыметаллическогоцинка,нагревается на песочной бане (реакция должна идти не слишкомбурно) до растворения цинка. Колба охлаждается струей водыпод краном, добавляется 3-4 мл H2SO4, вторично охлаждается,добавляется 5 мл H3PO4, 15 мл воды, 2 капли дифениламина, ираствор медленно титруется раствором бихромата калия допоявления сине-фиолетовой окраски раствора.Результаты.На титрование аликвот полученного раствора железа (II)израсходовались следующие объёмы раствора дихромата калия:V1 = 10,15 млV2 = 10,20 мл<V> = 10,17 млV3 = 10,16 млИсходя из полученных данных, вычислялось содержаниежелеза в сплаве:ω ( Fe) =0,05 × 10,17 × 55,85 × 100 × 1С (т) × V (т) × М ( Fe) × V (колбы) × f× 100% =× 100% = 92,55%0,3069 × 10 × 1000m(навески ) × V (аликвоты) × 1000224.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
