ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение серы и сульфатов из "Количественный анализ" В связи с большим значением определения серы и сульфатов метод определения ионов SO очень подробно изучен. Имеется весьма обширная литература о растворимости сернокислого бария, о соосаждении различных ионов при образовании этого осадка, об условиях получения осадка с различной величиной зерна и о многих других свойствах этого осадка. Большинство закономерностей образования кристаллических осадков было установлено впервые при исследовании осаждения сернокислого бария. Многие характерные свойства сернокислого бария изложены в теоретической части (см. 17), поэтому ниже только кратко рассматриваются основные условия определения серы. [c.161] Растворимость осадка. Растворимость сернокислого бария довольно велика и составляет 2,3 мг в I л. Растворимость заметно повышается в присутствии соляной кислоты так, в 1 н. растворе соляной кислоты растворимость увеличивается в 20 раз. Кроме того, растворимость сернокислого бария повышается при нагревании, а также в присутствии посторонних электролитов, особенно в присутствии многозарядных ионов, как, например, ионов трехвалентного железа. Тем не менее растворимость осадка не приводит к серьезным ошибкам при выполнении анализа. [c.161] Это соответствует приблизительно 0,02 г хлористого бария в 1 л. Если даже перечисленные выше факторы приводят к повышению растворимости в десятки раз, это влияние легко практически устранить некоторым увеличением концентрации хлористого бария. [c.161] Растворимость сернокислого бария следует иметь в виду во время промывания осадка. В начале промывания в растворе имеется еще избыток осадителя (ионов Ва +), однако при каждом наполнении фильтра водой концентрация ионов бария уменьшается. В случае слишком длительного промывания сернокислого бария происходят потери. Чтобы избежать таких потерь, после 3—4-кратного промывания осадка следует делать пробу на полноту промывания, т. е. проверить отсутствие в промывных водах ионов бария или хлора. С этой же целью осадок надо промывать холодной водой. [c.161] При анализе различных технических и природных материалов чаще всего приходится вести осаждение в присутствии катионов Ре + и МН4+ и анионов С и НОд. Все эти ионы захватываются осадком, причем количество примесей в осадке составляет нередко несколько процентов. [c.162] При обычных анализах единственным практически доступным средством уменьшить влияние соосаждения является определенная техника работы, а именно медленное осаждение из горячего разбавленного и хорошо подкисленного раствора. [c.162] Нередко имеет место некоторая компенсация ошибок. При определении сульфатов в присутствии ионов Ре +, соосаждение трехвалентного железа приводит к получению пониженных результатов. Ионы железа, очевидно, связывают часть ионов 50 таким образом, вместо 3 моль Ва504 (мол. вес 233 х 3 = 699) в осадок переходит 1 моль Ре2(304)з, из которого после прокаливания образуется 1 моль РегОз (мол. вес 160). [c.162] Кроме того, соосаждение некоторых других ионов, например N0 , увеличивает вес осадка [осаждение Ва(ЫОз)2]. Таким образом, иногда в присутствии двух различных примесей, несмотря на большее загрязнение осадка, результат больше приближается к правильному, чем в присутствии только одной примеси. [c.162] В случае необходимости получения более точных результатов для устранения влияния соосаждения применяют различные методы. [c.162] Известно, что одним из наиболее доступных методов получения чистого осадка является повторное осаждение. Однако этот метод неудобен в применении к сернокислому барию, так как переведение Ва304 в раствор довольно затруднительно. Осадок Ва304 растворяется только в концентрированной серной кислоте (в 15— 30-кратном избытке) с образованием кислой соли. При вливании этого раствора в воду снова выпадает сернокислый барий, причем большая часть примесей остается в растворе. Этот метод применяется редко, потому что требуется создание особых условий работы, в частности предварительное озоление фильтров, так как последние при действии концентрированной серной кислоты обугливаются. Наиболее рациональным методом получения осадка сернокислого бария, свободного от примеси железа, является осаждение в присутствии этилендиаминтетрауксусной кислоты. Последняя связывает в прочный комплекс ионы трехвалентного железа. [c.162] Форма осадка. Сернокислый барий даже при наилучших условиях осаждения образует довольно мелкие кристаллы. Поэтому для отфильтро-вывания осадка всегда пользуются специальными плотными фильтрами (синяя лента). Осаждение из нейтральных растворов приводит обычно к образованию чрезвычайно мелких кристаллов, которые проходят даже через плотный фильтр. В сильнокислом и горячем растворе повышается растворимость осадка, что способствует образованию более крупных кристаллов. При медленном приливании осадителя образование осадка происходит, главным образом, не вследствие появления новых центров кристаллизации, а вследствие увеличения размера ранее образовавшихся кристаллов. Таким образом, при медленном осаждении получается более крупнозернистый осадок, который лучше отфильтровывается. [c.162] Во всех случаях сернокислый барий образует пересыщенные растворы, поэтому осадок отфильтровывают только спустя некоторое время после приливания осадителя. При осаждении в обычных условиях можно отфильтровывать осадок через 2—3 ч. При осаждении малых количеств осадка из сильнокислых растворов оставляют стоять раствор с осадком до следующего дня. [c.162] Для разложения можно применять и другие вещества, однако во всех случаях совершенно обязательно присутствие какого-либо сильного окислителя, иначе происходит потеря значительного количества серы в связи с улетучиванием образующегося сероводорода или с выделением элементарной серы, которая далее трудно окисляется. [c.163] При малом содержании серы прибавление окислителя излишне, так как при сплавлении сера окисляется кислородом воздуха. При определении серы в труднорастворимых сульфатах последние также сплавляют с содой прибавлять окислитель в этом случае, конечно, не нужно. [c.163] После сплавления плав обрабатывают водой, причем сернокислый натрий и другие соли щелочных металлов (избыток соды, азотистокислый натрий и др.) переходят в раствор. Раствор отфильтровывают от нераство-рившегося остатка и в фильтрате, после подкисления , осаждают сульфат-ион хлористым барием. [c.163] В металлах, а также в некоторых сульфидных рудах, серу часто определяют методом сжигания при высокой температуре в струе кислорода или с добавкой окислителей, например двуокиси свинца. В последних двух случаях продукты окисления поглощают водой иногда для полного окисления Н250з в Нг504 необходимо прибавлять к воде перекись водорода. Способы, основанные на сжигании в струе кислорода, удобны тем, что раствор образовавшейся серной кислоты не содержит мешающих ионов. [c.164] Удаление мешающих ионов. В большинстве случаев, прежде чем приступать к осаждению хлористым барием, необходимо удалить мешающие ионы. Как уже указывалось, наиболее нежелательно присутствие трехзарядных катионов (железо, алюминий), большого количества катионов щелочных металлов, а из анионов — нитратов. [c.164] например, при определении серы в пирите (РеЗг) после окисления серы азотной кислотой необходимо НЫОз удалить. Это достигается двух- или трехкратным выпариванием раствора досуха с соляной кислотой. После этого обычно остается нерастворимый остаток кремниевой кислоты его отфильтровывают и промывают фильтр с осадком горячей разбавленной соляной кислотой. [c.164] В некоторых случаях необходимо отделить железо, титан, цирконий и т. д. Ионы Ре , Т102+, 2гО + осаждают из горячего раствора гидроокисью аммония. [c.164] При определении небольших количеств серы в силикатных материалах обычно сернокислый барий осаждают после сплавления с содой из подкисленной водной вытяжки плава. Раствор содержит много солей щелочноземельных металлов, которые захватываются осадком. Однако при малом общем содержании серы ошибка определения не имеет большого значения . [c.164] Вернуться к основной статье