ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Осаждение индия и отделение его от марганца, цинка, кобальта, никеля, меди и кадмия из "Применение органических оснований в аналитической химии" Литературные данные по этому вопросу отсутствуют, если не считать замечания в работе Мозера и Зигмана [80]. Указанные авторы, исследуя некоторые органические основания, между прочим нашли, что пиридин осаждает индий полностью, но для отделения индия от других металлов он непригоден, так как всегда осаждает и их в некотором количестве. Мозер и Зигман, изучавшие выделение индия в форме гидроокиси и отделение его таким путем от других металлов, рекомендуют для этой цели проводить гидролиз при помощи цианата калия. Однако в отношении отделения индия от марганца, кобальта, никеля и цинка они не нашли общего метода. Отделить индий от марганца, выделив первый в виде гидроокиси, им не удалось отделение от кобальта удавалось только в случае, когда кобальт связывался в цианистый комплекс и только в случае никеля и цинка отделение происходило без осложнений. [c.40] К сожалению, указанные авторы совершенно не затронули вопроса о причине совместного осаждения других металлов в случае выделения гидроокиси индия при помощи пиридина и не выяснили также, почему при рекомендуемом ими методе гидролиза при помощи цианата калия не удается получить гидроокись индия, свободную от марганца. [c.40] Меллер [81], занимаясь изучением осаждения гидроокиси индия электрометрическим методом, нашел, что, когда раствор сульфата, хлорида или нитрата индия титруется гидроокисью натрия, калия или аммония, осаждение гидроокиси индия начинается при pH 3,41—3,43. [c.40] Величина pH при осаждении гидроокиси индия, найденная нами [42], соответствует для хлорида 3,70 и для сульфата 3,40. [c.40] Пиридин, как было установлено нами, создает величину pH, соответствующую 6,5. Следовательно, можно ожидать, что пиридин будет полностью выделять индий из растворов его солей в форме гидроокиси и позволит выделять гидроокись индия в присутствии марганца, кобальта, никеля, цинка, кадмия, меди, щелочных и щелочноземельных металлов. [c.40] Для проведения опытов нами был изготовлен раствор хлорида индия путем растворения в соляной кислоте точной навески чистого металла. Для удаления избытка кислоты раствор упаривали на водяной бане досуха, остаток сухой соли смачивали несколькими каплями концентрированной соляной кислоты, растворяли в воде и доводили в мерной колбе до определенного объема. Условия выделения гидроокиси индия при помощи пиридина были аналогичны обычным, выработанным нами ранее. [c.40] Раствор соли индия нейтрализовали при помешивании разбавленным раствором аммиака до появления слабой мути, которую устраняли прибавлением 2—3 капель разбавленной соляной кислоты, и затем прибавляли немного хлористого аммония. Раствор, разбавленный водой примерно до 150 мл, нагревали до кипения и, сняв стакан с горелки, в присутствии индикатора метилового красного, прибавляли по каплям при помешивании 20%-ный раствор пиридина до перехода окраски индикатора в желтую и сверх того — еще 15—20 мл. Жидкость с осадком нагревали до кипения, затем переносили на водяную баню и осадок гидроокиси индия отстаивали около 40 мин. Раствор фильтровали горячим, промывали горячим 3%-ным раствором азотнокислого аммония с несколькими каплями раствора пиридина. Полученный осадок гидроокиси индия подсушивали и прокаливали в фарфоровом тигле до окиси. [c.40] Помимо изучения количественного выделения гидроокиси индия пиридином в обычных условиях, мы также поставили опыты для выяснения влияния на выделение гидроокиси повышенной концентрации хлоридов, нитратов и сульфатов, взятых в форме их аммонийных солей. Полученные нами данные приведены в табл. 23. [c.41] Введенная соль аммония. [c.41] Экспериментальные данные показывают, что выделение гидроокиси индия при помощи пиридина происходит количественно. Повышенные концентрации хлоридов, нитратов и сульфатов не оказывают влияния на полноту выделения гидроокиси индия. Присутствие сульфатов сказывается на характере осадка в том, что он является мелкодисперсным и представляет собой гидроокись индия, сильно загрязненную основной солью. Осадок, образующийся в начале осаждения, в основном состоит из этой соли, которая в дальнейшем при добавлении избытка пиридина и кипячении частично переходит в гидроокись. Полный переход основной соли в гидроокись затруднен тем, что пиридин как слабое основание создает в растворе концентрацию [ОН], недостаточную для полного разложения основных сульфатов. Так как мелкодисперсный характер осадка гидроокиси индия, содержащей основной сульфат, неудобен для фильтрования и, кроме того, вследствие высокой дисперсности обладает повышенными адсорбционными свойствами, мы стремились найти условия осаждения гидроокиси индия, при которых образование основной соли было бы сведено до минимума. Мы установили, что введение перед осаждением в раствор хлористого аммония в количестве, от эквивалентного сульфату до двойного, снижает количество основного сульфата, загрязняющего гидроокись индия, что и дает возможность получать плотные, легко коагулирующие осадки гидроокиси. [c.41] Изучив выделение гидроокиси индия при помощи пиридина, мы перешли к опытам, выясняющим возможность отделения таким путем индия от других металлов. [c.41] Гидроокись индия обладает амфотерными свойствами и при известных условиях образует с металлами индаты общей формы Ме(1п02)г НгО, где Ме — двухвалентный металл. [c.42] Механизм реакции можно представить в следующем виде. [c.42] При действии пиридина на раствор хлорида индия выделяется гидроокись индия с одновременным образованием эквивалентного количества солянокислого пиридина. Ввиду амфотерных свойств гидроокиси индия образуется индат марганца, а вследствие образования солянокислого пиридина образуется также растворимый пиридиново-хлоридный комплекс марганца [Мп(С5Н5Ы)2]С12. Таким образом, устанавливается определенное равновесие между индатом марганца и растворимым пиридиново-хлоридным марганцевым комплексом. Если подвергнуть действию пиридина раствор солей индия и марганца, взятых в эквивалентных отношениях для образования индата марганца, то вследствие устанавливающегося равновесия мы никогда не выделим весь индий в форме индата марганца, а получим индат, всегда загрязненный гидроокисью индия в результате того, что часть марганца останется в растворе в виде комплекса. [c.42] Изучая образование индата марганца, мы проводили выделение индия в присутствии марганца из разбавленных растворов. Получающиеся осадки, окрашенные в ярко-розовый цвет, после промывки и прокаливания становятся розово-фиолетовыми. Однако при анализе найдено, что индий находится в них в несколько большем количестве, нежели это соответствует формуле Мп(1п02)2, а марганец — соответственно в меньшем. Это вполне понятно, так как было уже указано, что образование индата марганца не может происходить в этом случае количественно, а ограничено равновесием с пиридиново-хлоридным комплексом марганца, образующимся вследствие выделяющегося при реакции солянокислого пиридина. Таким образом, осадок, получающийся при действии пиридина на раствор хлористого индия, содержащий марганец, состоит из индата марганца с примесью гидроокиси индия. [c.42] Если предварительно нагретый раствор, содержащий эквивалентные количества индия и марганца, осторожно нейтрализовать едким натром, то выпадает объемистый красноватый осадок, который, будучи отфильтрован и прокален, дает чистый индат марганца красного цвета. [c.42] Всесторонне изучая поведение марганца при осаждении гидроокиси индия пиридином, мы пришли к выводу, что, если сместить равновесие в сторону образования пиридино-хлористого комплекса марганца, то тем самым снижается количество образующегося индата марганца. Подобное смещение равновесия может быть произведено увеличением концентрации С1 в растворе, т. е. практически увеличением концентрации хлористого аммония. И действительно, опытные данные подтвердили наши выводы увеличение концентрации хлористого аммония в растворе позволило выделять гидроокись индия, практически свободную от марганца. [c.42] Ряд других металлов, таких как кобальт, никель, медь, цинк и кадмий, в присутствии которых изучалось выделение гидроокиси индия при помощи пиридина с целью отделения индия, также имеют склонность к образованию индатов. По нашим наблюдениям, это в меньшей степени относится к никелю. Механизм реакции совершенно аналогичен описанному в отношении индия и марганца. [c.42] Что касается цинка и кадмия, то положение несколько усложняется плохой растворимостью их пиридино-хлоридных комплексов на холоду. [c.43] Нами экспериментально установлено, что для успешного отделения индия от указанных металлов концентрация хлористого аммония в растворе должна быть примерно 10 г на каждые 100 мл раствора. [c.43] Вернуться к основной статье