ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прямое определение фтора из "Практическое руководство по неорганическому анализу" Метод Берцелиуса. Ход определения. Сплавляют 2 г измельченной в порошок породы с четырех- или пятикратным количеством свободного от фтора карбоната калия-натрия, по возмоншости избегая нагревания на паяльной горелке (см. стр. 927). При анализе минералов с высоким содержанием фтора и низким — хсремния для полного разложения фторидов может оказаться необходимым прибавление неред сплавлением чистой кремнекислоты. [c.1019] После 12-часового стояния осадок отфильтровывают и промывают водой, содержащей карбонат аммония. Фильтрат освобождают от избытка последнего выпариванием почти досуха и немного разбавленный раствор доводят по предложению Тредвелла почти до нейтрального состояния следующим образом. К раствору прибавляют несколько капель фенолфталеина, затем азотной кислоты (не соляной, см. ниже), пока не исчезнет розовая окраска. Кипятят раствор, охлаждают и снова прибавляют кислоту до исчезновения окраски. Это делают до тех пор, пока не потребуется добавление только 1—1,5 мл 2 п. раствора кислоты, чтобы окраска исчезла. Наконец, прибавляют 1—2 мл аммиачного раствора карбоната цинка и кипятят жидкость до полного удаления аммиака. Осадок содержит остаток кремнекислоты и некоторое количество фосфора, не осевшее вместе с алюминием при осаждении карбонатом аммония. Фильтруют и промывают осадок 2%-ным раствором нитрата калия. [c.1020] Аммиачный раствор карбоната цинка приготовляют растворением окиси цинка в растворе, содержащем аммиак и карбонат аммония. При анализе пород сильноосновного характера содержание кремнекислоты в растворе щелочного плава может быть так мало, что прибавление карбоната аммония можно опустить и сразу после нейтрализации раствора описанным выше способом прибавить раствор окиси цинка. Чем меньший избыток окиси цинка при этом вводится, тем лучше. Вместо аммиачного раствора окиси цинка рекомендуют раствор Шаффготша ( 230 г карбоната аммония растворяют в 180 мл раствора аммиака пл. 0,92 г/см и разбавляют до 1 л ), в 1 л которого на холоду растворены 20 е свежеосажденной HgO. На каждые 0,2 г растворенной 102 надо брать 100 мл этого раствора. Затем раствор выпаривают досуха, остаток растворяют в воде, фильтруют и промывают фильтрат снова нейтрализуют соляной кислотой (при анализе горных пород — азотной кислотой) и снова выпаривают после прибавления реактива, чтобы удалить последние остатки кремнекислоты. Там, где можно на этой стадии анализа определить кремнекислоту, данный реактив имеет перед окисью цинка то преимущество, что простым прокаливанием осадка (под хорошей тягой ) непосредственно находят содержание кремнекислоты. В анализе горных пород его применение, очевидно, возможно только в тех случаях, когда алюминий предварительно удален осаждением карбонатом аммония. [c.1020] По осаждении слегка нагревают раствор, фильтруют и промывают осадок небольшим количеством воды. Для удаления избытка серебра из фильтрата добавляют хлорид натрия, фильтруют и промывают осадок небольшим количеством воды. К фильтрату приливают 2 -ил 2 н. раствора карбоната натрия выпаривают, чтобы уменьшить объем раствора до 100 мл, и, если нужно, фильтруют. Прибавляют к горячему раствору по каплям мл 20%-ного раствора хлорида кальция СаСЬ-бНгО (достаточно для осаждения 0,1 г фтора), нагревают почти до кипения в течение нескольких минут и охлаждают раствор. В растворе теперь не должно быть никаких аммонийных солей, иначе фторид кальция может осесть не полностью. Фильтруют через беззольный фильтр, умеренно промывают осадок водой и высушивают фильтр с осадком при 110° С. [c.1021] Затем с возможной полнотой переносят осадок в платиновую чашку Приливают 10 мл воды и потом 10%-ный раствор уксусной кислоты, пока не закончится выделение газа Выпаривают на горячей плитке, пока не исчезнет запах уксусной кислоты, и затем продолжают нагревание 30 мин, чтобы перевести фторид кальция в зернистую форму. Обрабатывают остаток 10 мл воды и перемешивают, чтобы растворить ацетат кальция. Затем декантируют раствор через беззольный фильтр, промывают остаток 10 мл воды и переносят его на фильтр с помощью очень небольших порций воды. Продолжают промывание малыми порциями воды до тех пор, пока промывные воды не перестанут давать муль с раствором фторида натрия. Фильтр с остатком переносят в платиновый тигель, высушивают, прокаливают при низкой температуре, пока не выгорит уголь, и затем при 800— 900° С до постоянной массы . [c.1021] Исследование фторида кальция. Полученный этим методом хорошо промытый и слабо прокаленный фторид кальция следует потом превратить в сульфат кальция для того, чтобы проверить его чистоту и чтобы одновременно качественно (по характерному запаху выделяющегося газа) установить, что это действительно был фторид кальция. Если присутствие фтора будет таким образом доказано, но масса сульфата кальция окажется не соответствующей массе фторида кальция, то нужно растворить сульфат кальция в горячей азотной кислоте и испытать на фосфор молибдатом аммония. Если фосфат не будет обнаружен, то загрязнением могла быть кремнекислота или силикат кальция, но которое вещество из них, — решить трудно. [c.1022] Полное соответствие между массой фторида кальция и массой полученного из него сульфата наблюдается в исключительных случаях, и при определении малых количеств фтора, обычно встречаемых в породах, эта ошибка по отношению к содержанию фтора может быть значительной. [c.1022] Было проведено подробное исследование всех известных способов онределения фтора на одном и том же образце плавикового шпата. Оказалось, что метод Берцелиуса из-за больших и не всегда одинаковых потерь (причину которых не удалось удовлетворительно объяснить) во многом уступает методам, основанным на отгонке фторида кремния. Методом Берцелиуса не удалось извлечь более 87—89% присутствовавшего в пробе фтора. Однако проведенные Гиллебрандом исследования (подтвержденные и другими химиками) не подтвердили этих неблагоприятных выводов. Мы постоянно извлекали от 95 до 98% присутствовавшего фтора. Однако для этого нужно было 1) остаток, остающийся после выщелачивания плана с карбонатом натрия, сплавить вторично вместе с кремнекислотой, осажденной карбонатом аммония и окисью цинка, 2) обработать фильтрат от осажденных карбоната и фторида кальция новыми порциями карбоната натрия и хлорида кальция и 3) повторно выпарить уксуснокислый раствор осажденного карбоната кальция. [c.1023] Одновременное определение кремнекислоты при применении метода Берцелиуса. Несколько осадков, полученных при осаждении карбонатом аммония и карбонатом цинка вместе с нерастворимым остатком от первоначального сплавления с карбонатом калия-натрия, обрабатывают следующим образом. Прежде чем перевести все осадки в раствор и продолжать анализ, как описано в разделе Кремний (стр. 940), удаляют цинк, перешедший в осадок, от окиси цинка. Для этого осадок, содержащий цинк, обрабатывают азотной кислотой, выпаривают совершенно досуха, растворяют остаток в азотной кислоте, фильтруют, промывают кремнекислоту и соединяют ее с кремнекислотой, выделенной из других осадков после растворения их в соляной кислоте и дальнейшей обработки раствора обычным методом, применяемым для выделения кремнекислоты (стр. 940). [c.1023] Метод имеет тот недостаток, что небольшая часть фтора удерживается осадком, вследствие чего происходит небольшая потеря кремнекислоты, когда осадок растворяют в кислоте и раствор выпаривают для обезвоживания кремнекислоты. Это особенно справедливо в отношении таких материалов, как фосфатшле породы, содержащие большие количества кальция и фосфат-ионов (см. стр. 1019). В этих случаях может получиться большая ошибка. [c.1023] Ход определения. Навеску в 0,5000 г высушенной пробы сплавляют с 5 г карбоната натрия, выщелачивают охлажденный плав горячей водой я, после полного распадения плава, фильтруют. Полученный фильтрат (фильтрат А) сохраняют. Нерастворимый остаток смывают струей воды обратно в чашку, прибавляют 50 мл 2%-ного раствора карбоната натрия, кипятят несколько минут, фильтруют и тщательно промывают остаток остаток Б) горячей водой . Остаток Б сохраняют для определения кремнекислоты, а фильтрат ( оединяют с ранее полученным фильтратом А. К соединенным фильтратам, которые должны иметь объем приблизительно 300 мл, прибавляют раствор 1 г окиси цинка ъ 20 мл разбавленной (1 9) азотной кислоты. Раствор кипятят 1 мин, фильтруют и тщательно промывают осадок (осадок В) горячей водой. Осадок В сохраняют для определения кремнекислоты. К фильтрату прибавляют несколько капель метилового красного, почти нейтрализуют его азотной кислотой и выпаривают до объема 200 мл, следя за тем, чтобы раствор оставался щелочным в течение всего процесса выпаривания. Немного охлаждают и прибавляют по каплям разбавленную (1 1) азотную кислоту до появления слаборозовой окраски. Затем прибавляют 1,0 г окиси цинка, растворенной в аммиаке при добавлении небольшого количества карбоната аммония, п кипятят в покрытой чашке (лучше всего платиновой) до исчезновения запаха аммиака. Обычно при этом раствор упаривается приблизительно до 50 мл. После удаления аммиака прибавляют около 50 мл горячей воды, перемешивают, дают осадку (осадок Г) осесть в течение нескольких минут и фильтруют (фильтрат Д). Осадок Г промывают холодной водой. Фильтрат Д сохраняют. [c.1024] Фильтрат Д обрабатывают, как описано в гл. Фтор (стр. 826). [c.1025] Вернуться к основной статье