Файл: Аналитическая химия фосфора..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 92

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таблица 22

Величины Rf для фосфатов в основном (I) и кислом (И) растворителе

Фосфат

 

«/

 

Фосфат

 

Rf

 

I

II

 

I

 

II

 

 

 

 

Орто-

0,28

0,68

0,73

Гекса-

_

_

0,09

Пиро-

0,20

0,42

0,48

Гепта-

0,11

0,02

0,06

Три-

0,18

0,21

0,33

Тримета-

0,35

0,14

0,21

Тетра-

0,15

0,11

0,22

Тотрамета-

0,26

0,08

0,11

Пента-

0,13

0,06

0,14

 

 

 

 

2,5 г трихлоруксусной кислоты, 0,2 мл раствора аммиака (d =

0,90) и 23,8 мл.

дважды перегнанной воды. Щелочной растворитель состоит из 20 мл изобута­ нола, 40 мл изопропанола, 1 мл раствора аммиака {d= 0,90) и 39\мл дважды перегнанной воды. На хроматограммы, высушенные при 60° С, наносят кис­ лый раствор (NH4)2Mo04, 15 мл 60%-ной Н СЮ 4, 10 мл 1 N HCI, 25 мл 4%-

ного раствора (NFLPgMckC ^-4Н20 и 60 мл дважды перегнанной воды. Хро­ матограмму выдерживают 2 мин. при 75° С и обрабатывают разбавленным раствором H2S; образуются синие пятна. При использовании кислого раство­ рителя Rf имеет следующие значения: Na2HPO.i- 12Н20 0,25; Na2HAs04- •7Н30 0,40; NaH2P04Н20 0,40; Na2P20,- ЮН20 0,00; NaAs02 0,40. При ис­ пользовании щелочного растворителя Rf равно: Na2HP0412Н20 0,34; Na2HAs047Н20 0,36; NaH2P04Н20 0,56; Na2P20 7- 10Н20 0,20; NaAs02 0,37.

Берг [529] изучил влияние различных факторов на разделение смесей ортофосфата аммония, тетранатрийпирофосфата, триполифосфата натрия, тетраполифосфата натрия, тетраметафосфата натрия, соли Грэма и ряда полифосфатов методом восходящей хро­ матографии на бумаге. Для высших полифосфатов лучшее разделе­ ние достигается при применении метанола, н-бутанола и трет- амилового спирта и их смесей, для низших полифосфатов целе­ сообразнее применять изопропиловый спирт. В кислых растворах величина Rf растет с уменьшением п, pH и концентрации спирта. Для отделения циклических полифосфатов от линейных автор ре­ комендует щелочные растворители. Разработана стандартная методика для разделения полифосфатов с п 4, дающая воспро­ изводимые значения Rf при условии, что применяемая бумага выдержана в парах растворителя перед опытом.

Описано определение РО®"* хроматографированием на бумаге, импрегнированной 15%-ным водным раствором (NH4)6Mo70 24- ■4Н20 и 4% -ным раствором хинолина в 0,6 N НС1 [479]. Пятна окрашивают с помощью раствора 0,7 г метола, 25,5 г Na2S03, 2,7 г гидрохинона и 12,5 г Na2C03 в 1 л воды. Размеры пятен про­ порциональны содержанию в них фосфора. Повышение темпера­ туры уменьшает размеры пятен. Оптимальным содержанием H2S04 в анализируемом растворе является 0,6—2,5%.

100



Разделение и определение Н2Р 0 2, POij~, Р 04“ , Р207~ и Р 03 про­ водят, применяя бумагу ватман № 1 и № 3 [616]. В качестве проявителя применяют смесь метанола, диоксана и 1N раствора аммиака (1 : 1 : 1 ), оптимальная температура для хроматографи­ рования 25° С; пятна обнаруживают, применяя молибдат аммония или радиометрически с применением 32Р. Для количественного определения фосфорных кислот хроматограмму разрезают на части, содержащие отдельные кислоты, и подвергают их соответ­ ствующей обработке.

Ряд работ посвящен анализу смесей фосфатов методом хрома­ тографии на бумаге с последующим фотометрическим определени­ ем (после их гидролиза до ортофосфатов) в виде синего фосфорно­ молибденового комплекса. В качестве растворителя применяют смесь диоксана, воды, трихлоруксусной кислоты и концентриро­ ванного раствора аммиака, для восстановления фосфоромолибдата на бумаге — раствор 1-амино-2-нафтол-4-сульфокислоты, Na2S03

иNaHG03 в разбавленном растворе NH4OH [898].

Вработах [1164, 1165] хроматографирование ведут нисходя­

щим методом; растворителем служит свежеприготовленная смесь, содержащая диоксан, изопропанол и трихлорацетатный буферный раствор. Восстановительный раствор содержит метол, Na2S03- •7Н20 и K 2S20 5.

При хроматографическом разделении на бумаге конденсиро­ ванных фосфатов в работе [829] указаны системы растворителей, применяемые сорта бумаги, соответствующие значения Rf и спо­ собы идентификации.

В работе [700] хроматографию фосфатов осуществляют нисхо­ дящим способом в системе растворителей метанол—диоксан— вода—конц. аммиак (9 : 4 : 6 : 1). Рассмотрен способ идентифи­ кации отдельных кислот на хроматограммах. В качестве проявителя применяют смесь раствора 25 г СС13СООН и 1,75 мл конц. NH40H в 175 мл воды и 325 мл ацетона.

Удаление многовалентных катионов, мешающих хроматогра­ фическому разделению фосфатов, осуществляют экстракцией их хлороформом в виде диэтилдитиокарбаминатов и оксихинолинатов. Оставшиеся катионы маскируют комплексоном III [1209]. Хрома­ тографическое разделение выполняют на бумаге Шлейхер и Шюлль № 589; элюент — смесь кзо-С3Н7ОН, СС13СООН и раство­

ра NH4OH. Rf возрастает в ряду P3Oio — Р2О7- — Р 04~.

Описано определение Р 04~ в присутствии других ионов с при­ менением хроматографии на бумаге [873]. Для анализа применяют бумагу ватман № 1 , пропитанную последовательно растворами РЬ (N 03)2 и KJ. Проявителем служит раствор KJ. Белое пятно, полученное на высушенной хроматограмме (осадок фосфата РЬ),

вырезают

и анализируют.

Определение

Р 04_ возможно в при­

сутствии CNS-,

С1-, Вг-,

N 03, СОГ, J -,

jo 3,

сн3соо-, в4оГ,

F~, Sba0 7- ,

К +,

NH4, ОН- , Н+, тартрата и

цитрата. Мешают

101


С2ОГ, SOl", М0ОГ1 NO.>, S2_, CrO*- . 7—100 мкг фосфора можно определять с ошибкой 2 отн. %.

Предложен метод определения германия, фосфора и мышьяка [625], основанный на спектрофотометрировании желтых пятен гетерополикислот определяемых элементов после их разделения хроматографированием на бумаге и проявлении азотнокислым раствором парамолибдата аммония. В качестве подвижного раст­ ворителя применяют бутанол, насыщенный 10%-ной H N 03. Раз­ деление проводят методом нисходящей хроматографии. Метод применим для определения 2 мкг фосфора в присутствии 20-крат­ ного количества Si, As, V и 5-кратного количества Ge. Если коли­ чества Fe, Мо и W соответственно составляют менее чем 0,15, 1,25 и 2,5 ч. от присутствующего количества фосфора, то эти элементы не мешают анализу. Хром мешает определению, если содержание его составляет более чем 0,15 ч.от присутствующего содержания фосфора. Мешающее влияние Fe и Сг, по мнению авторов, обус­ ловлено образованием фосфатных комплексов этих элементов.

Для разделения эфиров Н 3Р 04 и Н 3Р 0 3 [963] применяют хро­ матографию на бумаге, импрегнированной раствором парафина в эфире, или смесью раствора полиэтиленгликоля в СН3ОН и спир­ тового раствора KOFI, или смесью водного раствора Na2C03 и СН3ОН. Описаны растворители и их смеси, применяющиеся в ка­ честве подвижной фазы, и приведены величины R f 36 веществ.*

p i Проведено исследование 200 органических красителей для нахождения такого из них, который образует с фосфоромолибдатами наиболее яркую окраску на бумажной хроматограмме [828]. Найдено, что наиболее контрастную окраску дают кристалличе­ ский фиолетовый, иод зеленый и анилиновый зеленый. Чувстви­ тельность реакций 0,02 мкг фосфора.

Тонкослойная хроматография

Для разделения конденсированных фосфатов применяют также тонкослойную хроматографию [491]. В качестве сорбента ис­ пользуют целлюлозу. Хроматографируют методом восходящей хроматографии.

Метод тонкослойной хроматографии применен для количест­ венного определения конденсированных фосфатов [1051—1053]. При погружении проявленной хроматограммы в раствор колло­ дия в смеси спирта и эфира [1 е 2], содержащей глицерин, сорб­ ционный слой покрывается пленкой и легко снимается с пластин­ ки. Для количественного определения отдельных конденсиро­ ванных фосфатов из снятого'1 слоя вырезают зоны, содержащие пятна этих фосфатов, органическую фазу окисляют мокрым путем и содержание][фосфатов в отдельных фракциях находят фотомет­ рическим методом. В качестве элюента применяют смесь CFI3OH с диоксаном.


Г л а в а VII

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОСФОРА В ПРИРОДНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ МАТЕРИАЛАХ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОСФОРА В ПОЧВАХ, ГОРНЫХ ПОРОДАХ, МИНЕРАЛАХ, РУДАХ, КОНЦЕНТРАТАХ, ШЛАКАХ, ОКИСЛАХ, ПРИРОДНЫХ ФОСФАТАХ И УДОБРЕНИЯХ

Химико-аналитические методы

Определение фосфора в почвах

В почвах 1 определяют содержание растворимого (подвижного) фосфора и валовое его содержание.

При определении растворимого фосфора его извлекают из на­ вески анализируемого образца, воздействуя на нее реагентами различного состава. Анализ заканчивают гравиметрическим, титриметрическим или, чаще, колориметрическим методом [49, 114, 410, 673, 1192].

В качестве реагентов для извлечения из почв растворимого фос­

фора применяют растворы лимонной кислоты различной концент­

рации [39,

419, 697, 977], молочнокислого кальция,

2,5%-ную

СН3СООН,

смеси растворов (NH4)2S04 и H2S04, воду,

насыщен­

ную С02, раствор KHS04 [924],

ацетатные буферные растворы

с различным pH

[525], раствор,

содержащий 1% (NH4)2S04 и

0,25% молибдата

аммония [309],

и др.

,?*■;

Для определения общего содержания фосфора в^почвах при­ меняют разложение навески кислотами — НС1 [519, 659], HNOs [372], H2S04 и НС104 [73, 219, 277], смесью HF и HNOg и сплавле­ нием с Na2C03 [1132]. Имеются указания на то, что последний способ разложения является наиболее эффективным [1132].

1При определении фосфора в почвах и любом другом материале одновремен­ но с проведением анализа ведут контрольный опыт на содержание фосфора в реактивах.

163

В работе [408] приведены подробные методики определения валового содержания фосфора в почвах, а также содержания под­ вижного фосфора в различных почвенных вытяжках. Для выделе­ ния из почв подвижного фосфора применяют анионит дауэкс-21 К в С1-форме.

Определение фосфора в горных породах, минералах, рудах, концентратах, шлаках и окислах

Пономарев описал известные гравиметрические, титриметрические и фотоколориметрические методы определения фосфора в си­ ликатных и карбонатных горных породах [300], железных, титаномагнетитовых и хромовых рудах [299].

Если в материале присутствует As или V, As удаляют отгонкой из солянокислого раствора в присутствии NH4Br и КВг в виде AsGlg и частично AsBr3, a V(V) восстанавливают до V(IV) соляно­ кислым гидроксиламином.

Вслучае присутствия органических веществ, мешающих ана­ лизу, их удаляют предварительным прокаливанием навески ана­ лизируемого материала при температуре ~500° С.

Внекоторых случаях навеску анализируемого образца можно разложить нагреванием с H N 03 или со смесью HN03 и НС1. В ана­ лизе сил шатных горных пород и минералов чаще применяют ме­

тоды разложения смесью H N 03 и HF, иногда — смесью HF с H2S04 или НСЮ4 [882] и сплавлением с Na2C03. Фосфор в этих материалах определяют весовыми, титриметрическими и фотомет­ рическими методами [300, 754].

Гиллебранд и др. [71] описали гравиметрические и алкалиметрический методы определения фосфора в карбонатных и силикат­ ных горных породах в присутствии ряда мешающих элементов. Авторы ошибочно считают, что фосфор можно отделить с коллек­ тором Fe(OH)3 или А1(ОН)3 в аммиачной среде от W. Наши опы­ ты показали, что с Fe(OH)3 и А1(ОН)3 соосаждаются соединения W. Утверждение авторов в том, что отделение фосфора от W и Мо достигается осаждением его магнезиальной смесью из холодного раствора NII4OH, содержащего винную кислоту, справедливо лишь для концентраций фосфора Д> 0,1 %.

Описан метод определения микроколичеств фосфора в сили­ катах [711], заключающийся в отделении катионов на катионите дауэкс-50 или амберлит Ш-112 из ОДА НС1, с фотометрическим окончанием анализа, основанным на применении реактива Цинцадзе.

При определении фосфора в железных рудах фосфор предвари­ тельно выделяют, чаще всего в виде фосфоромолибдата аммония, с титриметрическим окончанием анализа. Навеску руды разла­ гают соляной кислотой [82]. При наличии титана, образующего труднорастворимые фосфаты, часть фосфора может остаться в не­ растворимом остатке. В этом случае фосфор отделяют от Ti сплав­

104