Cтраница 1
Обработка готовой кремнекислоты приводит к улучшению свойств как пирогенной, так и осажденной модификаций, и уменьшению отмеченных выше различий. [1]
По нелетучему остатку, получающемуся после обработки нечистой кремнекислоты смесью серной и фтористоводородной кислот, можно установить, какие компоненты нужно искать в сложном осадке от аммиака. Если этот первый остаток весит не более 2 - 3 мг и после сплавления с небольшим количеством карбоната натрия легко растворяется ( обычный случай) в горячей разбавленной соляной кислоте, то можно с полной уверенностью считать, что тантал и ниобий не будут найдены в последующем осадке от аммиака и что исходный анализируемый материал не содержит заметных количеств фосфора, циркония или титана. Большой нелетучий остаток после обработки HF H2S04 или остаток, не дающий после сплавления с содой прозрачного раствора при растворении в соляной кислоте, ясно указывают на присутствие необычных составных частей. Так, остаток может содержать сульфат бария, сульфат свинца, окислы ниобия, тантала или сурьмы; или титан, цирконий и олово, одни или вместе с фосфором. [2]
По нелетучему остатку, получающемуся после обработки нечистой кремнекислоты смесью серной и плавиковой кислот, можно установить, какие компоненты нужно искать в сложном осадке от аммиака. Если этот первый остаток весит не более 2 - 3 мг и после сплавления с небольшим количеством карбоната натрия легко растворяется ( обычный случай) в горячей разбавленной соляной кислоте, то можно с полной уверенностью считать, что тантал и ниобий не будут найдены в последующем осадке от аммиака и что исходный анализируемый материал не содержит заметных количеств фосфора, циркония или титана. Большой нелетучий остаток после обработки HF H2SO4 или остаток, не дающий после сплавления с содой прозрачного раствора при растворении в соляной кислоте, ясно указывают на присутствие необычных составных частей. Так, остаток может содержать сульфат бария, сульфат свинца, окислы ниобия, тантала или сурьмы; или титан, цирконий и олово, одни или вместе с фосфором. [3]
Для учета присутствующих примесей необходимо произвести обработку выделенной и прокаленной кремнекислоты серной и плавиковой кислотами, причем эти кислоты должны быть испытаны йа отсутствие нелетучих примесей. [4]
Необходимо проявлять особую осторожность при сжигании фильтра с осадком кремнекислоты и при обработке прокаленной кремнекислоты серной и фтористоводородной кислотами, чтобы избежать механических потерь. Лучше всего сначала медленно нагреть влажный фильтр с остатком кремнекислоты, выделенной после второго выпаривания, до обугливания бумаги, избегая ее воспламенения, а затем присоединить кремнекислоту, полученную при первом выпаривании, и также осторожно обуглить фильтр. При прокаливании на паяльной горелке тигель целесообразно опустить на две трети высоты в отверстие, проделанное в асбестовом щите. Обработка прокаленного остатка водой или разбавленной кислотой может вызвать его распыление, поэтому жидкость лучше вводить из пипетки, которую наполняют и, слегка приподняв крышку тигля, осторожно выливают жидкость из пипетки так, чтобы она стекала по стенке тигля. [5]
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. [6]
Количественное отделение кремния от других элементов редко бывает необходимо, так как содержание его обычно определяется по потере в массе, полученной после обработки взвешенной нечистой кремнекислоты фтористоводородной и серной кислотами и прокаливания нелетучего остатка. Примеси, таким образом, не имеют значения, если они нелетучи, де изменяются в массе в результате обработки смесью кислот и не присутствуют в таких количествах, чтобы вызвать затруднения при выпаривании или последующем прокаливании нелетучего остатка. [7]
Если проводить разделение, как указано в предыдущем ходе анализа, то фосфаты ( и хроматы, если присутствуют) будут оставаться с фторидами идо некоторой степени влиять на весовое определение. При этом обработку кремнекислоты ведут азотной кислотой, чтобы исключить введение в раствор иона хлора. [8]
В найденный вес кремнекислоты надо обязательно внести поправку на примеси, которые всегда в ней содержатся. Поправку находят обработкой полученной кремнекислоты плавиковой и серной кислотами ( обе должны быть свободными от нелетучих примесей), выпариванием, прокаливанием в течение 1 - 2 мин. Прокаливания на паяльном пламени здесь не требуется, так как остаток в тигле очень незначительный. Не следует, однако, на этом основании пренебрегать вторым взвешиванием, даже если остаток кажется совсем ничтожным. При анализе горных пород он никогда не бывает невесомым, и, кроме того, этим вторичным взвешиванием исправляется ошибка, происходящая от потери в весе самого тигля при прокаливании кремнекислоты. Перед приливанием плавиковой кислоты надо смочить содержимое тигля водой, хотя при обработке HF прокаленной кремнекислоты реакция идет не так бурно, как она проходит с кремнекис-лотой, которая не была прокалена на паяльной горелке. Однократной обработки несколькими миллилитрами плавиковой кислоты достаточно, чтобы удалить всю кремнекислоту. [9]
В найденную массу кремнекислоты: надо обязательно внести поправку на примеси, которые всегда в ней содержатся. Поправку находят обработкой полученной кремнекислоты фтористоводородной и серной кислотами ( обе должны быть свободными от нелетучих примесей), выпариванием, прокаливанием в течение 1 - 2 мин и вторичным взвешиванием. Прокаливания на паяльном пламени здесь не требуется, так как остаток в тигле очень незначительный. Не следует, однако, на этом основании пренебрегать вторым взвешиванием, даже если остаток кажется совсем ничтожным. При анализе горных пород он никогда не бывает невесомым, и, кроме того, этим вторичным взвешиванием исправляется ошибка, происходящая от потери в массе самого тигля при прокаливании кремнекислоты. Перед приливанием фтористоводородной кислоты надо смочить содержимое тигля водой, хотя при обработке HF прокаленной кремнекислоты реакция идет не так бурно, как она проходит с кремнекислотой, которая не была прокалена на паяльной горелке. Однократной обработки несколькими миллилитрами фтористоводородной кислоты достаточно, чтобы удалить всю кремне-кислоту. [10]
В обычном ходе анализа горных пород кремнекислота, выделенная обезвоживанием кислотами, может быть загрязнена фосфатами. Это происходит в том случае, если анализируемая проба наряду с фосфором содержит титан, цирконий, торий или олово. Оставшуюся часть фосфора можно снова перевести в осадок, для чего нелетучий остаток, после обработки кремнекислоты фтористоводородной и серной кислотами, сплавляют с карбонатом натрия и плав обрабатывают кислотой. [11]
В обычном ходе анализа сера не создает затруднений, если только она не связана с такими элементами, как барий, свинец или стронций, ( которые образуют нерастворимые сульфаты) или не присутствуете больших количествах совместно с кальцием. В первом случае, особенно при наличии бария, сера выпадает в осадок в виде сульфата бария вместе с крем-некислотой. Присутствие сульфата бария в остатке кремнекислоты узнается по характеру этого осадка и по размерам и внешнему виду нелетучего остатка после обработки кремнекислоты фтористоводородной и серной кислотами. Если обработка HF H2S04 опускается, то естественно результаты определения кремнекислоты будут повышенными. Если же эта обработка проводится, получаются пониженные результаты для кремнекислоты, так как при том интенсивном прокаливании, которое требуется для обезвоживания SiO2 перед первым взвешиванием, образуется силикат бария. В результате обработки остатка фтористоводородной и серной кис-лотамл перед вторым взвешиванием силикат бария снова переходит в сульфат. [12]
В обычном ходе анализа сера не создает затруднений, если только она не связана с такими элементами, как барий, свинец или стронций, ( которые образуют нерастворимые сульфаты) или не присутствует в больших количествах совместно с кальцием. В первом случае, особенно при наличии бария, сера выпадает в осадок в виде сульфата бария вместе с кремне-кислотой. Присутствие сульфата бария в остатке кремнекислоты узнается по характеру этого осадка и по размерам и внешнему виду нелетучего остатка после обработки кремнекислоты фтористоводородной и серной кислотами. Если обработка HF H2S04 опускается, то естественно результаты определения кремнекислоты будут повышенными. Если же эта обработка проводится, получаются пониженные результаты для кремне - - кислоты, так как при том интенсивном прокаливании, которое требуется для обезвоживания кремнекислоты перед первым взвешиванием, образуется силикат бария. В результате обработки остатка фтористоводородной и серной кислотами перед вторым взвешиванием силикат бария снова переходит в сульфат. [13]
При анализе горных пород можно считать, что висмут в них не содержится вовсе, а в минералах встречается редко. Он, однако, часто находится в некоторых рудах свинца, олова, серебра, меди, никеля, кобальта и в легкоплавких сплавах. В обычном ходе анализа большее или меньшее количество висмута сопровождает кремний в виде оксисоединений висмута, если обезвоживание кремнекислоты проводилось выпариванием солянокислого или азотнокислого растворов. Это, без сомнения, приводит к ошибке при определении кремния вследствие изменения состава этого соединения висмута при обработке нечистой кремнекислоты фтористоводородной и серной кислотами и прокаливании оставшихся в тигле примесей. При обычном ходе анализа, если не принять специальных мер предосторожности, висмут попадет в осадок от аммиака и будет принят за алюминий. Осаждение висмута аммиаком происходит практически полностью, если в анализируемом растворе имеются хлорид-ионы, но тогда в выделяющемся осадке будет в большей или меньшей мере присутствовать хлорид висмутила, и потому осадок нельзя прокаливать, рассчитывая взвесить потом Bi. Из растворов, содержащих сульфат - и нитрат-ионы ( но не содержащих хлорид-ионов), висмут осаждается аммиаком не полностью, и осадок также содержит оксисоединения висмута. При анализе металлургических продуктов присутствие висмута создает затруднения главным образом при выполнении электроаналитических определений, потому что висмут осаждается и на катоде и на аноде, большей частью на первом. [14]
Хотя для очень большой точности анализа и требовалось бы, чтобы все силикаты, содержащие фтор, обрабатывались способом, описанным ниже ( см. Анализ в присутствии значительного количества фтора), все же, когда фтор содержится в очень малых количествах, как это имеет место в большинстве горных пород, не стоит прибегать к этому кропотливому методу. Так можно поступать потому, что фтор вызывает потерю SiO, в количестве меньшем, чем три четверти его веса, и то только в том случае, если весь он улетучится в виде тетрафторида кремния, когда раствор выпаривают с соляной кислотой. На практике, однако, потеря бывает меньше, так как тетрафторид кремния разлагается водой. Часть фтора при этом, может быть, улетучивается в виде фтористого водорода, а большая часть его задерживается в виде фторосиликатов. Последние, при прокаливании их с остатком крем-некислоты, подвергаются по крайней мере частичному разложению, а при обработке прокаленной кремнекислоты плавиковой и серной кислотами связанный в этих фторосиликатах металл ( обычно натрий) будет взвешен в виде сульфата, если не улетучится при прокаливании. [15]