Качественный полумикроанализ - Алимарин И.П.
Скачать (прямая ссылка):
Следует обратить внимание на то, что плохо растворимые в воде вещества, получающиеся осаждением из растворов, как, например: сульфаты бария и свинца, фторид кальция, сульфиды
* Более подробные сведения об этих методах даны в статье И. П. Али-марина, Успехи химии, IV, № 6, 851 (1935).
1?1
тяжелых металлов, а также гидраты окиси алюминия, хрома и др., значительно легче переходят в раствор при обработке соответствующими реактивами, чем природные соединения (минералы) аналогичного состава. Трудно растворяются соединения, полученные искусственным путем при высокой температуре. Такое различие в свойствах зависит от неодинаковой структуры веществ различного происхождения и степени их дисперсности.
Ниже приводится описание способов перевода анализируемого вещества в раствор посредством обработки кислотами или сплавлением.
Растворение в кислотах
Для растворения анализируемой пробы чаще всего применяют следующие кислоты.
Соляная кислота. Концентрированная кислота (плотностью 1,19) служит для растворения большинства металлов и сплавов, окислов металлов, окисленных руд, карбонатов, фосфатов и некоторых силикатов.
Азотная кислота. Как концентрированная кислота, (плотностью 1,40), так и разбавленная применяются для растворения металлов, сплавов В\, РЬ, Си, Мп и других цветных металлов, а также для растворения фосфатов, карбонатов, мышьяковых соединений и сульфидов.
Только немногие вещества нерастворимы в горячей концентрированной азотной кислоте. Это —¦ окислы железа, алюминия и хрома, сульфаты кальция, стронция, бария и свинца, галогениды серебра, одновалентной ртути, фторид кальция и некоторые металлы, главным образом благородные, а также силикаты, кремневая кислота, окись сурьмы и олова. При обработке сульфидов азотной кислотой может выделяться элементарная сера.
Смесь соляной и азотной кислот («царская водка») применяют для растворения благородных металлов и их сплавов, сульфидов, окисленных руд, ртути, соединений мышьяка и др.
Если нерастворяющийся в азотной кислоте остаток обработать царской водкой, то окислы сурьмы, олова и сульфид ртути полностью растворяются, а галогениды и цианиды серебра переходят частично или полностью в хлорид серебра.
Серная кислота. Концентрированная кислота (плотностью 1,84) или разбавленная (1:1) служат для растворения алюминиевых, марганцевых и железных руд, а также для перевода в раствор окислов некоторых металлов. Благодаря высокой температуре кипения (330°) * серная кислота применяется для удаления более летучих кислот и перевода их солей в сульфаты.
* Появление белых паров (удаление SO3) начинается при 150—180°.
Фтористоводородная (плавиковая) кислота в виде 40%-ного раствора применяется для разложения сили-катовых минералов и горных пород, а также прочих соединений кремния, как, например, стекла, эмали и т. п. Фтористоводородная кислота часто применяется в смеси с серной кислотой.
Бромистоводородная кислота хорошо растворяет большинство металлов, сплавов, а также окисленные руды.
Хлорная кислота в виде 30- или 70%-ного раствора применяется для растворения многих соединений, металлов и сплавов, особенно для разложения хромовых руд и фторидов. Эта кислота в концентрированном виде является окислителем; вследствие высокой температуры кипения она при нагревании вытесняет все прочие кислоты, кроме серной кислоты. Почти все соли хлорной кислоты (кроме КС104) весьма хорошо растворимы в воде. Благодаря этим ценным свойствам НС104 в последнее время находит широкое применение в аналитической химии.
В некоторых случаях при растворении в кислотах металлов и их сплавов и сульфидов добавляются окислители: Вг2, КСЮ3, Н202 и др., которые способствуют растворению и переводят низшие степени окисления элементов в высшие.
Растворение и разложение веществ кислотами производят в стеклянной, кварцевой, фарфоровой или платиновой посуде. При применении фтористоводородной кислоты можно пользоваться только платиновой или свинцовой посудой. Стекло, кварц, и фарфор в этих случаях непригодны, так как они вступают во взаимодействие с плавиковой кислотой. Платиновую посуду нельзя применять для работы с царской водкой или со смесью кислот с окислителями, выделяющими в результате реакции свободные галогены.
При растворении в концентрированных кислотах и при упаривании кислых растворов возможны потери некоторых элементов в виде летучих соединений: галогенидов мышьяка, железа, теллура, сурьмы, олова и ртути; при упаривании с №, кроме того, улетучиваются кремний и бор в виде 81р4 и В?з-
После обработки пробы соляной, азотной или серной кислотой может остаться нерастворимый остаток (кремневая кислота, силикатовые минералы, двуокись олова в виде минерала касситерита, сульфаты бария, стронция и свинца).
Разложение кислыми плавнями
Труднорастворимые в кислотах вещества, как, например, окись алюминия (корунд), окись железа (магнитный железняк), окись хрома, окись титана и другие окислы, а также шлаки, переводят в раствор после сплавления с пиросульфатом калия КгБгОу или бисульфатом натрия ЫаН504.
Хорошо измельченный образец в количестве 10—30 мг помещают в стеклянную пробирку или в фарфоровый тигель и доба-
