ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение железа из "Количественный анализ" Общая характеристика методов определения и отделения железа. Железо является одним из наиболее распространенных элементов, поэтому при анализе самых разнообразных материалов очень часто бывает необходимо его определять или отделять. [c.155] Наиболее важные методы определения и отделения железа можно разделить на несколько групп. [c.155] Для определения самого железа, а также для отделения железа от ряда элементов применяются другие методы. [c.156] Этот способ применим также и для определения железа. Купферонат железа при прокаливании разлагается, причем остается окись железа, которую взвешивают. [c.156] Кроме перечисленных способов, для отделения железа при определении других элементов в различных материалах применяют электролиз со ртутным катодом, экстрагирование хлорного железа эфиром и др. [c.156] Осаждение железа в виде гидроокиси. Ион трехвалентного железа осаждают гидроокисью аммония в виде аморфного осадка Ре(ОН)з осадок отделяют фильтрованием, прокаливают и взвешивают в виде РегОз. [c.156] При осаждении гидроокисью аммония необходимо, чтобы железо в растворе было в окисленной форме. Двухвалентное железо не осаждается количественно гидроокисью аммония кроме того, осадок Ре(ОН)г очень плохо отделяется фильтрованием. Поэтому при анализе материалов, в которых может присутствовать элементарное железо или его закись, перед осаждением железа гидроокисью аммония его необходимо окислить. Иногда при анализе минералов и сплавов перед осаждением гидроокиси железа (или суммы полуторных окислов ) предварительно осаждают сероводородом катионы IV и V аналитических групп. Во время пропускания сероводорода через раствор железо восстанавливается до двухвалентного. Поэтому после отделения осадка сульфидов фильтрованием избыток сероводорода удаляют кипячением, а затем окисляют железо. В качестве окислителя удобнее всего применять перекись водорода или бромную воду. [c.157] Следовательно, уже в слабокислом растворе при pH 4 осаждение железа будет количественным. Осаждение будет еще более полным в нейтральном или слабощелочном растворе. Поэтому нет необходимости применять большой избыток осадителя вполне достаточно прилить аммиак к раствору только до появления слабого запаха. По этой же причине можно не опасаться потери железа при промывании осадка водой. Растворимость осадка даже в горячей воде настолько ничтожна, что ею можно пренебречь. [c.157] При длительном промывании гидроокись железа (еще в большей мере осадок полуторных окислов , содержащий гидроокиси алюминия и других металлов) может переходить в коллоидный раствор. Чтобы избежать связанных с этим потерь, осадок иногда промывают не водой, а разбавленным (1%-ным) раствором азотнокислого аммония, содержащим несколько капель гидроокиси аммония. [c.157] При определении железа следует также иметь в виду, что с некоторыми органическими веществами, как глицерин, винная кислота и др., железо образует прочные комплексные соединения, из которых гидроокись аммония не осаждает гидроокиси железа. [c.157] Чистота осадка. Аморфный осадок гидроокиси железа обладает ярко выраженными адсорбционными свойствами. Количество адсорбированных примесей зависит от поверхности осадка. Поэтому при осаждении создают условия, при которых поверхность осадка является наименьшей. Тем не менее осадок обычно содержит некоторое количество посторонних примесей. Характер этих примесей зависит от способа осаждения и от природы посторонних ионов, содержащихся в растворе. [c.157] В щелочной среде, наоборот, происходит адсорбция гидроксильных ионов, которые в качестве противоионов присоединяют посторонние катионы, находящиеся в растворе. [c.158] Гидроокись железа является аморфным осадком. Поэтому при ее осаждении нужно соблюдать правила для осаждения аморфных осадков, рассмотренные в теоретической части. Лучше всего, чтобы объем раствора был небольшим, например 10—15 мл. Осаждение необходимо вести из горячего раствора. Это способствует получению осадка с наименьшей поверхностью, вследствие чего значительно уменьшается соосаждение. [c.158] Прежде чем нагревать раствор перед осаждением, к нему необходимо прибавить некоторое количество кислоты. Соли железа в растворе сильно гидролизованы, а нагревание еще больше усиливает гидролиз. Вследствие этого еще до прибавления аммиака может частично выделиться осадок основных солей. Такой осадок, выделяющийся в слизистой форме, плохо отфильтровывается и промывается. Чтобы предотвратить гидролиз, перед нагреванием к раствору прибавляют 0,5—1 мл (приблизительно 10—20 капель) концентрированной азотной кислоты. [c.158] Прибавление азотной кислоты полезно, кроме того, по следующей причине. Адсорбция катионов на поверхности аморфного осадка значительно уменьшается в присутствии аммонийных солей. Ионы аммония вытесняют с поверхности осадка адсорбированные катионы, занимая места последних. Адсорбированные аммонийные соли легко удаляются во время прокаливания. Аммонийные соли образуются при нейтрализации гидроокисью аммония азотной кислоты, прибавленной перед осаждением. Для промывания осадка часто также пользуются раствором азотнокислого аммония. [c.158] При отделении железа от щелочноземельных металлов, например кальция, необходимо обращать внимание на чистоту раствора гидроокиси аммония. Этот раствор поглощает углекислый газ из воздуха и поэтому часто содержит примесь углекислого аммония. Такой раствор будет осаждать, кроме гидроокиси железа, также углекислый кальций. Поэтому целесообразно пользоваться раствором гидроокиси аммония, освобожденным от примеси углекислого аммония. Для этого гидроокись аммония предварительно перегоняют в присутствии гидроокиси кальция. [c.158] Приточных анализах материалов, содержащих, наряду с железом, соли кальция и магния, осадок гидроокиси железа освобождают от захваченных им примесей повторным осаждением. Для этого отфильтрованный и промытый осадок растворяют в соляной кислоте и повторяют осаждение гидроокисью аммония, как описано выше. [c.158] Характеристика весовой формы. Прокаливание гидроокиси железа при 900—1000° С приводит к ее обезвоживанию и превращению в окись железа. При этой температуре достаточно прокалить осадок 40—50 мин. После прокаливания осадок взвешивают. Затем повторным 15-минутным-прокаливанием и взвешиванием убеждаются в постоянстве веса. [c.158] образующиеся при сгорании углерода фильтра, а также продукты неполного сгорания светильного газа в горелке, могут восстанавливать окись железа до магнитной окиси Рез04, до закиси жепеза FeO или даже до металлического железа. Чтобы избежать возможности восстановления, необходимо при прокаливании обеспечить достаточный доступ воздуха. [c.158] Вернуться к основной статье