Файл: Аналитическая химия фосфора..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 0

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

Для определения цинка накопление проводят при —1,4 в в течение 1—5 мин. и регистрируют анодный пик. Для определения Си в природных фосфатах [872] навеску растворяют в смеси Н1Ч03 и H2S04 и выпаривают до выделения паров H2S04. Раствор разбавляют небольшим количеством воды и центрифугируют. Центрифугат помещают в мерную колбу, разбав­ ляют водой до метки и перемешивают. К аликвотной части раствора ( ~ 10 мкг Си) прибавляют конц. Н3Р04, воду, 0,5%-ный раствор дибензилдит1 1 окарбамнната цинка в ССЦ и встряхивают. Дибензилдитиокарбаминат

цинка реагирует с Си2+ в кислой среде (pH ~ 2) с образованием окрашен­ ного в желто-коричневый цвет соединения, экстрагирующегося ССЦ. Центри­ фугируют для ускорения разделения фаз. Органическую фазу освобождают от следов влаги фильтрованием через бумажный фильтр и фотометрируют при 440 нм. Определению Си не мешают Сг, Мн, Со, Ш и Mo. Fe3+ ведет себя так же, как Си2+. Н3Р04 только частично маскирует Fe3+, вследствие чего в результат определения Си следует вводить поправку на содержание Fe, которое заранее определяют.

Следовые количества Си в суперфосфате [615] определяют мето­ дом переменнотоковой полярографии. Си определяют на фоне 1 М НС1 (Е1:2 = 0,26 в относительно Hg-анода). Определению не

мешают РО4- , S042-, Fe3+ и А13+,

Берут 5 навесок суперфосфата по 2 г. К четырем из них добавляют стан­ дартные растворы Си, ко всем пробам прибавляют конц. HN03, 10 М НС1 и растворы выпаривают досуха. Каждый остаток растворяют в 10 М НС1, прибавляют горячую воду, кипятят, фильтруют. Остатки промывают горя­ чей водой, фильтраты охлаждают, разбавляют водой и полярографируют (—0,45 в). По стандартным растворам строят калибровочный график и опре­ деляют содержание Си. Продолжительность анализа составляет 1 час.

В гидрофосфате кальция Си определяют методом амальгамной полярографии с накоплением [30].

Пробу растворяют в 3 М НС1, пропускают азот, проводят накопление Си при 1,0 в (отн. н.к.э.) и полярографируют на фоне 0,5 М раствора NH4CH3COO и 0,1 N раствора винной кислоты. Чувствительность опре­ деления 4-10~7% , ошибка определения 10—15 отн.% .Ш не мешает опре­ делению Си.

Определение Fe. Метод определения железа в фосфоритах основан на экстрагировании его из солянокислого раствора изо­ пропиловым эфиром, реэкстракции водой и фотометрировании в ви­ де комплекса с 1,10-фенантролином или 4,7-дифенил-1,10-фенан- тролином. При этом можно определять 30—250 и 10—60 мкг желе­ за соответственно.

Определение U. Разработан спектрофотометрический метод определения урана в фосфатных рудах [1143], основанный на взаимодействии U(VI) с неотороном при pH 5—7 с образованием устойчивого комплекса, имеющего максимум светопоглощения при

600 нм.

178


Для отделения урана от мешающих катионов его сорбируют на анионите в виде хлоридного комплекса. Полного разделения при этом не достигается, и поэтому уран отделяют от остаточных количеств мешающих элементов экстракцией оксихинолином в ви­ де карбонатного комплекса. Таким образом можно определить мик­ роколичества урана достаточно точно. Небольшие количества ме­ шающих катионов можно также маскировать комплексоном III.

Определение Th. При определении тория в фосфатных рудах его предварительно отделяют от сопутствующих элементов соосаждением с оксалатом кальция. Проведению анализа не мешает 30-кратное количество РЗЭ [218].

0,1 — 1,0 г руды сплавляют с 6-кратным количеством Na20 2 при 600° С,,

плав выщелачивают водой при кипячении. Осадок гидроокисей отфиль­ тровывают, промывают 0,5%-ным раствором щелочи, растворяют в 4 М НС1, нейтрализуют раствором N H 4OH до выпадения гидроокисей, прибавляют НС1, разбавляют водой, вводят Саа+ (200 мг Са/мл) , Н20 2 кипятят, прибав­

ляют 5—6 г Н2С204 и выдерживают 10— 12 час.

Осадок отфильтровывают,

промывают 1%-пым раствором Н2 С2 0 4 , озоляют,

растворяют в 4 М НС1.

К раствору прибавляют аскорбиновую кислоту до обесцвечивания, 4% -ныв раствор Н2 С2 0 4 , 0 ,0 5 % -ный раствор арсеназо III, разбавляют 4 М раство­

ром НС1 и фотометрируют с красным светофильтром, используя в качество раствора сравнения раствор контрольного опыта. При отношении Th : V = = 2 :1 анализ можно вести без предварительного отделения Th.

Определение РЗЭ.

Определение РЗЭ в фосфоритах исследовано в [387]. Навеску материала растворяют при нагревании в конц. HN03, отфильтровывают остаток и в фильтрате осаждают оксалаты РЗЭ, прибавляя кристаллическую Н2 С2 0 4

до появления обильной мути, затем равный объем насыщенного раствора Н2 С2 0 4 (в качестве коллектора используют Са25', присутствующий в мине­

рале). Через 12 час. осадок отфильтровывают, промывают 1%-ным раствором Н2 С2 0 4 , прокаливают при 850° С, растворяют в НС1 с добавлением Н20 2 и осаждают гидроокиси РЗЭ 25%-ным раствором NH4 OH. Осадок раство­

ряют в НС1, нереосаждают и определяют сумму РЗЭ.

В работе [859] предложены два метода определения РЗЭ в фос­ форитах.

По первому методу навеску фосфорита, равную 2 г, сплавляют в нике­ левом тигле с Na20 2 при 500° С. Плав выщелачивают водой при кипяче­ нии, раствор фильтруют через стеклянный фильтр и промывают теплым 20%-ным раствором NaOH, затем горячим 10%-ным раствором NH4OH,

содержащим 10% NaCl (при этом Mg, Са, Sr, Ва, Al, SO^~, РО|~ и Si02

переходят в фильтрат). Осадок смывают с фильтра, растворяют в конц. IIС1, прибавляют избыток N Н 4О Н , кипятят, фильтруют осадок гидроокисей РЗЭ и Fe на бумажный фильтр и промывают раствором смеси NH4OH и NH 4CI.

Осадок смывают с фильтра теплой водой, добавляют кристаллическую Н2С204,

нагревают до кипения, отфильтровывают оксалаты РЗЭ,

промывают их раз-

!/а8 Аналитическая химия фосфора

170


'бавленным раствором Н2С204 и прокаливают. Растворяют окислы РЗЭ в НС1 (1 : 1), разбавляют горячей водой, нейтрализуют NH4 OH до pH 5,5—6,

добавляют 25%-ный раствор

уротропина, вводят ксиленоловый оранжевый

и титруют сумму РЗЭ 0,01 М

раствором комплексона III до перехода окрас­

ки в желтую. Для проверки чистоты осадка суммы РЗЭ к раствору добавля­ ют твердый NH4 F и оттитровывают выделившееся количество комплексона III раствором Zn(CH3 COO)2, избыток которого оттитровывают раствором

комплексона III до желтой окраски.

По второму методу осадок гидроокисей РЗЭ и Fe после промывания на фильтре растворяют в разб. НС1, переводят раствор в кварцевую колбочку, куда прибавляют H2 SC>4 (1 : 1) и нагревают, удаляя большую часть жидко­ сти. Прибавляют HF, выпаривают до выделения H2 SO4 , охлаждают, остаток

растворяют в воде и фильтруют. В фильтрате осаждают РЗЭ и Fe раствором NH4 OH, фильтруют, промывают разбавленным раствором ЗЧШОН, раство­ ряют в концентрированной HN03 и выпаривают досуха. Остаток растворя­

ют в горячей воде, прибавляют Н2С204, кипятят и оставляют на ночь, после чего осадок оксалатов РЗЭ фильтруют, промывают разбавленным раствором Н2С204 и слабо прокаливают. Остаток окислов РЗЭ переносят в кварцевую лодочку, помещают ее в трубчатую печь и нагревают 1 час при 600° С в токе С 02 предварительно пропущенного через склянки с H2S04 и ССП (для уда­

ления следов Fe, Pb, В и ряда других элементов в виде хлоридов).

По охлаждении окиси РЗЭ растворяют в конц. HN03 с добавлением Н20 2 и фильтруют. В фильтрате осаждают гидроокиси РЗЭ раствором NH4 OH, за­

тем переосаждают их в виде оксалатов. Осадок прокаливают при 1100° С и взвешивают в виде окисей или определяют РЗЭ фотометрически.

Описано

определение РЗЭ методом атомно-абсорбционной

пламенной

фотометрии

[856].

РЗЭ предварительно

выделяют

в виде оксалатов, прокаливают до окислов,

растворяют в НС1 и

определяют

в пламени

смеси

NaO—С2Н2

по линиям:

Y 410,2;

La 357,4 и 392,8; Рг 495,2; Sm 429,2; Ей 459,4; Gd 368,4; ТЬ 432,6; Dy 421,2; Но 410,4; Ег 400,8; Yb 398,6; Lu 336,0; Sc 391,2 и Nd 463,4 нм. Чувствительность определения Yb и Sc 0,2—0,5 мкг/мл, Y, Eu, Tb, Dy, Но, Ег 1,5—5 мкг/мл, остальных элементов 10—100 мкг/мл. Разработаны условия определения Nd, Ей и Y; чувствительность (в мкг/мл) составляет 20,0, 0,6 и 2,0 соответст­ венно. Для подавления ионизации атомов РЗЭ в раствор хлоридов добавляют NaCl.

По данным [867], аналитические линии (в нм) — первая цифра

вскобках — и чувствительность (в мкг/мл) — вторая цифра

вскобках — приведены для Sm (429,4; 15), Gd (368,4; 30), Dy (421,2; 1), Yb (398,9; 0,2), Tb (432,6; 18), Ho (410,4; 2), Er (400,8; 0,9), La (550,1; 119) и Pr (495,1; 68). Поглощение света снижается

вприсутствии в растворе HF, Si и А1.

Определение S. Сульфатную серу в суперфосфате определяют объемным методом [65].

К навеске суперфосфата прибавляют насыщенный раствор Na2C03, разбавляют водой, прибавляют 10%-ной раствор СаС12, кипятят 1 час, до­

180



бавляя воду до первоначального объема, охлаждают, разбавляют водой в фильтруют. К аликвотной части фильтрата прибавляют НС1 (1 : 1) до пере­ хода индикатора метилового красного в розовый цвет, добавляют еще НС1, кипятят, разбавляют водой, прибавляют суспензию ВаСг04, кипятят, ох­ лаждают, нейтрализуют 10%-ным раствором N H 4OH до перехода розового

цвета лакмуса в синий, разбавляют водой и фильтруют. В фильтрате опреде­ ляют S иодометрически.

Для определения серы в фосфороорганических соединениях [251] навеску минерализуют в калориметрической бомбе.

Плав выщелачивают горячей водой, раствор выпаривают, удаляя часть воды, разбавляют до определенного объема и фильтруют. К фильтрату при­ бавляют промытый водой катионит КУ-2 в Н-форме в объеме, равном полови­ не объема раствора. Смесь нагревают до 80—90° С до прекращения выделе­ ния пузырьков С02 и переносят в колонку. Промывают колонку водой до pH 2,5—3,5. При содержании серы в элюате 1,5—1,8 м г прибавляют 1 М

НС1 до pH 1,7— 1,9, равный объем ацетона, 0,4%-ный водный раствор инди­ катора нитхромазо и титруют 0,02—0,01 N раствором ВаС12. Метод позволя­

ет определять S, Р и галогены из одной навески. Продолжительность анализа 1 час. Погрешность ^ 0,3 абс. % .

Определение F.

При определении фтора в фосфоангидрите (фосфогипсе) навеску материа­ ла нагревают с H2SC>4 (1 : 2) в течение 1,5—2 час. при 250—280° С и отгоняют фтор с водяным паром в виде HF. Аликвотную часть раствора нейтрализуют по фенолфталеину, подкисляют 0,01 М НС1, прибавляют NaCl и этанол, вво­ дят 0,1%-ный раствор морина н титруют 0,01 N раствором алюмокалиевых

квасцов до появления желто-зеленой флуоресценции.

Описана методика определения фтора (0,001—5%) в фосфори­

тах, основанная на ослаблении

синей окраски комплекса Th

с арсеназо в присутствии F- [255].

Разложение пробы и отделение

F- от мешающих ионов производят отгонкой в виде H2SiF6из смеси H2S04 и Н3РО4 в присутствии кварца. Чувствительность метода составляет 0,01—0,03 мкг F/мл.

Установлено, что даже следовые количества Р043мешают титрованию ионов F~ раствором Th(N03)4 [943]. Необход мо от­ деление Р 043_ в виде Ag3P 04npH pH 7. Осаждение из слабокислых или щелочных растворов дает плохие результаты. После отделе­ ния Ag3P 04 раствор титруют 0,1 N или 0,01 N раствором Th(N03)4 при pH 3,4 до слабо-оранжевого окрашивания в присутствии бу­ ферного раствора и ализаринсульфоната натрия в качестве инди­ катора. При определении 0,19—38 мг F средняя ошибка менее

3,8 отн.%.

Для определения 0,006—8% F в фосфатных породах примене­ на методика, описанная в работе [881]. С целью повышения точ­ ности анализа и расширения интервала определяемых концентра­ ций фтора методика была усовершенствована: исключено добав­ ление раствора NaOH, увеличено количество ализаринцирконие­

8* 181