ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие замечания из "Практическое руководство по неорганическому анализу" Разложение пород и минералов, содержащих кремний, обычно проводится, как указано в разделе Разложение при помощи плавней (стр. 838). В некоторых случаях разложение может быть осуществлено обработкой кислотами, в частности фтористоводородной кислотой, если определение кремнекислоты не требуется, и хлорной кислотой, когда присутствуют вещества, образующие нерастворимые соединения с соляной, серной или азотной кислотами. [c.688] Количественное отделение кремния от других элементов редко бывает необходимо, так как содержание его обычно определяется по потере в весе, полученной после обработки взвешенной нечистой кремнекислоты фтористоводородной и серной кислотами и прокаливания нелетучего остатка. Примеси, таким образом, не имеют значения, если они нелетучи, не изменяются в весе в результате обработки смесью кислот и не присутствуют в таких количествах, чтобы вызвать затруднения при выпаривании или последующем прокаливании нелетучего остатка. [c.688] Осадком кремнекислоты всегда увлекается бор, и при последующей обработке фтористоводородной и серной кислотами он улетучивается вместе с кремнием, вследствие чего результаты определения кремнекислоты получаются повышенными. Поэтому бор необходимо предварительно отделять, что наиболее удобно осуществлять перед обезвоживанием кремнекислоты. Лучше всего удалять бор отгонкой в виде триметоксильного производного В(ОСНз)з из раствора, не содержащего воду или содержащего ее лишь в небольших количествах. Применительно к плаву анализируемой пробы с борным ангидридом ход отделения состоит в следующем. [c.689] Помещают плав в большую фарфоровую или платиновую чашку, накрывают часовым стеклом н обрабатывают метиловым спиртом, насыщенным хлористым водородом (реактив готовят насыщением холодного метилового спирта сухим хлористым водородом в течение 1—2 час.). По прекращении вскипания снимают часовое стекло и нагревают раствор почти до кипения на водяной бане в хорошем вытяжном шкафу. Таким же образом обрабатывают тигель с остатками плава и присоединяют его содержимое к раствору в чашке. Прибавляют еще реактив, если требуется для полного разложения плава, и кипятят до тех пор, пока не останется небольшой объем раствора, а затем выпаривают на водяной бане досуха. Для удаления последних следов бора повторяют выпаривание на водяной бане при 80—85° еще 2—3 раза с небольшими порциями реактива, обмывая каждый раз стенки чашки. [c.689] Определению кремнекислоты обычно принятым методом мешает фтор, с которым кремний образует летучий тетрафторид кремния в растворах, содержащих сильные кислоты. Потеря всегда бывает меньше, чем это соответствует количеству присутствующего фтора, и в рядовых анализах, если содержание фтора меньше 0,3%, ею можно пренебречь. [c.689] Тетрафторид кремния неустойчив в присутствии влаги, и некоторые количества фтора улетучиваются, вероятно, в виде фтористоводородной кислоты, но большая часть его задерживается, образуя фторосиликаты. Последние в процессе прокаливания совместно с кремнекислотой, по крайней мере, частично разлагаются и после обработки смесью кислот содержащиеся в них металлы (преимущественно натрий) будут взвешены в виде сульфатов, если онн не улетучатся при температуре, при которой проводится прокаливание. [c.689] При анализе плавикового шпата можно- в значительной мере избежать потерь кремния, если тонко измельченную пробу поместить в стакан из стекла пайрекс, прибавить 20%-ную хлорную кислоту, насыщенную борной кислотой при 50°, и нагревать до появления паров хлорной кислоты. [c.689] Установлено , что при определении кремния во фторсодержащих материалах, как, например, в криолите, хорошие результаты получаются при следующих условиях. Смешивают 1 г руды с 3 г плавленой буры и 14 г бисульфата калия (все измельченное в порошок) в платиновом тигле и, закрыв крышкой, нагревают сначала осторожно, а затем сильно, до окончания реакции. Охлажденный плав растворяют в разбавленной соляной кислоте, раствор выпаривают, а остаток сушат при 110°, измельчают и снова нагревают до удаления соляной кислоты. Остаток под конец смачивают соляной кислотой, обрабатывают горячей водой, отфильтровывают и промывают, как обычно. [c.689] При содержании больших количеств кремния наряду с малыми количествами фтора, как, например, в случае стекол, содержащих фтор, влияние фтсра может быть сведено к минимуму сплавлением пробы с борным ангидридом в течение 30 мин. при 1200° или выше и выделением кремнекислоты обычным способом, выпариванием с соляной кислотой. При содержании же больших количеств фтора и малых количеств кремния этот метод дает пониженные результаты. В этом случае необходимо пользоваться методом Берцелиуса, изложенным на стр. 933. Сплавление со смесью карбоната натрия и буры или сплавление с одним карбонатом натрия и выщелачивание плава насыщенным раствором борной кислоты, перед обработкой соляной кислотой, дает почти такие же хорошие результаты, как сплавление с борным ангидридом, в процессе которого большая часть фтора улетучивается в виде фторида бора BFg. В обоих случаях фтор, остающийся в растворе, при обезвоживании кремнекислоты связывается в виде менее вредной фтороборной кислоты HBF . Бор, перешедший в остаток кремнекислоты, должен быть удален обработкой метиловым спиртом перед прокаливанием этого остатка. [c.690] Вольфрам обычно сопровождает кремний и его, как правило, не отделяют, если требуется определение только одной кремнекислоты. Смесь кремнекислоты и окиси вольфрама прокаливают и обрабатывают серной и фтористоводородной кислотами, как обычно, только прокаливание нелетучего остатка следует проводить при температуре не выше 850° вследствие некоторой летучести окиси вольфрама (стр. 701). Вольфрам не теряется при обработке смесью кислот и даже при обработке одной фтористоводородной кислотой. Некоторые количества вольфрама улетучиваются в процессе прокаливания смеси окислов при температуре, необходимой для полного обезвоживания кремнекислоты. [c.690] Когда требуется определение обоих элементов, аналитику предоставляется выбор между получением повышенных результатов для кремния и пониженных результатов для вольфрама. Часто предпочитают первое, и это вызывает меньше затруднений, так как при совместном присутствии вольфрама и кремния содержание кремнекислоты обычно относительно невелико. Окись вольфрама можно растворить и отделить от кремния, как описано в гл. Вольфрам (стр. 701), или же нагреванием смеси окислов в токе хлористого водорода. Если для этой цели применяют платиновую лодочку, то газ должен быть сухим и свободным от воздуха и хло-ра В этих условиях некоторое количество вольфрамового ангидрида может восстановиться до окисла низшей валентности, который не образует летучего хлорида. Восстановления можно избежать, применив кварцевую лодочку и хлористый водород, смешанный с воздухом или кислородом. Когда пользуются платиновой лодочкой, восстановленную окись вольфрама следует вновь окислить и отогнать, для чего поступают следующим образом. Охлаждают прибор, вытесняют хлористый водород воздухом, прокаливают, охлаждают, удаляют воздух током хлористого водорода и снова прокаливают. [c.690] Наилучишм методом отделения малых количеств кремния от больших количеств железа, как, например, в чистом железе, является следующий. Отделяют возможно большее количество кремнекислоты обычным обезвоживанием серной кислотой, последующим разбавлением и фильтрованием. [c.690] Для извлечения остающейся при этом в растворе части кремнекислоты фильтрат выпаривают, остаток прокаливают с целью превращения сульфата железа (III) в окись, которую затем удаляют отгонкой, прокаливая при 400—700° в трубке в токе сухого хлористого водорода. Нелетучий остаток обрабатывают для определения кремнекислоты . [c.691] От олова кремний лучше отделять обезвоживанием кремнекислоты соляной кислотой, а не серной или хлорной, с которыми при разбавлении олово может образовать нерастворимые соединения, или азотной, которая, безусловно, вызовет соосаждение олова. [c.691] Успешное разделение кремния и свинца достигается обезвоживанием серной кислотой и выщелачиванием сульфата свинца ацетатом или хлоридом аммония . Если обработка проводится ацетатом аммония и присутствуют значительные количества свинца, целесообразно осадок смыть в чашку, нагреть с раствором ацетата и затем снова перенести на фильтр. [c.691] Ниобий и тантал всегда сопровождают кремнекислоту и иногда они переходят в осадок почти количественно . Оба эти элемента остаются в виде пятиокисей в остатке после обработки фтористоводородной и серной кислотами. Если эти элементы первоначально присутствовали в значительных количествах, остается большой нелетучий остаток, что является некоторым указанием на возможное присутствие в анализируемом материале тантала и ниобия. Определение кремния в присутствии ниобия и тантала см. гл. Ниобий и тантал (стр. 620). Титан и цирконий не сопровождают кремнекислоту в заметной степени, если при обработке раствора не создаются условия, благоприятные для гидролиза их солей, ив растворе не содержатся значительные количества фосфатов. При выпаривании со смесью фтористоводородной и серной кислот потерь титана и циркония не наблюдается . [c.691] В присутствии фосфатов удаление серной кислоты должно проводиться при возможно более низкой температуре во избежание потерь фосфорной кислоты . [c.691] Однократным выпариванием с какой бы то ни было кислотой редко удается полностью выделить кремнекислоту из раствора . [c.692] Например, в 1-граммовых навесках известково-натриевого стекла, содержавшего 74,1% 5162, однократным выпариванием с соляной кислотой на паровой бане и последующим высушиванием остатка при 110° в течение 1 часа было определено 73,4% 5102-После однократного выпаривания с серной кислотой и с хлорной кислотой было обнаружено соответственно 72,4% и 73,3% 5102. [c.692] Обычно некоторые количества кремния остаются в растворе даже после двукратного выпаривания с промежуточным фильтрованием. [c.692] Вернуться к основной статье