книги из ГПНТБ / Бабко, А. К. Фотометрический анализ. Методы определения неметаллов
.pdfмышьяка. Сероводородпоглощают ацетатом свинца, для этого ди стиллят пропускают через тампон из ваты, смоченный 10%-ным раствором ацетата свинца. Если дистиллят пропускать через рас твор меди в хлористоводородной кислоте [50 г хлорида меди(І) в 100 мл хлористоводородной кислоты, разбавленной (1:1)], то можно удалить значительные количества сероводорода, фосфори стого и сурьмянистого водорода.
Присутствие ионов тяжелых металлов, которые выделяются на металлах, применяемых для восстановления мышьяка, в сильной мере задерживает выделение мышьяка. В анализируемом растворе может находиться до 50 мг ионов свинца и до 10 мг серебра. Присутствие 50 мг ионов меди при определении 5—10 мкг мышья
ка приводит к ошибке, составляющей 20%. |
|
|
|||
В присутствии ионов никеля и кобальта по |
|
|
|||
лучаются заниженные результаты. |
|
|
|||
Ионы железа, хрома и молибдена могут |
|
|
|||
находиться в растворе в довольно заметных |
|
|
|||
количествах (до 50 |
мг), селен |
не мешает |
|
|
|
отгонке. |
Окислители |
мешают |
выделению |
|
|
арсина. |
|
|
|
|
|
Реактивы |
|
|
|
|
|
Иодид калия, 20%-ный раствор. |
|
|
|
||
Хлорид олова(ІІ), 0,5%-ный раствор в концен |
Рис. 29. Прибор для от |
||||
трированной хлористоводородной кислоте. |
|||||
|
|
|
|
гонки мышьяка в виде |
|
Ход отделения. Отгонку ведут в приборе, |
|
арсина: |
|||
показанном на рис. 29. До 20 мл анализи* |
/ — колба для восстановле |
||||
ния; |
2— капельная воронка; |
||||
руемого раствора, содержащего до 30 мкг |
|
3—приемник. |
|||
мышьяка, помещают в колбу для восста |
или |
3 н. хлористово |
|||
новления |
1, прибавляют 20 мл |
8 н. серной |
дородной кислоты и, если надо, разбавляют дистиллированной водой до 40 мл. К раствору прибавляют 4 мл 20%-ного раствора иодида калия, 2—5 капель 0,5%-ного раствора хлорида олова (И) и слабо нагревают в течение 10 мин для восстановления мышья ка (V) до мышьяка(III). Охлаждают раствор ледяной водой до 5°С, насыпают 10—15 г цинка, не содержащего примеси мышьяка, быстро закрывают колбу и конец отводной трубки погружают в смесь растворов иода и бикарбоната или любого другого ука занного выше поглотительного раствора. Раствор оставляют в ле дяной воде на 10—15 мин, а затем выдерживают при комнатной температуре в течение 1 ч.
Одновременно проводят холостой опыт со всеми используемыми реактивами, но не вводят исследуемый раствор.
Ход дальнейшего, определения зависит от применяемого погло тителя (см. ниже).
Выделение арсина можно проводить также из щелочного рас твора. Отгонка арсина из щелочного раствора, а также электроли тическое выделение арсина описаны ниже.
137
IV. 1.3. Экстракция хлорида мышьяка (III)
Хлорид мышьяка(III) хорошо экстрагируется из хлористоводо родных растворов четыреххлористым углеродом [18—20], бензолом и хлороформом. Лучшими экстрагентами являются бензол и хло роформ [20]. Степень экстракции зависит от концентрации хлори стоводородной кислоты. Так, из 12—13 М раствора при равных объемах водной и неводной фаз экстрагируется 77% мышьяка. Снижение концентрации хлористоводородной кислоты до 9 М при водит к уменьшению экстракции мышьяка на 4% (73%). При проведении экстракции из раствора, состоящего из воды, концен трированных серной и хлористоводородной кислот в объемных отношениях 2 :2 :7 , степень экстракции мышьяка достигает 88%.
Мешающие вещества. Экстракции мышьяка(III) мешают окис лители, которые окисляют его до мышьяка (V). Вместе с мышья ком, но значительно более полно, экстрагируется германий. Селен(ІѴ) экстрагируется примерно на 0,1%, а сурьма(ІІІ) при кис лотности от 6 до 13 М — менее чем на 0,01%. Другие элементы практически не экстрагируются. Для отделения германия мышьяк(III) окисляют до мышьяка (V) и экстрагируют германий из 9— 10 М раствора по хлористоводородной кислоте. Затем мышьяк восстанавливают иодидом калия и экстрагируют мышьяк(III). Этот метод приводит к практически полному разделению мышьяка и германия даже при соотношении [Ge]: [As] = 10е.
Ход отделения. К исследуемому раствору, содержащему 1— 60 мкг мышьяка, прибавляют концентрированные серную и хло ристоводородную кислоты с таким расчетом, чтобы объемные от
ношения |
воды, серной и хлористоводородной кислот составили |
2: 2: 7, |
не допуская разогревания жидкости. Затем жидкость пе |
реводят в делительную воронку, прибавляют равный объем хлоро форма и жидкости перемешивают осторожным переворачиванием делительной воронки в течение 2 мин. Воройку оставляют до раз деления жидкости и хлороформный слой отделяют. Экстракцию повторяют дважды с половинными объемами хлороформа. Хлоро формные растворы переносят в другую делительную воронку, при бавляют 10—15 мл дистиллированной воды, взбалтывают и остав ляют до разделения жидкостей. Хлороформ отделяют и реэкстрак цию мышьяка дважды повторяют, применяя по 5 мл воды. Водные фазы сливают и определяют мышьяк.
Если нет уверенности, что мышьяк находится в трехвалентном состоянии, к кислому раствору перед экстракцией прибавляют иодид калия.
IV. 1.4. Экстракция иодида мышьяка (III) [21]
Мышьяк(ІІІ) экстрагируют в виде иодида с помощью четырех хлористого углерода или хлороформа [22, 23]. При содержании* 10— 30 мкг мышьяк из пробы практически полностью отделяется
138
трехкратной экстракцией. Описан также метод экстракционного отделения мышьяка (V) четыреххлористым углеродом из 14—17 н. раствора по H2S04 в присутствии бромида [24]. На 100 мкг мышья ка в 25 мл берут 200 мг КВг. При кислотности меньше 10 н. по H2S04 экстракция не происходит, а при кислотности больше 17 н. выделяется бром и бромистоводородная кислота.
Мешающие вещества. Отделению мышьяка мешают окислители. Не мешает присутствие до 5 мг молибдена, 5 мг вольфрама, 5 мг РгОэ,. 100 мг ванадия, 100 мг кремния, 100 мг селена и 100 мг ртути.
Реактивы
Иодид калия, 0,1 М раствор в очищенной хлористоводородной кислоте
(пл. 1,19).
Ход отделения. До 10 мл испытуемого раствора, содержащего 5—45 мкг мышьяка, помещают в делительную воронку емкостью 100 мл и прибавляют трехкратное количество относительно взя того раствора очищенной хлористоводородной кислоты (пл. 1,19), содержащей 0,1 моль/л КІ. Затем прибавляют 20 мл СС14 и взбал тывают в течение 2 мин. Органическую фазу переносят в дели тельную воронку емкостью 50 мл и промывают 5—10 мл 9 н. очи щенной хлористоводородной кислотой, встряхивая в течение 20 с. Промытый экстракт сливают в делительную воронку и взбалтывают в течение 2 мин с 15 мл воды. При этом мышьяк переходит в вод ный слой. Извлечение мышьяка повторяют, добавив 10 мл воды. Водные растворы объединяют и определяют мышьяк.
IV. 1.5. Экстракция мышьяка с применением реактивов, содержащих тиольную и тионную группы
Для отделения мышьяка широко используются экстракционные методы с применением реактивов, содержащих тиольную и тион ную группы: диэтилдитиокарбамат [25—32], пирролидиндитиокарбамат [33], гексаметилендитиокарбамат гексаметиленаммония
[34, 35], ксантогенат [36—38] и тионалид [39].
Экстракция с применением диэтилдитиокарбамата. Диэтилдитиокарбаматный комплекс мышьяка(III) экстрагируется хлоро формом в широких пределах кислотности (1—10 н. H2S04).
Мешающие вещества. При кислотности выше 1 н. по минераль ной кислоте цинк, никель, железо (И) и кадмий не экстрагируются хлороформом и не мешают определению. Для отделения от свинца необходимо создавать 2 М кислотность хлористоводородной кис лотой и выше. В присутствии щавелевой кислоты германий экстра гируется в очень малых количествах, поэтому при отделении мышьяка германий связывают щавелевой кислотой. Медь, висмут и ртуть предварительно отделяют от мышьяка экстракцией в виде дитиокарбаматов в присутствии перекиси водорода для удержива ния мышьяка в пятивалентном состоянии.
139
Реактивы |
|
Диэтилдитиокарбамат диэтиламмония. Растворяют |
1 г чистого препарата |
в 100 мл перегнанного хлороформа, хранят в темной |
склянке не более 1 су |
ток. Вместо этого раствора можно пользоваться свежеприготовленным хлоро формным раствором диэтилдитиокарбаминовой кислоты.
Пергидроль, х. ч.
'Хлороформ, очищенный.
Бромная вода, насыщенный раствор брома в воде.
Тиогликолевая кислота, 10%-ный водный раствор.
Смесь аскорбиновой кислоты и иодида калия. Растворяют 15 г иодида калия и 2,5 аскорбиновой кислоты в 100 мл. Раствор готовят ежедневно.
Нитрат магния, 2%-ный водный раствор.
Ход отделения. К 16 мл испытуемого раствора, содержащего до 500 мкг мышьяка (V), прибавляют 2—4 мл концентрированной сер ной кислоты и переносят в делительную воронку. К раствору до бавляют 0,5 мл пергидроля, 5 мл раствора дитиокарбамата или раствора дитиокарбаминовой кислоты в хлороформе и встряхи вают в течение 30 с. Органическую фазу отбрасывают, а водную промывают без перемешивания 1 мл хлороформа, который также отбрасывают. Затем экстрагируют 2—3 мл раствора диэтилдитиокарбамата и снова промывают 1—2 мл хлороформа. Таким обра зом можно отделить 1—2 мг меди и висмута. Если второй экстракт окрашен, то экстракцию повторяют еще раз.
Кислый водный раствор переносят в колбу, добавляют 0,5 мл пергидроля и осторожно кипятят в течение 15 мин. Затем прили вают 0,5 мл бромной воды и продолжают кипятить до удаления брома. Если бром сразу восстанавливается, то это означает, что в растворе присутствует перекись водорода. В *гаком случае кипяче ние продолжают несколько минут, прибавляют 0,5 мл бромной воды и кипятят до удаления брома. Нагревание прекращают, до бавляют 2 мл раствора тиогликолевой кислоты и 0,5 мл раствора смеси аскорбиновой кислоты и иодида калия. Спустя 15 мин рас твор охлаждают и добавляют 1 мл раствора смеси аскорбиновой кислоты и иодида кйлия.
Добавляют 5 мл дитиокарбамата и экстрагируют мышьяк(III), встряхивая в течение 10 с. При этом одновременно экстрагируется сурьма и олово. Хлороформный раствор сливают в колбу ем костью 50 мл. Водную фазу промывают без перемешивания тремя порциями хлороформа по 1 мл, который прибавляют к хлороформ ному раствору. Экстракцию повторяют еще с 5 мл раствора ди тиокарбамата и промывают водный раствор 2 мл хлороформа, сливая хлороформные растворы в ту же колбу. Если в анализи руемой пробе содержится фосфат, то объединенный хлороформный экстракт встряхивают в течение нескольких секунд с 5 мл 1 н. серной кислоты для удаления следов фосфата.
Хлороформный экстракт помещают в маленькую фарфоровую чашку, в которую добавляют 1 мл дистиллированной воды так, чтобы она распределилась кольцом по окружности чашки над хло роформным раствором, и выпаривают на водяной бане до удале
140
ния хлороформа. Приливают 2 мл концентрированной азотной кислоты и выпаривают на водяной бане досуха. Затем смачивают сухой остаток 2 мл раствора нитрата магния и упаривают до обра зования густой массы, которую смачивают 0,5 мл концентрирован ной азотной кислоты и осторожно нагревают до растворения со лей. Раствор переносят в маленький платиновый тигель с помощью 2 мл воды, выпаривают досуха, подсушивают и прокаливают при 500 °С. Остаток растворяют в 0,2 мл 6 н. серной кислоты и не скольких каплях воды. Содержание мышьяка определяют одним из описанных ниже методов.
IV. 1.6. Другие методы отделения и концентрирования мышьяка
Мышьяк количественно экстрагируется в виде фторидного ком плекса M[AsFe] из концентрированного раствора фтористоводород ной кислоты [40], а также в виде смешанного комплекса ферроина
сгексафторидом мышьяка [41]. Фосфор отделяют экстракцией фосфорномолибденовой гетерополикислоты амиловым спиртом. Мышьяковомолибденовая гетерополикислота при этом остается в водной фазе [42—45].
Отделение мышьяка от многих компонентов можно проводить осаждением его сероводородом из сильно кислых хлористоводо родных растворов.
Соосаждение мышьяка проводят в виде арсената железа вместе
сгидратом окиси железа, а также в виде арсената магния и ам мония вместе с фосфатом магния и аммония [46].
Мышьяк отионов металлов часто отделяют с помощью ионообменников [47]. Для этого кислый раствор (0,3 н. по НС1), содер жащий мышьяковую кислоту, пропускают через катионит (КУ-1, КУ-2 и др.) в Н+-форме. При этом катионы остаются на катио ните, а мышьяковая кислота остается в элюате.
Для отделения мышьяка применяют также тонкослойную [48, 49] и бумажную хроматографию [50—52]. Отделение катионов металлов от мышьяка можно также проводить экстракцией в виде купферонатов, оксихинолинатов и других соединений с органиче скими реагентами.
IV. 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА
В наиболее удачном методе определения мышьяка использо вана реакция образования желтой мышьяковомолибденовой гете рополикислоты, которую затем восстанавливают до так назы ваемой мышьяковомолибденовой сини. Однако можно проводить определение мышьяка и по оптической плотности желтого ком плекса [53].
141
Спектры поглощения желтого мышьяковомолибденового ком плекса и мышьяковомолибденовой сини представлены на рис. 30. Из этого рисунка следует, что если проводить измерение оптиче ской плотности желтого комплекса в видимой области при 400 нм, то чувствительность метода примерно в 5 раз меньше по сравне нию с чувствительностью метода, основанного на измерении опти ческой плотности мышьяковомолибденовой сини при 700—800 нм. Свойства мышьяковомолибденовых гетерополикислот, как желтой, так и синей, подобны свойствам фосфорномолибденовых гетеро поликомплексов (см. гл. III). Поэтому основная трудность при определении мышьяка этим методом заключается в отделении
мышьяка от фосфора. Методы отделения мышьяка рассмот рены в разделе IV. 1.
Наиболее старым и, по-ви димому, наиболее чувствитель ным методом является метод, основанный на выделении ар сина и поглощении его различ ными поглотителями с образо ванием окрашенных соедине ний. В качестве поглотителя широко применяются бумаги, смоченные растворами бро
мида и хлорида ртути(II). Содержание мышьяка определяют по интенсивности окраски ртутных бумажек. В зависимости от содер жания мышьяка образуются соединения H(HgBr)2As— желтого цвета, (HgBr)3As — коричневого цвета и Hg3As2— черного цвета. Окраску бумаг сравнивают с окраской стандартной шкалы.
В качестве поглотителя широко применяется пиридиновый рас твор дитиокарбамата серебра. При этом образуется интенсивно окрашенное в красный цвет соединение, по интенсивности окраски которого и определяют содержание мышьяка с помощью калибро вочного графика. Этот метод выгодно отличается от метода, осно ванного на поглощении арсина бумажками, пропитанными раство ром HgBr2, чувствительность его не ниже, но значительно выше точность определения. Кроме того, метод не требует одновремен ного приготовления стандартной шкалы.
Сравнительно большие количества мышьяка можно определить в виде коллоидного раствора элементного мышьяка. В качестве восстановителей в этом случае применяют гипофосфит или хлорид олова(III) в присутствии ионов меди как катализатора.
IV. 3. |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЫШЬЯКА В ВИДЕ |
|
|
||
МЫШЬЯКОВОМОЛИБДЕНОВОИ СИНИ |
|
|
|||
Мышьяк (V) |
при |
взаимодействии |
с молибдатом аммония |
||
образует |
желтую |
мышьяковомолибденовую |
гетерополикислоту |
||
H3[As (Mo3Oio)4], |
при восстановлении |
которой |
образуется синяя |
142
мышьяковомолибденовая гетерополикислота, которую часто назы вают мышьяковомолибденовой синью. Интенсивность окраски сини пропорциональна содержанию мышьяка.
Детальное исследование реакции образования мышьяковомо либденовой сини показало, что при восстановлении желтой мышья ковомолибденовой гетерополикислоты проходят параллельно еще два процесса: образование простой молибденовой сини и частич ное разрушение мышьяковомолибденовой сини [54]. Поэтому при определении мышьяка необходимо строго придерживаться мето дики анализа.
В качестве восстановитёля применяют сернокислый гидразин
[29, 55—68], хлорид олова(II) [69—75], гидрохинон [76, 77], аскор биновую кислоту [78], диметилдиамид пиразолин-3,4-дикарбоновую кислоту (препарат ИЭМ-335) [79] и др.
Этот метод применен для определения мышьяка в металличе ском германии; предварительно мышьяк(ІІІ) окисляют до мышья ка (V) и основную массу германия отгоняют в виде тетрахлорида. Затем восстанавливают мышьяк до трехвалентного с помощью иодида калия или сульфита натрия, экстрагируют диэтилдитиокарбаматный комплекс мышьяка четыреххлористым углеродом и определяют его в виде мышьяковомолибденовой сини [80].
Для определения мышьяка в уране предварительно отделяют его в виде арсина и затем определяют в водном растворе [81] или экстрагируя синь с помощью метилизобутилкетона [82]. При опре делении мышьяка в селене последний предварительно выделяют в элементном состоянии, обрабатывая навеску сернистым ангидри дом, и в фильтрате определяют мышьяк [83] или предварительно экстрагируют из фильтрата мышьяк в виде диэтилдитиокарбамата, а затем проводят определение [84]. В случае анализа серы мышьяк предварительно извлекают раствором аммиака и определяют в виде мышьяковомолибденовой сини [85].
Прямое определение мышьяка проводят в серной кислоте [86]. В силикатных горных породах мышьяк определяют после предва рительного выделения в виде арсина [70, 87], арсената железа [88] или экстракцией с помощью диэтиламмоний-диэтилдитиокарбама- та [89]. Для разложения угля навеску пробы спекают с окисью магния и отгоняют мышьяк в виде бромида [70], затем определяют его в виде сини, применяя в качестве восстановителя хлорид оло ва (II). Хлорид олова(II) также применяется в качестве восстано вителя при определении мышьяка в производственных и сточных водах металлургических заводов [90] и в атмосферном воздухе [91]. При анализе нефтяных продуктов и катализаторов риформинга [92] пробу разлагают перекисью водорода и серной кислотой, а затем отгоняют хлорид мышьяка(III) и определяют его в дистилляте.
Мешающие вещества. Определению мешают фосфорная, крем невая и германиевая кислоты, образующие с молибдатом соответ ствующие гстсрополикиелоты. Поэтому мышьяк предварительно отделяют от кремния, фосфора и германия. Мышьяк можно
143
определить и в присутствии германия, но восстановление в этом случае проводят при более высокой кислотности [79]. Оптимальная кислотность для образования синей мышьяковомолибденовой гете рополикислоты соответствует 0,25 н. по серной кислоте, хотя и при более высокой кислотности происходит практически полное восста новление желтой мышьяковомолибденовой гетерополикислоты до синей. Однако во всех случаях необходимо поддерживать постоян ную кислотность и концентрацию молибдата аммония.
Измерение оптической плотности. Максимум светопоглощения восстановленной мышьяковомолибденовой сини зависит от приме няемого восстановителя. Поэтому оптическую плотность раствора необходимо измерять в области 700—840 нм (см. рис. 30). Моляр ный коэффициент поглощения мышьяковомолибденовой сини (es«) равен 2,5- ІО4.
Методы стандартной шкалы и колориметрического титрования неприменимы, так как реакция идет медленно, а окрашенный про дукт реакции неустойчив во времени.
Метод стандартной шкалы можно применять в случае экстрак ции мышьяковомолибденовой сини изоамиловым спиртом [28]. Нагревание раствора ускоряет процесс образования мышьяко вомолибденовой сини, после чего раствор становится устойчивым достаточно длительное время.
IV. 3.1. Определение мышьяка в отсутствие мешающих веществ с применением в качестве восстановителя сернокислого гидразина
Реактивы
Стандартный раствор арсената. Навеску мышьяковистого ангидрида (х. ч.) 0,132 г растворяют в 2—3 мл 1 н. раствора щелочи, переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, подкисляют хлористоводородной кислотой до кислой реакции, прибавляют 0,5 г хлората калия, разбавляют водой до метки и хорошо пере мешивают. Такой раствор содержит 1 мг мышьяка в 1 мл. Из этого раствора разбавлением готовят стандартный раствор с содержанием мышьяка 10 мкг в 1 мл.
Стандартный раствор можно приготовить из арсената натрия, титр такого раствора устанавливают весовым методом, осаждая арсенат в виде магнийаммоний арсената и взвешивая в виде Mg2As20 7.
Молибдат аммония, растворяют 1 г молибдата аммония в 100 мл 6 н. сер ной кислоты и сохраняют в полиэтиленовой посуде.
Сернокислый гидразин. Растворяют 0,15 г сернокислого гидразина в 100 мл воды.
Ход анализа. До 20 мл нейтрального испытуемого раствора, со держащего от 1 до 50 мкг мышьяка, помещают в колбу емкостью 30 мл, прибавляют 1 мл раствора молибдата аммония и 0,5 мл раствора сернокислого гидразина. Колбу устанавливают в кипя щую водяную баню и выдерживают в течение 15 мин. Время от считывают с момента начала кипения воды после погружения колбы. Затем колбу вынимают, охлаждают под краном, переносят раствор в мерную колбу емкостью 25 мл, колбу споласкивают
144
2 раза небольшим количеством воды, которую добавляют к основ ному раствору, разбавляют до метки водой, перемешивают и из меряют оптическую плотность при 840 нм.
По предварительно построенному калибровочному графику на ходят содержание мышьяка.
IV. 3.2. Определение мышьяка в отсутствие мешающих веществ с применением в качестве восстановителя хлорида олова (II)
Реактивы
Стандартный раствор арсената, см. раздел IV. 3.1.
• Хлорид олова(П), |
25%-ный раствор в хлористоводородной кислоте. Из |
этого раствора перед |
употреблением путем разбавления готовят 0,5%-ный |
раствор.
Молибдат аммония, 5%-ный раствор в воде.
Ход анализа. До 20 мл нейтрального испытуемого раствора, содержащего от 1 до 50 мкг мышьяка, помещают в мерную колбу емкостью 25 мл, прибавляют 1 мл хлористоводородной кислоты, разбавленной (1 : 1), 2 мл раствора молибдата аммония, если не обходимо, разбавляют до 20 мл и перемешивают. Затем прибав ляют 2 мл раствора БпСІг, помещают в кипящую водяную баню и нагревают в течение 15 мин, раствор охлаждают, если нужно, раз бавляют до метки водой, перемешивают и измеряют оптическую плотность.
Содержание мышьяка находят по калибровочному графику.
IV. 3.3. Определение мышьяка в черных металлах
При переведении в раствор пробы черных металлов могут быть значительные потери мышьяка. Это зависит от способа переведе ния металла в раствор, что, в свою очередь, зависит от предпола гаемого способа отделения мышьяка. Кроме того, при одном и том же способе растворения пробы потери мышьяка зависят от содер жания компонентов металла. Так, при растворении металлов с высоким содержанием связанного углерода в царской водке мышьяк восстанавливается углеродом и наблюдаются значитель ные потери его в виде AsCb. Поэтому рекомендовано растворять навеску металла в азотной кислоте, смеси азотной и хлористоводо родной кислоты (2:1), в серной кислоте в присутствии перман ганата калия [93] или в смеси азотной, хлорной кислот и воды [94] в соотношении 1: 1: 1.
Обычно при анализе черных металлов мышьяк предварительно отделяют, однако определение мышьяка в стали можно провести и без предварительного отделения. Для этого ведут анализ двух одинаковых объемов раствора: в один не добавляют сульфит, во второй добавляют. В первом случае образуется смесь фосфорно молибденовой и мышьяковомолибденовой сини, т. е. оптическая
145
плотность раствора будет соответствовать содержанию суммы мышьяка и фосфора. Во втором случае сульфит восстанавливает мышьяковую кислоту до мышьяковистой и образование мышьяко вомолибденовой гетерополикислоты не происходит. Поэтому опре деляют только содержание фосфора. По разности значений опти ческих плотностей в первом и втором случаях находят оптическую плотность раствора, соответствующую содержанию мышьяковомо либденовой сини, а по этому значению находят содержание мышьяка по калибровочному графику [94]. Однако такой вариант применим только в том случае, если соотношение [P]:[As] не пре вышает 1 : 2. При большем содержании мышьяка его следует от делить.
Реактивы
Перманганат калия, насыщенный раствор.
Ход |
анализа. П е р в ы й |
в а р и а н т . В стакан емкостью |
100— |
|
150 мл |
помещают навеску |
0,2 г металла |
(при содержании |
0,1— |
0,15% мышьяка, при меньшем содержании |
увеличивают навеску) |
|||
и растворяют в 7—10 мл |
азотной кислоты, разбавленной |
(1: 1). |
После растворения жидкость выпаривают досуха при 130—150 °С, охлаждают и с помощью 30 мл хлористоводородной кислоты, раз бавленной (1:1), переводят содержимое стакана в дистилляционную колбу емкостью 100 мл. Затем прибавляют 0,5 г бромида ка лия, 1,0—1,5 г сернокислого гидразина и мышьяк отгоняют, как указано в разделе IV. 1.1.
Вт о р о й в а р и а н т . В круглодонную дистилляционную колбу емкостью 100 мл помещают 0,2—0,5 г металла (в зависимости от содержания мышьяка), добавляют 20 мл насыщенного раствора перманганата калия, 10 мл серной кислоты, разбавленной (1 : 1), и нагревают на водяной бане до полного растворения навески. При растворении следят, чтобы все время был избыток перманга ната. После растворения навески прибавляют небольшими пор циями сернокислый гидразин для удаления избытка перманганата, что хорошо видно по обесцвечиванию раствора. Затем добавляют 0,5 г бромида калия, 1,0—1,5 г сернокислого гидразина, 10 мл кон центрированной хлористоводородной кислоты и отгоняют мышьяк, как указано в разделе IV. 1.1.
В обоих вариантах собранный дистиллят переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, обмывают стакан 2—3 раза небольшим количеством воды, прибавляют две капли фенолфталеина и ней трализуют концентрированным раствором аммиака, периодически охлаждая раствор, до появления устойчивой розовой окраски. За тем разбавляют дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Отбирают аликвотную часть раствора и опреде
ляют мышьяк, |
как указано в разделах |
IV. 3.1 или IV. 3.2. |
||
Тр е т и й |
в а р иа н т . По |
этому варианту |
после переведения |
|
пробы в раствор соосаждают |
мышьяк |
вместе |
с гидратом окиси |
146