Химические методы анализа - 214 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

427
(см."Комплексонометрическое титрование. Анализ силикатных
материалов методом комплексонометричес-кого титрования").
Фильтр с осадком кремневой кислоты помещают в тигель, под-
сушивают и прокаливают до постоянной массы (не менее двух раз).
2. Если же силикат не разлагается минеральными кислотами, то
его сплавляют с карбонатом натрия или смесью Na
2
CO
3
и K
2
CO
3
SiO
2
+ Na
2
CO
3
→ Na
2
SiO
3
+ CO
2
↑.
Как видно, неразлагаемые (нерастворимые) кислотами силикаты
переходят в растворимую в воде форму (силикаты щелочных метал-
лов).
Для сплавления навеску силиката после определения п.п.п. пе-
реносят во взвешенный тигель (платиновый), смешивают с 6-8-
кратным избытком безводного карбоната натрия и нагревают на горел-
ке сначала осторожно, на небольшом пламени, постепенно увеличивая
пламя. При этом выделяются пузырьки газа CO
2
, после прекращения
выделения пузырьков - образования сплошной однородной массы, раз-
ложение принято считать законченным. Тигель нагревают еще не-
сколько минут, на всю процедуру затрачивается минут 30-40. Полу-
ченный плав вместе с тиглем помещают в фарфоровую чашку.
Плав, содержащий одни силикаты, разлагаемые теперь мине-
ральными кислотами, обрабатывают водой в фарфоровой чашке и об-
рабатывают разбавленной (1:1) соляной кислотой, приливая ее по кап-
лям до прекращения выделения диоксида углерода, а затем еще 25-30
мл избытка кислоты.
Платиновый тигель выбирают из фарфоровой чашки щипцами и
обмывают водой из промывалки дистиллированной водой. Получен-
ный кислый раствор разложенной пробы силиката выпаривают на во-
дяной бане для выделения из него геля кремневой кислоты в виде
nSiO
2
·mH
2
O. Кремневая кислота (гель) при прокаливании в тигле пре-
вращается в диоксид кремния:
nSiO
2
·mH
2
O → nSiO
2
+ mH
2
O.
Для определения SiO
2
прокаленный и взвешенный осадок крем-
невой кислоты (масса тигля с осадком g
1
) обрабатывают смесью HF и
серной кислот (2-3 капли концентрированной серной кислоты + 10 мл
40%-ной фтористоводородной кислоты). В результате этого кремний
улетучивается в виде SiF
4
:
SiO
2
+ 4HF → SiF
4
+ 2H
2
O.
При обработке пробы смесью фтористоводородной и серной ки-
слот наблюдается не только выделение летучего фторида кремния, но и
образование сульфатов алюминия, железа и титана, которые при даль-
нейшем прокаливании превращаются в соответствующие оксиды:
428
Al
2
(SO
4
)
3
→ Al
2
O
3
+ 3SO
3
;
Fe
2
(SO
4
)
3
→ Fe
2
O
3
+ 3SO
3
;
Ti(SO
4
)
2
→ TiO
2
+ 2SO
3
.
После прокаливания и превращения сульфатов в оксиды, охлаж-
дения в эксикаторе тигель снова взвешивают (масса тигля со смесью
оксидов g
2
) и по разности результатов взвешивания тигля с прокален-
ным SiO
2
(первое прокаливание) и тигля с осадком оксидов Fe
2
O
3
,
Al
2
O
3
и TiO
2
после второго прокаливания находят массу диоксида
кремния [g(SiO
2
) = g
1
- g
2
].
Расчет содержания диоксида кремния
Содержание SiO
2
в процентах находят по приведенному ниже
уравнению:
ω(SiO
2
) = (g
1
- g
2
)·100/a.
При пересчете на абсолютно сухую навеску содержание SiO
2
в
%% вычисляют по формуле:
ω(SiO
2
) = (g
1
- g
2
)·100·100/a·(100-W),
где a - исходная навеска силиката, взятого для анализа, г; W - гигро-
скопическая влага, %.
VIII.7.9.4. Количественное определение
полуторных оксидов и диоксида титана
Принцип метода. К полуторным оксидам относят оксиды желе-
за и алюминия. Для определения Fe
2
O
3
и Al
2
O
3
используют фильтрат
после отделения кремневой кислоты (см. Методика определения ди-
оксида кремния).
К солянокислому анализируемому раствору (фильтрату, полу-
ченному после отделения диоксида кремния) приливают азотную ки-
слоту для перевода железа (II) в железо (III), после этого ионы Fe
3+
и
Al
3+
осаждают раствором аммиака из горячего раствора в присутствии
коагулирующего электролита NH
4
NO
3
в виде гидроксидов железа,
алюминия и титана, которые впоследствии прокаливают и весовую
форму Fe
2
O
3
, Al
2
O
3
и TiO
2
взвешивают на аналитических весах. После
осаждения гидроксидов, в целях лучшей коагуляции, сразу приливают
100 мл горячей воды и оставляют на несколько минут на водяной бане.
Раствор над осадком становится прозрачным и его отделяют от осадка
фильтрованием, промывают горячей жидкостью, содержащей 2%-ный
раствор NH
4
NO
3
для предотвращения пептизации аморфного осадка. 
(см."Комплексонометрическое титрование. Анализ силикатных                                    Al2(SO4)3 → Al2O3 + 3SO3 ;
материалов методом комплексонометричес-кого титрования").                                    Fe2(SO4)3 → Fe2O3 + 3SO3 ;
       Фильтр с осадком кремневой кислоты помещают в тигель, под-                             Ti(SO4)2 → TiO2 + 2SO3 .
сушивают и прокаливают до постоянной массы (не менее двух раз).             После прокаливания и превращения сульфатов в оксиды, охлаж-
       2. Если же силикат не разлагается минеральными кислотами, то   дения в эксикаторе тигель снова взвешивают (масса тигля со смесью
его сплавляют с карбонатом натрия или смесью Na2CO3 и K2CO3           оксидов g2) и по разности результатов взвешивания тигля с прокален-
                   SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2↑.                    ным SiO2 (первое прокаливание) и тигля с осадком оксидов Fe2O3,
       Как видно, неразлагаемые (нерастворимые) кислотами силикаты    Al2O3 и TiO2 после второго прокаливания находят массу диоксида
переходят в растворимую в воде форму (силикаты щелочных метал-        кремния [g(SiO2) = g1 - g2].
лов).
       Для сплавления навеску силиката после определения п.п.п. пе-                  Расчет содержания диоксида кремния
реносят во взвешенный тигель (платиновый), смешивают с 6-8-
кратным избытком безводного карбоната натрия и нагревают на горел-           Содержание SiO2 в процентах находят по приведенному ниже
ке сначала осторожно, на небольшом пламени, постепенно увеличивая     уравнению:
пламя. При этом выделяются пузырьки газа CO2, после прекращения                              ω(SiO2) = (g1 - g2)·100/a.
выделения пузырьков - образования сплошной однородной массы, раз-            При пересчете на абсолютно сухую навеску содержание SiO2 в
ложение принято считать законченным. Тигель нагревают еще не-         %% вычисляют по формуле:
сколько минут, на всю процедуру затрачивается минут 30-40. Полу-                      ω(SiO2) = (g1 - g2)·100·100/a·(100-W),
ченный плав вместе с тиглем помещают в фарфоровую чашку.              где a - исходная навеска силиката, взятого для анализа, г; W - гигро-
       Плав, содержащий одни силикаты, разлагаемые теперь мине-       скопическая влага, %.
ральными кислотами, обрабатывают водой в фарфоровой чашке и об-
рабатывают разбавленной (1:1) соляной кислотой, приливая ее по кап-                 VIII.7.9.4. Количественное определение
лям до прекращения выделения диоксида углерода, а затем еще 25-30                   полуторных оксидов и диоксида титана
мл избытка кислоты.
       Платиновый тигель выбирают из фарфоровой чашки щипцами и              Принцип метода. К полуторным оксидам относят оксиды желе-
обмывают водой из промывалки дистиллированной водой. Получен-         за и алюминия. Для определения Fe2O3 и Al2O3 используют фильтрат
ный кислый раствор разложенной пробы силиката выпаривают на во-       после отделения кремневой кислоты (см. Методика определения ди-
дяной бане для выделения из него геля кремневой кислоты в виде        оксида кремния).
nSiO2·mH2O. Кремневая кислота (гель) при прокаливании в тигле пре-           К солянокислому анализируемому раствору (фильтрату, полу-
вращается в диоксид кремния:                                          ченному после отделения диоксида кремния) приливают азотную ки-
                     nSiO2·mH2O → nSiO2 + mH2O.                       слоту для перевода железа (II) в железо (III), после этого ионы Fe3+ и
       Для определения SiO2 прокаленный и взвешенный осадок крем-     Al3+ осаждают раствором аммиака из горячего раствора в присутствии
невой кислоты (масса тигля с осадком g1) обрабатывают смесью HF и     коагулирующего электролита NH4NO3 в виде гидроксидов железа,
серной кислот (2-3 капли концентрированной серной кислоты + 10 мл     алюминия и титана, которые впоследствии прокаливают и весовую
40%-ной фтористоводородной кислоты). В результате этого кремний       форму Fe2O3, Al2O3 и TiO2 взвешивают на аналитических весах. После
улетучивается в виде SiF4:                                            осаждения гидроксидов, в целях лучшей коагуляции, сразу приливают
                       SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O.                      100 мл горячей воды и оставляют на несколько минут на водяной бане.
       При обработке пробы смесью фтористоводородной и серной ки-     Раствор над осадком становится прозрачным и его отделяют от осадка
слот наблюдается не только выделение летучего фторида кремния, но и   фильтрованием, промывают горячей жидкостью, содержащей 2%-ный
образование сульфатов алюминия, железа и титана, которые при даль-    раствор NH4NO3 для предотвращения пептизации аморфного осадка.
нейшем прокаливании превращаются в соответствующие оксиды:


                               427                                                                     428

Страницы