ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разложение при помощи плавней из "Практическое руководство по неорганическому анализу" Общие замечания. В этом разделе рассматриваются те плавни, которые находят применение в анализе минералов при исследовании различных их типов и классов применение их может иметь своей целью простое разложение анализируемого вещества, окисление одного или нескольких его компонентов или и то и другое вместе. Плавни и полуплавни, которые находят только какое-либо одно применение, например смесь карбоната кальция и хлорида аммония, применяемая при определении щелочных металлов в силикатах,—будут рассмотрены в соответствующих местах в связи с их специфическим применением. [c.838] За исключением борной кислоты, обычные плавни являются соединениями щелочных металлов это или щелочные плавни— гидроокиси, перекиси, карбонаты и бораты или кислотные плавни—бисульфаты, пиросульфаты и бифториды. Сульфаты и фториды иногда применяются совместно с целью вызвать образование плавиковой кислоты и таким образом повысить разлагающее действие плавня. При температуре плавления перекиси щелочных металлов являются одновременно и сильными окислителями и разлагающими реактивами, слишком сильными для применения в платиновой посуде, если они не разбавлены другими веществами. [c.838] Сплавление с карбонатами сопровождается также окислением многих элементов, входящих в состав минералов, главным образом потому, что при сплавлении происходит более тесное соприкосновение с воздухом, чем нри простом прокаливании, без применения плавня. Чтобы ускорить это окислительное действие, к карбонатам иногда прибавляют нитраты, хлораты или перекиси щелочных металлов, но обычно с течением времени окисление доходит до конца и без прибавления окислителей. Примером этому может служить минерал хромит, в котором хром (П1) окисляется до хрома (VI), независимо от того, будет или не будет прибавлен окислитель. Действие сульфатов часто также оказывается окисляющим, но оно значительно слабее, чем действие гидроокисей или карбонатов. Сульфаты сравнительно легко окисляют железо (П) до железа (1П), но не окисляют ни марганца (П), ни хрома (П1). [c.839] Кроме обычных плавней, иногда применяют окись свинца, карбонат свинца и основной нитрат висмута, особенно при разложении силикатов. [c.839] Одним из преимуществ, которые имеют эти реактивы (а также и борная кислота) по сравнению с карбонатами щелочных металлов, является легкость удаления после выполнения ими своего назначения. Они допускают, таким образом, более совершенное выделение различных компонентов пробы, не вызывая осложнений, связанных с присутствием нескольких граммов посторонних нелетучих солей, которые особенно мешают при выделении кремния, алюминия, железа, кальция и магния. Другим преимуществом этих плавней является то, что при сплавлении с ними можно в одной и той же навеске анализируемой пробы определить, кроме кремнекислоты и обычно определяемых оснований, также и щелочные металлы. Если количество имеющейся для анализа пробы ограничено, как это часто бывает при анализе минералов, это является очень важным преимуществом, могущим превысить все отрицательные стороны этих плавней. Однако при анализе горных пород, где материала для анализа обычно бывает достаточно, применение таких плавней редко оправдывается. Еще одним преимуществом этих плавней является легкость получения их в чистом виде, не содержащими загрязнений по сравнению с карбонатами щелочных металлов. [c.839] Из трех названных соединений карбонат свинца, осажденный карбонатом аммония, и основной нитрат висмута, образующие при прокаливании окислы этих металлов, которые и служат плавнями, нужно предпочесть окиси свинца, потому что первые легче могут быть получены в чистом виде. В отсутствие восстанавливающих веществ и при условии защиты от продуктов сгорания светильного газа сплавление с этими плавнями можно безопасно проводить в платиновых тиглях даже небольших размеров, под хорошей тягой. [c.839] Однако применение некоторых из этих вообще мало применяемых плавней все же вызывает возражения. Сплавление с ними требует иногда очень большой затраты времени на предварительное растирание пробы в тончайший порошок при этом возможно введение в пробу значительного количества загрязнений из применяемых для растирания приборов (см. раздел Растирание , стр. 817), а также может произойти окисление части железа (II) (см. раздел Железо , стр. 903). Сами плавни иногда нуждаются в тонком измельчении от руки (борный ангидрид). [c.839] С этими возражениями можно считаться гораздо меньше при анализе минералов, чем при анализе горных пород, так как задача, разрешаемая в первом случае—большей частью установление формулы—оправдывает большую затрату времени и необходимость проведения работы особенно тщательно. [c.839] Следует учитывать, что некоторые из этих плавней не могут быть применены во всех случаях, потому что существуют минералы, которые не разлагаются ими полностью в обычных условиях. [c.840] Описывать здесь простые способы сплавления с этими необычными плавнями, по-видимому, нет необходимости. Интересующихся их применением мы можем направить к оригинальным работам . [c.840] Обычные плавни. Карбонат натрия. Чаще всего в качестве плавня применяют безводный средний карбонат натрия. За исключением некоторых особых случаев, например когда определяют хлор и фтор, нет никакого преимущества в применении более легкоплавкого КЫаСОд или смеси нормальных карбонатов калия и натрия, потому что температуры, требуемые для сплавления большей части минералов, много выше той, при которой плавится смесь карбонатбв, и кроме того, соли калия, как известно, легче увлекаются осадками, чем соли натрия. [c.840] То обстоятельство, что так называемый химически чистый безводный карбонат натрия почти всегда содержит немного бикарбоната и потому при прокаливании выделяет воду, нисколько не уменьшает его пригодности некоторые аналитики даже советуют применять для сплавления бикарбонат натрия, который легче получить в чистом виде. При сплавлении с бикарбонатом натрия получается меньше брызг на крышке тигля, чем при сплавлении с нормальной солью. Учитывая, однако, что бикарбоната приходится брать в количестве 12—15 г на 1 г анализируемой породы, а карбоната требуется только 4—8 г, преимущество большей чистоты бикарбоната значительно снижается. [c.840] Сплавление с карбонатом натрия следует проводить только в сосудах из платины или ее сплавов. [c.840] Карбонат калия. Гигроскопичность карбоната калия делает его для сплавления минералов менее пригодным, чем карбонат натрия. Однако карбонат калия изредка применяют, главным образом потому, что некоторые элементы дают после сплавления с ним более растворимые продукты, чем после сплавления с карбонатом натрия. Карбонат калия применяют чаще всего в некоторых методах анализа танталатов и ниобатов, а в смеси с карбонатом натрия—в тех случаях, когда надо иметь сплав с более низкой температурой плавления, чем у обоих карбонатов в отдельности. Перед применением карбоната калия его, конечно, надо обезвоживать. [c.840] Гидроокиси щелочных металлов. Г идроокиси натрия и калия являются энергичными плавнями, но редко применяются в полном анализе горных пород, потому что даже лучшие продажные препараты едких щелочей не так чисты, как карбонат и бикарбонат натрия кроме того, для сплавления с едкими щелочами приходится применять серебряные и золотые тигли вместо платиновых тигли из этих металлов не допускают применения таких высоких температур, при которых проводят сплавления в платиновой посуде хотя золотые и серебряные тигли разрушаются меньше, чем платиновые, все же значительное количество металла переходит в плав и должно быть затем удалено. [c.840] Терекись натрия. Перекись натрия энергично разлагает минералы, все же ее не так часто применяют в полном анализе силикатов, как в техническом анализе, при определении отдельных элементов в последнем случае ее применяют с целью перевести определяемый элемент в требуемую, более высокую степень окисления и одновременно отделить его от других элементов, которые могли бы помешать его определению. [c.841] например, отделяют хром от железа с последующим его определением, во многих сульфидах определяют серу и др. Когда для этой цели применяют перекись натрия, ее полное освобождение от посторонних веществ не имеет значения, лишь бы она не содержала элемента, подлежащего определению. Сплавления с перекисью натрия, так же как и сплавления с едкими щелочами, нельзя проводить в платиновой посуде (в обычных условиях). Для этого требуются железные или никелевые тигли. Однако тигли эти сильно разрушаются при обычном способе сплавления и потому быстро выходят из строя. Большинство элементов, входящих в состав металлов, из которых сделаны тигли, переходит в раствор при сплавлении, и этим ограничивается возможность последующего анализа. [c.841] В некоторых случаях можно взвесить тигель до и после сплавления и внести поправку, зная химический состав тигля. Можно применять и платиновые тигли, если внутренняя поверхность их покрыта толстым слоем плавленого карбоната натрия, затем тонким слоем плавленой перекиси натрия, а сплавление проводится при возможно более низкой температуре и не слишком продолжительное время. [c.841] При сплавлении с перекисью натрия навеску следует хорошо перемешать с 5—15 г сухой перекиси натрия, покрыть слоем перекиси натрия в 1—2 г, покрыть тигель крышкой и нагревать в электрическом муфеле при 600—700° или на голом пламени. В первом случае постепенно вдвигают тигель в муфель и, когда содержимое тигля расплавится, осторожно поворачивают тигель, чтобы захватить жидкой массой еще неразложившиеся частицы, после чего нагревают еще 5 мин. Во втором случае сначала нагревают тигель с содержимым на горячей плитке 5—10 мин., чтобы удалить воду из перекиси натрия, а затем осторожно плавят содержимое тигля, держа тигель щипцами и медленно двигая им вокруг наружной части пламени, пока содержимое тигля, расплавившись, не опустится спокойно вниз. При этом надо остерегаться поднимать температуру слишком быстро, чтобы не произошло разбрызгивания. Когда содержимое тигля станет спокойно плавиться, медленно поворачивают тигель, чтобы жидкая масса захватила неразложившиеся еще частицы на дне и стенках тигля, и продолжают нагревание приблизительно при 600° около 5 мин., после чего нагревают 1 мин. при температуре около 700°. Охлаждают сплав и затем вынимают его в виде плотной лепешки, постукивая дном тигля, пока он еще теплый, по железной плитке. [c.841] Был рекомендован простой способ сплавления с перекисью натрия, при котором никелевые тигли очень мало разрушаются. Анализируемую пробу смешивают с сахарным углем и перекисью натрия и сплавляют в тигле, погруженном в воду во время сплавления и последующего охлаждения. После охлаждения сплав легко вынимается из тигля в крайнем случае достаточно легкого удара, чтобы освободить его полностью. После сплавления обычно остается маленький несплавившийся остаток. Последний, однако, быстро оседает после растворения плава в кислоте и может быть легко перенесен на фильтр и снова сплавлен таким же образом с перекисью натрия или с карбонатом натрия в платиновом тигле. Хотя опасность сильного взрыва незначительна, все же во время сплавления смеси следует надевать очки. [c.842] Вернуться к основной статье