ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кремнезем из "Анализ силикатов" Общие замечания. Кремнезем ведет себя в реакциях как кислота, так что при сплавлении силиката со щелочью, например едким кали, или едким натром, или карбонатами этих металлов, происходит реакция с образованием силиката ще.дочного металла и гидратов или карбонатов других металлов в зависимости от применявшегося плавня. Едкие щелочи при сплавлении действуют на платину, и ими можно пользоваться только в никелевых или железных тиглях, а еще лучше — в серебряных, в тех случаях, когда материал тигля этому не мешает. Для главной навески применяют или соду, или поташ, или смесь для сплавления (эквимолекулярную смесь этих двух соединений). Поташ расплывается, склонен поглощать из воздуха лаборатории пары сернистого газа и соляной кислоты и требует обезвоживания непосредственно перед употреблением. Смесь для сплавления менее страдает этими дефектами и легче плавится, чем карбонат натрия. Однако обыкновенная безводная сода лучше всего подходит для сплавления главной навески, так как ее легче получить в чистом виде, она дешевле и не поглощает влагу и пары столь же легко, как поташ или содержащая его смесь. Другим крупным преимуществом соды является то, что сравнительно высокая точка плавления (около 800°) обеспечивает применение достаточно высокой температуры для полного разложения силикатов. [c.55] Во время сплавления главной навески выделяется углекислота, и это вызывает вскипание. Хотя сплавление и становится спокойным, но сплав, перенесенный на паяльную горелку, неизбежно снова выделяет углекислоту. Вызывается это, вероятно, не только завершением реакции соды с силикатами, но также разложением карбонатов щелочноземельных металлов с образованием более сложных силикатов и, вероятно, алюминатов. Неправильно думать, что щелочноземельные металлы, магний, железо и т. д. после сплавления при высокой температуре присутствуют в виде карбонатов, но несомненно, что сплав полностью разлагается разбавленной кислотой с выделением студенистой кремнекислоты. [c.56] Только что упомянутая студенистая кремнекислота на самом деле представляет собой заметно растворимый гидрогель кремнекислоты, который становится нерастворимым только при полном обезвоживании. Это, однако, не так легко достигается, как может сначала показаться, судя по тому, что если после выпаривания на водяной бане сухой по внешнему виду осадок прокалить или спечь, то кремнекислота склонна снова вступать в соединение с другими компонентами, особенно с окисью магния. А это поведет к тому, что значительное количество кремнекислоты пройдет через фильтр в виде растворимого силиката, что создаст осложнения. Было показано, что 130° есть наиболее высокая допустимая температура при обезвоживании кремнекислоты. Поэтому на практике кислый раствор и кремнекислоту выпаривают досуха над паром, пропитывают концентрированной соляной кислотой, вновь растворяют в воде и нерастворимую кремнекислоту отфильтровывают. Одного такого выпаривания не достаточно для работы, претендующей на некоторую точность, так как в наиболее благоприятных условиях несколько миллиграммов двуокиси кремния (обычно даже значительное количество) переходит в раствор. Таким образом, существенным становится вторичное выпаривацие, а для работ с высокой точностью иногда становится необходимым и третье выпаривание. [c.56] Необходимость самого тщательного высушивания осадка на водяной бане приобретает особую важность, иначе содержание кремнекислоты неизбежно будет найдено слишком низким. Кремнекислота, перешедшая в раствор, перейдет в осадок вместе с другими компонентами, особенно с аммиачным осадком, так что последние будут соответственно преувеличены. Кремнекислота определяется по разности в весе поаяе отгонки ее в виде четырехфтористого кремния. [c.56] Чашку снимают с водяной бани и содержимое пропитывают концентрированной соляной кислотой (10—15 мл). Для пород и минералов, содержащих много окиси титана, лучше применять больше кислоты. Оставляют стоять в течение 5 мин. и смывают сильной струей холодной воды стенки чашки, добавляя еще воду, пока ббльшая часть солей при помешивании не растворится. Основное количество раствора фильтруют через фильтр диаметром 11 см (красная лента) и добавляют воду, чтобы закончить растворение солей. Кремнекислоту осторожно переносят опять-таки холодной водой на фильтр, но удалять последние следы, приставшие к чашке, не надо. Затем кремнекислоту промывают почти кипящей водой до освобождения от хлоридов, в чем убеждаются, испытывая промывные воды раствором нитрата серебра, содержащим немного азотной кислоты. Обычно требуется 8 — 10 промываний, и испытывать фильтрат до седьмого или восьмого промывания бесполезно. После промывания, которое принимается за последнее, испытывают около 5 мл фильтрата, и если появляется хотя бы намек на помутнение, промывание продолжают. [c.57] Затем фильтрат возвращают в платиновую чашку и весь процесс обезвоживания и фильтрования повторяют с применением фильтров диаметром 9 или 11 см. Если первый осадок кремнекислоты отфильтрован к концу рабочего дня, то второе выпаривание может окончиться в течение ночи. Кремнекислота после второго или третьего выпаривания всегда менее чиста, чем после первого, а в случае пород, богатых железом, в осадок попадает и немного платины из чашки. Эффект от этого обычно ничтожный, и во всяком случае платина не повлияет на цифру для кремнезема, а главным образом осядет с кальцием. Промывание второго осадка кремнекислоты должно быть столь же тщательным, как и первого, но обычно занимает значительно меньше времени в связи с меньшим объемом осадка. [c.57] Кремнезем осторожно смачивают 1—2 каплями холодной воды (направленными на стенки тигля, чтобы избежать распыления ), добавляют несколько капель 50-процентной серной кислоты и наполняют тигель на две трети фтористоводородной кислотой, (ч. д. а.). Затем непокрытый тигель оставляют над малым пламенем, чтобы выпаривание не сопровождалось кипением и выбросами. На конечной стадии, определяемой по прекращению вспенивания, пламя несколько усиливают для удаления серной кислоты, тигель наполовину покрывают крышкой и прокаливают в течение 10 мин. на паяльной горелке для удаления последних следов серной кислоты и четырехфтористого кремния и для полного окисления остатка. [c.58] Потеря веса после этой операции представляет собой количество удаленного кремнезема, хотя требуется еще небольшая поправка на нерастворимый остаток от фтористоводородной кислоты. Пренебрежение этой поправкой даст для кремнезема несколько заниженную цифру, а для окиси алюминия соответственно завышенную. Следовательно, поправка прибавляется к кремнезему и вычитается из КгОз. Обычной цифрой для фтористоводородной кислоты (ч. д. а.) является 0,0025% (нерастворимый остаток). Следовательно, если для выпаривания было взято 20 мл и для главной навески взят 1 г породы, то поправка составит около 0,0005 г, или 0,05% окончательного результата. Это не превышает ошибки эксперимента, но при особо точных работах поправку следует вводить. С обычной повторно дестиллированной фтористоводородной кислотой поправка будет иметь большее значение. [c.58] После взвешивания тигель с небольшим остатком тщательно сохраняют и применяют при прокаливании аммиачного осадка, полученного одним из способов, описанных в следующем разделе. [c.58] Вернуться к основной статье