Анализ, хранение и смешивание фтора
5-10-2016, 23:29
Количественное определение фтора в удобрениях следует проводить методом, состоящим из двух стадий.
1. Извлечение фтора путем отгонки его а виде H2SiF6 с разбавленной серной кислотой при высокой температуре по И. В. Тананаеву. При этом протекают следующие реакции:
2. Последующее определение фтора в дистилляте алкалиметрически по уравнению:
Ход определения. 4—5 г суперфосфата взвешивают в пробирке по разности, помещают в колбу для отгонки, содержащую 0,5—1 г кварцевого песка и несколько кусочков кварцевого стекла для более равномерного кипения. В колбу приливают 35—40 мл H2SO4 (1:2), закрывают каучуковой пробкой с короткой отводной стеклянной трубкой, которой она соединяется с холодильником. Содержимое колбы медленно кипятят на песчаной бане, собирая дистиллят в приемник, в который предварительно помещают 2,5—3 г хлорида калия. Нагревание продолжают 1 1/2—2 часа. Окончание дистилляции определяют по остыванию трубки, соединяющей колбу с холодильником. При этом жидкость в реакционной колбе должна иметь температуру 250—280°. В указанных условиях фтор отгоняется полностью, если в анализируемом объекте нет борной кислоты и коллоидной кремнекислоты, которые замедляют отгонку. По окончании отгонки прекращают нагревание. Холодильник и часть трубки, соединяющей холодильник, промывают 20—25 мл дистиллированной воды, прокипяченной для удаления CO2.
Промывание аппарата проводят из цилиндра, пропуская через холодильник промывную воду отдельными порциями и собирая ее в тот же приемник.
Определение фтора в дистилляте. Перед титрованием отгон надо тщательно нейтрализовать до pH 3,5.
Для этого прибавляют 3 капли смешанного индикатора и нейтрализуют дистиллят сначала 1 н раствором NaOH, затем 0,1 н раствором NaOH до изменения окраски от розово-фиолетовой до серой (бесцветной) со слабо-зеленоватым оттенком. Нейтрализованный бесцветный раствор нагревают до начала кипения (при этом он становится ярко-зеленым), прибавляют 0,5 мл 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют титрованным раствором 0,1 н NaOH до слабо-розовой окраски, а затем нагревание повторяют и, если при этом розовое окрашивание исчезло, добавляют еще несколько капель 0,1 н NaOH до устойчивой розовой окраски.
Количество фтора определяют по формуле:
где 28,5 — грамм-эквивалент фтора в данной реакции;
H — нормальность щелочи;
b — количество мл 0,1 н NaOH, пошедшее на титрование; а — навеска.
После каждого анализа прибор для перегонки тщательно промывают.
Реактивы:
1. Кварцевый песок. Обычный кварцевый песок промывают соляной кислотой, затем водой, сушат и прокаливают в муфеле.
2. Серная кислота. Химически чистую серную кислоту уд. в. 1,84 разбавляют дистиллированной водой в отношении 1 : 2 (один объем кислоты и 2 объема воды). На одно определение требуется 35—40 мл разбавленного раствора.
3. Щелочь. Гидроокись натрия, 1 н раствор: 40 г химически чистого или чистого для анализа едкого натра обмывают с поверхности дистиллированной водой и растворяют в литре воды, свободной от карбонатов.
4. Едкий натр, 0,1 н раствор.
5. Индикаторы.
а) Смешанный индикатор.
Раствор смешанного индикатора готовится соединением 1 объема 0,1%-но-го раствора диметилжелтого препарата в спирте с 1 объемной частью 0,1 %-ного раствора метиленовой сини (медицинский препарат) в спирте. Сохранять в темной склянке. На одно определение брать 3 капли.
б) Фенолфталеин.
1 %-ный спиртовой раствор. На одно определение брать 0,5 мл.
6. Хлористый калий — сухой препарат «химически чистый» или «чистый для анализа». На одно определение брать 2—3 г.
7. Дистиллированная вода, свободная от карбонатов и углекислоты.
8. Кусочки кварца или кварцевого стекла.
Прибор для отгонки фтора. Схема прибора показана на рисунке 19. Круглодонная колба (3) емкостью 125—150 мл с невысоким горлом и карманом (5) для термометра (4) соединена с шариковым холодильником (2) короткой отводной трубочкой (6) с плотно пригнанными резиновыми пробками. Соединительная трубка (6), как и колба, сделана из жаростойкого стекла или кварца. Холодильник укреплен над приемником конической колбой (1) емкостью 250 мл. Термометр (4) со шкалой на 300—350°. Реакционная колба помещается на песчаной бане (7).
1. Извлечение фтора путем отгонки его а виде H2SiF6 с разбавленной серной кислотой при высокой температуре по И. В. Тананаеву. При этом протекают следующие реакции:
Ca5(PO4)3F + 5H2SО4 = 5CaSО4 + 3Н3РО4 + HF;
6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O.
6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O.
2. Последующее определение фтора в дистилляте алкалиметрически по уравнению:
K2SіF6 + 4NaOH = 2KF + 4NaF + SiO2 + 2Н2О.
Ход определения. 4—5 г суперфосфата взвешивают в пробирке по разности, помещают в колбу для отгонки, содержащую 0,5—1 г кварцевого песка и несколько кусочков кварцевого стекла для более равномерного кипения. В колбу приливают 35—40 мл H2SO4 (1:2), закрывают каучуковой пробкой с короткой отводной стеклянной трубкой, которой она соединяется с холодильником. Содержимое колбы медленно кипятят на песчаной бане, собирая дистиллят в приемник, в который предварительно помещают 2,5—3 г хлорида калия. Нагревание продолжают 1 1/2—2 часа. Окончание дистилляции определяют по остыванию трубки, соединяющей колбу с холодильником. При этом жидкость в реакционной колбе должна иметь температуру 250—280°. В указанных условиях фтор отгоняется полностью, если в анализируемом объекте нет борной кислоты и коллоидной кремнекислоты, которые замедляют отгонку. По окончании отгонки прекращают нагревание. Холодильник и часть трубки, соединяющей холодильник, промывают 20—25 мл дистиллированной воды, прокипяченной для удаления CO2.
Промывание аппарата проводят из цилиндра, пропуская через холодильник промывную воду отдельными порциями и собирая ее в тот же приемник.
Определение фтора в дистилляте. Перед титрованием отгон надо тщательно нейтрализовать до pH 3,5.
Для этого прибавляют 3 капли смешанного индикатора и нейтрализуют дистиллят сначала 1 н раствором NaOH, затем 0,1 н раствором NaOH до изменения окраски от розово-фиолетовой до серой (бесцветной) со слабо-зеленоватым оттенком. Нейтрализованный бесцветный раствор нагревают до начала кипения (при этом он становится ярко-зеленым), прибавляют 0,5 мл 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют титрованным раствором 0,1 н NaOH до слабо-розовой окраски, а затем нагревание повторяют и, если при этом розовое окрашивание исчезло, добавляют еще несколько капель 0,1 н NaOH до устойчивой розовой окраски.
Количество фтора определяют по формуле:
F% = 28,5*H*b*100/a*100,
где 28,5 — грамм-эквивалент фтора в данной реакции;
H — нормальность щелочи;
b — количество мл 0,1 н NaOH, пошедшее на титрование; а — навеска.
После каждого анализа прибор для перегонки тщательно промывают.
Реактивы:
1. Кварцевый песок. Обычный кварцевый песок промывают соляной кислотой, затем водой, сушат и прокаливают в муфеле.
2. Серная кислота. Химически чистую серную кислоту уд. в. 1,84 разбавляют дистиллированной водой в отношении 1 : 2 (один объем кислоты и 2 объема воды). На одно определение требуется 35—40 мл разбавленного раствора.
3. Щелочь. Гидроокись натрия, 1 н раствор: 40 г химически чистого или чистого для анализа едкого натра обмывают с поверхности дистиллированной водой и растворяют в литре воды, свободной от карбонатов.
4. Едкий натр, 0,1 н раствор.
5. Индикаторы.
а) Смешанный индикатор.
Раствор смешанного индикатора готовится соединением 1 объема 0,1%-но-го раствора диметилжелтого препарата в спирте с 1 объемной частью 0,1 %-ного раствора метиленовой сини (медицинский препарат) в спирте. Сохранять в темной склянке. На одно определение брать 3 капли.
б) Фенолфталеин.
1 %-ный спиртовой раствор. На одно определение брать 0,5 мл.
6. Хлористый калий — сухой препарат «химически чистый» или «чистый для анализа». На одно определение брать 2—3 г.
7. Дистиллированная вода, свободная от карбонатов и углекислоты.
8. Кусочки кварца или кварцевого стекла.
Прибор для отгонки фтора. Схема прибора показана на рисунке 19. Круглодонная колба (3) емкостью 125—150 мл с невысоким горлом и карманом (5) для термометра (4) соединена с шариковым холодильником (2) короткой отводной трубочкой (6) с плотно пригнанными резиновыми пробками. Соединительная трубка (6), как и колба, сделана из жаростойкого стекла или кварца. Холодильник укреплен над приемником конической колбой (1) емкостью 250 мл. Термометр (4) со шкалой на 300—350°. Реакционная колба помещается на песчаной бане (7).