Файл: Аналитическая химия фосфора..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 78

Скачиваний: 0

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

MgNH4P04. Для определения фосфита к отмеренному объему анализируемого раствора прибавляют H2S04, двойной избыток раствора К 2Сг20 7или Na3V 0 4, Ag2S04, разбавляют водой и нагре­ вают на водяной бане с обратным холодильником. Охлажденный раствор титруют раствором соли Fe(II) в присутствии индикатора— дифениламиносульфоната натрия. Для определения фосфита в при­ сутствии гипофосфита в одной части пробы определяют сумму гипофосфита и фосфита окислением их Na3V 0 4 или К 2Сг20 7, в дру­ гой — определяют гипофосфит окислением раствором Fe3+. Содер­ жание фосфита вычисляют по разности.

Спектрофотометрический метод определения фосфата в присут­ ствии неустойчивых соединений фосфора [961] основан на исполь­ зовании аскорбиновой кислоты в качестве восстановителя при образовании фосфэрномолибденовой кислоты и замене воды N, N-ди- метилформамидом, что практически полностью устраняет гидролиз неустойчивых фосфорных соединений.

Описан фотометрический метод определения полиметафосфа­ тов, орто- и пирофосфорной кислот, основанный на использовании солей хлораниловой кислоты [784]. Хлоранилат кальция реагиру­ ет с раствором полиметафосфата, образуя полиметафосфатный комплекс кальция с выделением эквивалентного количества хло­ раниловой кислоты; pH раствора должно быть 2,9. Мешают ка­ тионы, дающие нерастворимые хлоранилаты и анионы, образую­

щие нерастворимые соли с

кальцием.

Аналогично определяют

Н 3Р 04 в среде вода—ацетон

(1 : 1).

Пирофосфорную кислоту

определяют в среде вода—этанол (1 : 1) при pH 5,5. Возможно оп­ ределение полиметафосфатов в присутствии орто- и пирофосфэр-

ной

кислот.

триметафосфата в

присутствии линейных

Метод определения

полифосфатов [1054] основан на том,

что

линейные полифосфаты

с п

4 количественно

осаждаются

раствором ВаС12 при pH 7,

вто время как орто- и пирофосфаты осаждаются неколичественно,

аметафосфаты в этих условиях не осаждаются вообще. Спектрофотометрический метод определения гипофосфита в

присутствии фосфатов [478] основан на том, что Н2Р 0 2 образует с Mo(VI) комплекс, обладающий значительной оптической плот­ ностью при 400 нм при любой концентрации кислоты, в то время

как комплекс с РО^_ не образуется при кислотности раствора > 1,6 N. К анализируемому раствору прибавляют 6 N НС1, раст­ вор реагента (молибдат аммония, НС1 и Na2S 0 3)n фотометрируют

при 400 нм. Не мешает 2,5-кратное количество Р 04~. В другой порции анализируемого раствора определяют таким же образом

РО|~, но в раствор не вводят 6 N НС1 и фотометрируют при 670 нм. В результат вводят поправку на содержание Н2Р 02.

Фотометрический метод определения фосфита, гипофосфита и пирофосфата при их совместном присутствии [68, 69] основан на разнице в потенциалах окисления Н2РО^ и Н Р 03~.

164


Для определения Н,Р02_ его окисляют раствором Fe8+, и образовавшееся в эквивалентном количестве Fe(II) определяют фотометрически с помощью e-фенантролина; чувствительность реакции 1.25 м к г!м л ‘, закон Вера соблю­ дается при концентрации Н2РО“ 1,25—7,25 мкг/мл. Отдельно определяют

Р20 4- в виде

фосфорнованадиевомолибденового комплекса (оптимальные ус­

ловия: pH

2, концентрация

Р20 4- 1—5-10_6,VOg 1,2-10-4 и МоО2-

4 -10~2 г/м л). Затем определяют сумму трех анионов этим же методом после

переведения их в Р08~ кипячением с КМп04; концентрацию} ПРО2находят

по разности. Ni2+ мешает определению; при анализе ванн для никелирования Ni предварительно удаляют экстракцией в виде теноилтрифторацетоната смесью (1 : 1)] ацетона с бензолом при pH 5,5—8.

Предложен метод определения малых количеств « 0,1%) фос­ фористой и фосфорной кислот в растворах, содержащих белый фосфор, HF и H2SiFe [235]. Белый фосфор отделяют экстракцией бензолом. Н 3Р 04 определяют в виде фосфоромолибдата. Сумму

Н 3Р 0 3 и Н 3Р 04 определяют окислением НРО|~ до Р 04~ иодом и титрованием избытка последнего.

Ортофосфорную кислоту в фосфористой кислоте определяют фотометрическим методом в виде фосфорнованадиевомолибденовой гетерополикислоты [634].

Спектрофотометрический метод определения фосфора путем восстановления фосфорномолибденового комплекса Na2S20 3 и 1-амино-2-нафтол-4-сульфоновой кислотой может быть применен

для определения Р 04~ в присутствии поли- и метафосфатов [274]. Метод применим также для определения Р 04“ в присутствии орга­ нических фосфатов.

Описан титриметрический метод раздельного определения ги­ пофосфита и фосфита [274], основанный на взаимодействии гипо­ фосфита натрия и фосфита натрия с СиС13 в среде НС1. Гипофос­ фит натрия при комнатной температуре, а фосфит натрия при ки­ пячении быстро окисляются до фосфита и фосфата соответственно

и выделяют эквивалентные количества СиС12:

НзРОг + 2НСиС1з + Н20=НзР0з + 2HCuCh + 2НС1,

Н3РО3 + 2НСиС1з + Н20 = Н 3Р04 + 2HCuCh + 2НС1.

К анализируемому раствору прибавляют НС1 и СиС12-2Н20 , в раствор погружают платиновый и графитовый электроды, соединенные с ламповым вольтметром. Через 2—3 мин. образовавшееся эквивалентное количество СиС12 титруют| раствором Ce(S04)2, К2Сг20 7 или NH4V 03 до максимального скачка потенциала (или при использовании индикатора ферроина до перехода красновато-зеленого цвета в чисто зеленый). Электроды вынимают, прибав­ ляют NH4Fe(S04)2- 12Н20 и кипятят раствор. Снова вводят электроды и ана­

логично титруют образовавшееся количество СиС12, эквивалетное фосфиту натрия, раствором того же окислителя. Метод может быть применен для ана­ лиза растворов химического никелирования.

165


Метод определения кольцевых фосфатов в стеклообразной фосфате натрия заключается в осаждении линейных фосфатов, содержащихся в анализируемом материале, раствором ВаС12 и фотометрическом определении оставшихся в растворе кольцевых

фосфатов после их превращения в POf~ [534].

Для разделения конденсированных фосфатов применяют ионо­ обменную хроматографию [947]. Орто- и пирофосфаты, содержа­ щиеся в виде примесей в перекристаллизованном триполифосфате, разделяют путем градиентного элюирования 0,002 N HG1, к кото­ рой непрерывно добавляют 0,6 М КС1. Последовательно элюиру­

ются орто-,

пиро- и триполифосфат в элюатах объемом 100, 200

и 300—350

мл соответственно. Фосфат в элюатах определяют

фотометрически в виде фосфорномолибденового комплекса. В ка­ честве ионита применяют смолу дауэкс-1Х8. Для анализа более конденсированных фосфатов используют элюент с большей кон­ центрацией KG1 (1 М или раствор КС1). Выход фосфатов со­ ставляет > 95 %.

Орто-, пиро-, Триполи-, тримета- и тетраметафосфат разделяют с помощью тонкослойной хроматографии — на слоях силикагель— полиакрилат натрия, силикагель—ацетилцеллюлоза, целлюлозный порошок—полиакрилат натрия и целлюлозный порошок—аце­ тилцеллюлоза при 20° G, элюируя кислыми (например, 175 мл ацетона + 55 мл СН3СООН + 45 мл Н20) и основными (например, 150 мл СН3ОН + 45 мл 28%-ного раствора NH4OH + 10 мл 10%- ного раствора СС13СООН + 10 мл Н 20) растворителями [1214]. В качестве главных компонентов кислых элюентов применяют

также

С2Н 5ОН, изо-С3Н7ОН, диоксан, трет-С^Н9ОН; для основ­

ных

элюентов — к-С4Н9ОН, пзо-С4Н9ОН, н-С3Н7ОН, пиридин.

При использовании кислых элюентов R f ортофосфата имеет мак­ симальное значение; в основных элюентах максимальное значе­ ние R; имеют метафосфаты.

Разработан метод определения конденсированных фосфатов на бумаге Ватман № 1 при использовании в качестве элюента смеси изопропанола, воды, СС13СООН и раствора NH4OH [132]. Применяют элюирование восходящим способом. Хроматограммы опрыскивают раствором, содержащим (NH4)2Mo04, воду, НС1 и НСЮ4. После высушивания бумаги участки с синими пятнами измельчают, растворяют в NH4OH, прибавляют H 2S04, отфиль­

тровывают раствор и определяют содержание РО|~ фотометри­ чески в виде синего фосфорномолибденового комплекса. Восста­ новитель — смесь Na2S03, >NaHS03 и метола.

Кузнецова и Крешков [200] исследовали поведение солей орто-, пиро- и метафосфорной кислот в неводных растворителях. Установлено, что в среде гликолевых растворителей, а также в растворах СН3СООН или (СН3С0)20 соли различной степени замещения этих кислот проявляют основные свойства и, являясь основаниями различной силы, могут быть оттитрованы дифферен­ циально в различных смесях.

166


Содержание фосфора во всех материалах при выполнении маркировочного анализа определяют из двух, при выполнении арбитражного анализа не менее чем из трех параллельных на­ весок.

Среднее арифметическое результатов анализа принимают за окончательный результат. В табл.24 приведено максимально возможное расхождение между результатами анализа при выпол­ нении маркировочного определения различными методами.

 

 

 

Т а б л и ц а

24

Расхождение между результатами анализа

 

 

 

 

 

Метод

 

 

Г, %

гравиметри­

титриметри-

фотоколоримет-

визуальный ка­

 

ческий

ческий

рический

лориметрический

0,00 0 4 — 0,002

 

 

0,0004

0,0005

> 0 ,0 0 2 — 0,006

— '

0,001

0,0015

> 0 ,0 0 6 - 0 ,0 1 7

,

0,002

0,003

 

> 0 ,0 1 7 — 0 ,0 5

0,003

0,004

 

> 0 , 0 5 - 0 , 1 3

0,004

0,006

0 ,00 5

0,007

 

> 0 , 1 3 — 0 ,3

0,01

0 ,01 4

0 ,01 2

0,016

 

> 0 , 3 — 0 ,6

0 ,0 2

0,03

0 ,02 4

0,030

 

> 0 , 6 — 1 ,2

0 ,0 4

 

> 1 , 2 - 2 , 5

0,06

--

---

'

> 2 , 5 - 5

0 ,1

 

> 5 - 1 2

0 ,2

--

---

"

> 1 2

0 ,3

 

При выполнении арбитражного анализа максимальные рас­ хождения между крайними результатами анализа уменьшаются за счет проведения анализа из большего количества параллель­ ных навесок.

Одновременно в тех же условиях проводят определение фосфо­ ра в стандартном образце, близком по составу и содержанию фос­ фора к анализируемому образцу. Средний результат одновременно проведенного анализа стандартного образца не должен отличаться от содержания фосфора, указанного в свидетельстве, более чем на величину ± половины допускаемого расхождения между резуль­ татами (крайними результатами) анализа, указанного для соот­ ветствующего интервала концентраций фосфора.

В том случае, если расхождения между параллельными (край­ ними) результатами превышают допустимую величину или сред­ нее из результатов анализа стандартного образца превышает допустимое отклонение, анализ следует повторить.


Г л а в а VIII

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ В ФОСФОРЕ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯХ

ПРИМЕСИ В ЖЕЛТОМ ФОСФОРЕ

Определению примесей в желтом (белом) фосфоре предшест­ вует трудоемкая, требующая большой осторожности операция разложения навески. Из пробы, находящейся под водой, отбирают пинцетом несколько кусочков и быстро вносят в горячую воду; при этом фосфор расплавляется. По расплавлении фосфор тща­ тельно перемешивают для получения средней пробы. После ох­ лаждения разбивают на небольшие кусочки (0,5—0,7 г), каждый из которых высушивают фильтровальной бумагой и опускают в стакан со спиртом, затем — с эфиром. Кусочки слегка обдувают для удаления следов эфира и быстро погружают в предварительно

взвешенный бюкс с водой.

Навеску фосфора вынимают пинцетом,

осушают фильтровальной

бумагой и вносят в

мерную

колбу

с бензолом или сероуглеродом для растворения.

 

[9]

и

Определение As, Mn, Ga. Разработаны активационный

у-спектрометрический [461]

методы определения

As, Mn,

Ga

в

спектрально чистом и особо чистом фосфоре.

Исследуемые образцы фосфора и соответствующие эталоны об­ лучают 1 сутки в реакторе потоком нейтронов (8,7 •1012нейтрон/см1 ■

•сек), проводят разделение и очистку химическими методами As, Mn, Ga и определяют активность 7eAs, 56Мп и 72Ga. Установлено, что в 1 г спектрально чистого Р содержится 6,9-10~бг As, 9,0* •10~7 г Мп и менее 5 -10“7 г Ga; в 1 г особо чистого Р— 6- 10~6г As, менее 6,1-10-7 г Мп и менее 5* 10~7 г Ga. Верхний предел содер­ жания Мп и Ga определен экстраполяционным методом добавок.

Определение Со. Следовые количества кобальта в особо чистом фосфоре определяют кинетическим методом [287], основанным на каталитическом окислении ализарина Н20 2 в присутствии Со при pH 12,4. Оптическую плотность измеряют при 530 нм на фото­ колориметре ФЭК-М. Точность метода удовлетворительная. Ме­ шающее действие Р 043устраняют экстрагированием Со в виде его комплекса с а-нитрозо-р-нафтолом.

168