
книги из ГПНТБ / Борисова Л.В. Аналитическая химия рения
.pdfхвостах, продуктах свинцово-цинковой промышленности содер жание рения определяют по роданидной реакции в присутствии
Fe(III) и без него [14, 35, 82, 8 6 , 8 8 , |
114, |
131, |
132, |
134, |
135, 141, |
|||
144, |
309, |
318, 325, 326, 350, 376, |
395, |
406, |
421, |
446, |
461, |
477, 488, |
501, 532, 542, 558,587,745, 929, 938,1107]. Анализируемые образцы разлагают растворением в смесях кислот, сплавлением и спека нием с щелочными смесями, электрохимическим растворением.
Отделение рения от примесей достигается предварительным спеканием с окисями кальция или магния и выщелачиванием, хро матографическими методами [427, 430], экстракцией Мо(ѴІ) этилксаитогенатом, 8 -оксихииолином, в виде роданидного ком плекса молибдена(Ѵ) эфиром, или экстракцией рения метилэтил-
кетоном, ацетоном |
[387], в виде ионного ассоциата перрената |
с нитроном [273], |
дистилляцией Ие20 7 и др. |
Определение содержания рения в продуктах медно-молибде- пового производства по роданидной реакции осуществляют сле дующим образом [309].
Навеску материала (~ 1 г) сплавляют с 2—3 г Na20 2. Плав выщелачивают водой, осадок гидроокисей отфильтровывают, фильтрат (100—300 мл) про пускают через колонку диаметром 0,7 см, заполненную 1 г анионита АВ-17 (или 2,5 мл набухшего) со скоростью 3—4 мл/мин. После пропускания раство ра основную массу Мо(ѴІ) отмывают 10%-ным раствором NaOH (4 раза по 15 мл), а следы его десорбируют раствором К2С20 4 (5 раз по 20 мл). Избыток оксалата отмывают 10%-ным раствором NaOH (3 X 15 мл). Затем пропускают воду до нейтральной реакции. Re(VII) десорбируют 25 мл 4 М НС104 порция ми по 3—5 мл. Элюат собирают в мерную колбу емкостью 50 мл, промывают колонку 10—15 мл воды. К полученному раствору приливают 2 мл 35%-ного раствора SnCl2, 4 мл 20%-ного раствора NH4SCN и разбавляют водой до метки.
Через 10—15 мин. измеряют |
оптическую плотность раствора |
в кювете с |
1 = 5 см с фиолетовым светофильтром (к = 413 им). Окраска |
роданидного |
|
комплекса рения устойчива более суток. Содержание рения |
определяют |
|
по градуировочному графику. |
Различные продукты содержали от 0,04 до |
|
0,0001% Re. |
|
|
Методы, основанные на цветных реакциях рения с диметилглиоксимом, а-фурилдиоксимом, 4-метилниоксимом, также при меняются при анализе медных, молибденовых концентратов, хвостов, огарков, пылей. Рений отделяют от примесей на колонке с активированным углем [982], экстракцией пиридином из щелоч ных растворов [747], метилэтилкетоном [350], в виде ионного ас социата перрената с нитроном хлороформом [281] и др.
Методика определения рения по реакции с а-фурилдиоксимом и нитроном после отделения его экстракцией с нитроном заклю чается в следующем [281].
Смешивают 0,05—1 с анализируемого материала в фарфоровом тигле с 2,5 г СаО, сверху покрывают смесь тонким слоем СаО. Тигель ставят в хо лодную муфельную печь, нагревают до 600—700° С, выдерживают при этой температуре 1,5 часа и охлаждают. Тигель со смесью переносят в стакан емкостью 300 мл, заливают 80 мл горячей воды, кипятят 15—20 мин. Содержи мое стакана переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, охлаждают, доли вают до метки водой, перемешивают. Фильтруют через складчатый фильтр в сухую колбу. Первые 10—15 мл фильтрата отбрасывают. Фильтрат со
247
держит до 10 мкг Mo/мл,’ что мешает дальнейшему проведению анализа. Для отделения Мо(ѴІ) от Re(VII) аликвотную часть 10—25 мл фильтрата переносят в делптельную воропку емкостью 50 мл, вливают 1 мл в М НС1, 15 мл 0,5%-ного раствора нитрона в хлороформе и взбалтывают 1—2 мин. После разделения слоев органическую фазу сливают в другую делительную воронку. Водный слой повторно обрабатывают 5 мл раствора нитрона. Объе диненные хлороформные слои слабо окрашены, к ним приливают 15 мл 0,1 М NaOH, взбалтывают 1—2 мин. Хлороформный слой отбрасывают. Водный слой сливают в мерную колбу емкостью 25 мл, вносят 1 мл 9 М H2S04, охлаждают, приливают 2 мл 2%-пого раствора а-фурилдиоксима в этаноле, 4 мл раствора хлорида олова (И) в 3 М H2S04 и разбавляют водой до метки. Фотометрпруют через 10 мин. в кювете с I = 3 см с сине-зеленым светофильтром (А, = 530 нм) относительно воды. Содержание рения находят по калибровочному графику, а при единичных измерениях — по методу до бавок. Среднеквадратичная ошибка не превышает 7%.
Для определения рения в материалах, содержащих до 1-10_3% Re, использованы цветные реакции его с тиомочевиной, 1-фенил- 2-тиомочевиной [103,132, 574, 577,1118], с сульфитом натрия [104],
с тиосалициловой кислотой [526]. Определению рения этими методами мешает молибден, для отделения которого применяют различные приемы.
Для определения рения в медных, молибденовых, вольфра мовых, свинцовых и медно-молпбдеповых рудах, кеках, хвостах, огарках, пылях, золах и шламах используют экстракционнофотометрические методы, основанные на экстракции окрашенных ионных ассоциатов перрената с бутилродамином Б [42, 501], метиловым фиолетовым [350, 391, 633], антипириновыми краси телями [81], метиленовым голубым [523], азуром I и азуром II, нильеким голубым, фуксином, бриллиантовым зеленым [523]. Для экстракции применяют различные растворители: дихлорэтан
[523], толуол [359, 391] и бензол [42, 81, 501]. Экстракцию реко мендуют проводить из фосфорнокислых растворов [53, 81]. При разложении анализируемых образцов с помощью спекания с оки сями кальция или магния отпадает необходимость в отделении Мо(ѴІ), так как он не мешает определению рения данными ме тодами.
Экстракция ионных ассоциатов перрената с родамином 6 Ж и этилродамином С бензолом положена в основу экс'тракционнофлуориметрических методов определения рения в молибденовых концентратах, рудах [206, 207, 591] (см. стр. 140).
Небольшие количества рения в медно-молибденовых, молиб деновых, пиритовом, халькозиновом, халькопирит-борнитовом, пирит-халькопиритовом, халькопирит-пиритовом и халькозинборнитовом концентратах определяют по каталитической реакции теллурат-иона и Sn(II) [14, 223, 262, 334, 463, 557, 633].
В анализе молибденовых и медных концентратов, пылей, шлаков, штейнов и материалов гидрометаллургического произ водства получили широкое распространение полярографические методы [14, 262, 402, 475, 496, 557, 755, 1084, 1282] (см. стр. 155).
Анализируемые образцы растворяют в смесях кислот, спекают
248
с окисью кальция, сплавляют с перекисью натрия. Предвари тельно проводят отделение рения от примесей. Ниже приведена методика полярографического определения рения в медных и молибденовых концентратах с помощью полярографа перемен ного тока [496].
3—5 г пробы смешивают в фарфоровом тигле с СаО в соотношении 1 : 3, ставят в холодную муфельную печь, постепенно нагревают до 600—700° С и спекают в течение 2 час. Спек выщелачивают в течение 1 часа водой при кипении, раствор фильтруют, выпаривают до 10—15 мл, переносят в колбу на 25 мл, содержащую 0,3 г Na2HP04, 0,37 г КС1 и 0,3 мл 10%-ного раствора NalloPO,,, разбавляют водой до метки и дают отстояться. 10—20 мл раствора переносят в электролизер, пропускают 5 мин. пропаи—бутан и полярографируют. Определение реиия (до 1-1СГ4%) проводят по каталитической волне восстановления водорода на фоне фосфатного буфера при рРІ 7—8 и потен циале —1,6 в относительно нас. к. э. по методу добавок.
Спектральным методом анализируют руды, пыли, золу неко торых углей [70, 221, 508, 556, 585, 1241, 1334]. Анализ с хими ческой подготовкой пробы и отделением рения дистилляцией в виде Ие20 7 обеспечивает получение результатов с ошибкой до 30% [508]. Прямое спектральное определение рения без химической подготовки проводят, как уже отмечалось выше, с использованием больших кварцевых спектрографов. В качестве эталонов приме няют стандартные образцы гранитов [585], смеси, близкие по составу к анализируемым объектам [1241], внутренний стандарт [70, 221, 556]. Содержание рения (до 10_3%) определяют на квар цевом спектрографе средней дисперсии. При содержании ~ 10 _4% рений удобнее определять на дифракционных спектрографах ДФС-3 или ДФС-8 . При использовании дифракционных решеток с дисперсией 0,5—0,6 А/см удается повысить чувствительность определения до 4 • ІО- 5 % [221, 556]'.
Для определения рения в молибденовых и медных концентра тах, медных рудах (сланцах) применяется нейтронно-активацион ный метод с радиохимической очисткой изотопов и без нее [137, 138, 147, 746, 786, 1104].
Представляют интерес нейтронно-активационные методы с ампульными источниками нейтронов — Ро—Ве-источиик с по током ~ 1* ІО7 нейтронісм2-сек и Ас—Be-источник спотоком5-10 нейтрон!см?-сек. Последнему отдается предпочтение из-за боль шего периода полураспада актиния. Чувствительность метода—до
10-4% |
Re |
(Ро—Be-источник) и до 10_3% Re (Ас—Ве-источник) |
[137] |
(см. |
также [8 8 ]). |
Проанализированы образцы промышленных пылей, содержа щих смеси перренатов тяжелых металлов, дисульфида рения, двуокиси рения. По разработанной схеме фазового анализа по следовательно извлекают перренаты щелочным раствором комплексона III, дисульфид рения щелочным раствором перекиси водорода. Из остатка извлекают двуокись рения раствором FeCl3
[559].
249
Предложена схема фазового химического анализа возгонов и остатков, образующихся при окислении дисульфида рения в атмо сфере двуокиси углерода при 1000—1500° С [16].
Навеску полученного образца последовательно обрабатывают различ ными растворами. Для определения содержания Re20 7 пробу переме шивают с водой в течение 2 час. при комнатной температуре. Фильтрат со
держит Re(VII), эквивалентный содержанию Re20 7. |
Остаток нагревают |
в кипящей водяной бане в течение 2 час. с конц. НС1. |
Полученный раствор |
фильтруются в фильтрате определяют рений, эквивалентный Re02. Для оп ределения содержания Re03 остаток обрабатывают 10%-ным раствором FeS04 в течение 15 мин.; полученный фильтрат титруют 0,01 N раствором КМп04 и рассчитывают содержание Re03. Для определения металлического рения остаток обрабатывают 4%-ным раствором брома в смеси метанола и
воды (3:1) при |
нагревании до 60—70° С в течение 2 час. Остаток растворяют |
в конц. H N03, |
удаляют ее трехкратным выпариванием с НС1 до влажных |
солей. Содержание рения определяют весовым или фотометрическим метода ми [559].
Предложена также схема фазового анализа руд Джезказгана на ренийсодержащие компоненты [596].
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ РАСТВОРАХ И ПРИРОДНЫХ ВОДАХ
Определение рения в некоторых производственных растворах связано с предварительным концентрированием его. Для выделе ния и концентрирования рения из окрашенных растворов его осаждают в виде Re2S7 тиоацетамидом. Количественное осажде ние возможно при концентрации > 2 N H2S04 и > 10 мг Re/л. Меньшие количества рения (до 5 мкг/500 мл) соосаждают с суль фидами меди или ртути. Осадок сульфидов обрабатывают щелоч ным раствором Н20 2 и определяют рений известными фотометри ческими методами [593].
При анализе производственных растворов, содержащих Re, Mo, Fe, Cu и другие элементы, их обрабатывают окисью кальция и КМп04 при кипячении. В фильтрате остается рений и неболь
шие количества молибдена. Рений |
определяют экстракционно |
||||
фотометрическим методом с метиловым фиолетовым [359]. |
|||||
При |
анализе |
производственных |
растворов, содержащих |
||
H2S04 (670 г/л) и сравнительно |
большие количества рения (0,18— |
||||
0,3 г/л), |
рений экстрагируют |
изоамнловым спиртом после раз |
|||
бавления |
исходных растворов |
водой до концентрации H2S04 |
|||
250 г/л. После реэкстракции рения |
раствором ГШ4ОН и выпари |
||||
вания реэкстракта |
почти досуха |
остаток растворяют в 2,5 N |
НС1. К аликвотной части прибавляют тиомочевину и определяют рений фотометрическим титрованием 0,014 N раствора SnCla [54]. Для определения содержания рения в растворах концен трированной H2S04 используют полярографический метод и метод спектрофотометрического титрования [64, 150].
Электролиты гальванических ванн для покрытия рением, со держащие 10—50 мг КИе04/л, анализируют на содержание рения
250
после осаждения никеля и хрома в виде гидроокисей методом фототурбидиметрии по реакции рения с а-фурилдиоксимом [1304]. Содержание рения в растворах свинцовых электролитов опреде ляют экстракционно-фотометрическим методом с метиловым фио летовым. Экстракцию проводят из водных растворов с рЫ 2,5 в присутствии бензоата натрия. Если в растворах содержится U(VI), экстракцию проводят последовательно при pH 4,1 и 2,5 [584]. Содержание рения рассчитывают по соответствующим фор мулам метода дифференциальной спектрофотометрии. Ошибка определения 2 %.
В ряде работ по определению рения в производственных рас творах для отделения рения от примесей последние осаждаются щелочью [752] или соосаждаются с гидроокисью железа [516]. Большие количества молибдена отделяют экстракцией хлорофор мом в виде 8 -оксихинолината. Из щелочных растворов рений из влекают экстракцией ацетоном [327, 752]. В растворах, содержа щих нитрат-ионы, например, в растворах, полученных при рас творении молибденовых концентратов в HN03, определение рения проводят спектрофотометрическим методом с тиосалициловой или тиогликолевой кислотами [516].
Для разрушения нитратов и органических веществ при их вы соком содержании анализируемые растворы выпаривают и остаток прокаливают с СаО в течение 2 час. при 600—650° С, растворяют в воде, фильтруют. В фильтрате определяют рений по тиомочевинной реакции фотометрически после прибавления мочевины для разрушения остатков нитрит-ионов [198].
Для определения рения в технологических растворах, в част ности в электролитных растворах сульфата цинка, использован нейтронно-активационный метод [137а, 741].
Раствор упаривают в кварцевой ампуле почти досуха, облучают вместе со стандартом нейтронами (поток 6 -1012 нейтрон/см2сек) и выдерживают 3—4 дня после облучения. Облученную пробу растворяют в 0,5 N H N03, вводят носитель 0,1 мг Re (а также носители для других примесей — Mo, Hg, Р, Си).
Раствор пропускают через колонку с анионитом дауэкс-1Х8 в NOg-форме,
промывают колонку 0,5 N раствором H N03 до полного удаления цинка (75 объемов колонки) и вымывают рений 0,2 N раствором НС104 (38 объемов колонки), отбрасывая первые 19 объемов. Измѳршот активность 188Re по у-пику
63 и 137 кэв [741].
По другому варианту к 5 лед технологического раствора добавляют индикатор 183Re с общей активностью 150 распад/сек. При анализе кислых растворов пробу нейтрализуют аммиаком до pH 2—3, пропускают со скоростью 0,5 мл/см2-мин через колонку размером 0,5 X 8 см с анионитом АВ-17 в С1- -форме. Колонку промывают водой раствором 1 М NH4C1 — 1 М ГШ4ОН и наконец 1 М раствором ГШ4С1 (по 3 мл), после чего вымывают молибден 1 М раствором НС1 (до отрицательной реакции на молибден с NH4SCN), а затем вымывают рений 6 М раствором H N03, отбрасывая первые 2 объема колонки и собирая последующие 5 мл. Выход рения определяют по 183Re. Полученный элюат запаковывают в полиэтиленовую ампулу и облучают 5 мин. в потоке нейтронов 1,8-1013 нейтрон/см2-сек, а через 5 мин. после окончания облучения измеряют активность 186+188Re на у-спектрометре. Чув ствительность метода 2-10—а мкг/5 мл. Воспроизводимость ^12% . Продолжи тельность анализа 3 часа [137а].
251
В водах меднорудной шахты, артезианской скважины, хра нилища хвостовых вод определяют до 2—5 мкг Rе/л после пред варительного концентрирования и отделения примесей на акти вированном угле [427, 430, 1317]. Из растворов, подкисленных до 1 М HN03, рений и молибден сорбируют углем марки БАУ, после чего их вымывают кипящим раствором 1 М NaOH. Рений отделяют от молибдена экстракцией метилэтилкетоном из 5N NaOH. В экстракте определяют рений по роданидной реакции [1317]. Для повышения емкости угля относительно рения его про питывают красителем метиленовым голубым. Сорбция рения из растворов с pH 6—8 достигает 96—98%. Рений десорбируют горячим раствором щелочи и затем определяют экстракционно фотометрическим методом с роданидом.
В водах морей и океанов содержание рения определяли ней тронно-активационным методом [1028, 1159]. Рений извлекали из морской воды, подкисленной до 1 М НС1, экстракцией цикло гексаноном [1159].
В работе [1028] для определения рения из морской воды пред ложена следующая методика.
15 л воды пропускают через фильтр |
с размером отверстий ~ 0,45 мк, |
к фильтрату прибавляют 238жл 6,5 М НС1, |
раствор пропускают через колонку |
с анионитом деацпдит FF (50—100 меш) в С1~-форме со скоростью 5 мл/мин, и промывают колонку сначала 50 мл воды, а затем элюируют рений 90 мл 4 М H N03. Элгоат выпаривают до 1,5 мл и переносят в кварцевую ампулу, которую облучают ~ 50 час. вместе со стандартом (0,1—0,2 мкг Re) в потоке нейтронов > 3-1012 нейтрон/см"■сек, выдерживают 2 дня после облучения. Затем пробу растворяют в коиц. H N03, прибавляют носитель 15 мз Re, подщелачивают 2 М раствором NaOH и выпаривают досуха. Остаток раство
ряют в 15 мл 5 М NaOH, прибавляют 0,5 |
г NH20H-HC1 и экстрагируют |
|
3 раза |
метилэтилкетоном (15,5 и 5 мл). Органическую фазу выпаривают |
|
досуха. |
Остаток растворяют в смеси 90%-ной НСООН и конц. НС1 (95 : 5), |
|
раствор пропускают через колонку (0,5 X 5 |
см) с анионитом дауэкс-1, про |
|
мывают той же смесью (35 мл), водой (25 мл) |
и 0,5 М НС1 (45 мл). Рений элю |
|
ируют смесью 45 мл ацетона и конц. НС1 (95 |
: 5). Элгоат смешивают с 10 мл |
воды, выпаривают ацетон, нейтрализуют до pH 8,5, вводят 1 мл 0,05 М раствора хлорида тетрафепиларсония. Осадок отфильтровывают, промывают 5 мл воды, сушат при 110° С и определяют химический выход рения (99%); одновременно измеряют активность 186Re. Методом установлено, что содер жание рения в воде Атлантического океана на глубинах 250—1000 м составля ет 6—8-10~9 г/л. Коэффициент вариации +7% .
Аналогично анализировали морские водоросли, предвари тельно превращенные в золу.
Для определения рения в водах разного происхождения ре комендован чувствительный каталитический метод, основанный на реакции между теллуратом (селенатом) и оловом(ІІ). Метод позволяет определять до 1,5—0,2 мкг Rе/л с ошибкой 14—20% [282, 463].
252
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕНИЯ В СПЛАВАХ И МЕТАЛЛАХ
Растворение сплавов. Сплавы растворяют в смесях кислот, сплавляют или спекают с щелочными смесями в присутствии окислителей с последующим выщелачиванием плава (спека) водой. Растворение сплавов обычно проводят в растворах азотной кис лоты и смесях ее с соляной кислотой. Нитрат-ионы мешают во многих методах определению рения. Поэтому их удаляют мно гократным выпариванием растворов с соляной кислотой на водя ной бане (100° С) или выпариванием с серной кислотой до появ ления паров серной кислоты [568].
Для растворения сплавов используются также соляная и сер ная кислоты с добавками перекиси водорода, избыток которой разрушают кипячением [277, 279, 450].
Сплавы, содержащие вольфрам, тантал и ниобий, растворяют в смеси фтористоводородной и азотной кислот или перекиси во дорода. Азотную кислоту и перекись водорода удаляют из рас творов, как описано выше. Ионы фтора удаляют выпариванием с соляной, серной кислотами или маскируют борной кислотой
[77, 110, 115, 160, 570]. Сплавы W -R e, M o-R e, W -M o -R e
в виде порошков легко растворяются в растворах перекиси во дорода [450, 586]. В компактном виде сплавы растворяются в этих смесях только при длительной обработке.
Для разложения сплавов рения рекомендуется также сплав ление со смесью соды и хлората калия.'
Сплавы молибдена и рения. Отделение рения от молибдена проводят хроматографически на анионитах ЭДЭ-10 или дауэкс-1, после чего определяют рений по цветной реакции с роданидом [51], дифенилкарбазидом [64, 68,449] или гравиметрически после осаждения рения в виде сульфида [937]. Предложен метод ана лиза сплавов Re—Mo, основанный на анодном растворении сплава, экстракционном отделении рения метилэтилкетоном и фотометрическом определении рения с а-фурилдиоксимом [963]. Без отделения Мо(ѴІ) в присутствии маскирующих агентов воз можно определение рения экстракционно-фотометрическими ме
тодами по светопоглощению ионного |
ассоциата перренат-иона |
с метиловым фиолетовым [359, 586], |
по реакции с З-фенил-5- |
(фурил-2)-пиразолин-1-дитиокарбаминатом [177], по светоноглощениго перрената тетрафениларсония [614], а также амперомет рическим титрованием с Сг(ІІ) [110], Ті(ІІІ) [108], Fe(II) [109], V(II) [439] и потенциометрическим методом [333].
Разработан ускоренный метод анализа рений-молибденовых сплавов методом осциллографической полярографии без пред варительного выделения рения [150].
Навеску сплава 0,1 г растворяют в 10 мл конц. НС1 с добавлением 0,5 мл конц. H N03. Раствор упаривают до 5 мл, разбавляют водой до метки в мер ной колбе емкостью 50 мл. Для более четкого разделения волн в раствор добавляют почти до насыщения цитрат аммония. Обычно наблюдаемое иска жение волны рения, вызванное присутствием Мо(ѴІ), устраняют путем вклю-
253
чения третьего электрода. Рений определяют методом добавок. Результаты анализа совпадают с данными потенциометрического титрования.
В работе [1262] приведена следующая схема анализа сплава. Анализируемую пробу помещают в кварцевую трубку, соединен ную с колбой емкостью 500 мл. Из колбы откачивают воздух, за тем наполняют ее кислородом до 1,3 am. Трубку с пробой нагре вают при 1000° С до полного окисления рения. Окись рения, ко торая сублимируется на стенках трубки и колбы, растворяют
вводе. Полученную рениевую кислоту титруют раствором щелочи
вприсутствии метилового красного в качестве индикатора. В слу чае малых содержаний рения проводят фотометрическое опреде ление по светопоглощению перренат-иона при 2 1 0 ші.
При помощи рентгенофлуоресцеитного метода анализируют сплавы с содержанием 1—30% Re [986].
Сплавы вольфрама и рения. Разработан ряд методов определе ния рения в сплавах W—Re без предварительного отделения рения
[177, 273, 277, 279, 365, 381, 384, 513, 788, 893].
Содержание рения (<І20%) в его сплавах с вольфрамом реко мендуют определять методом дифференциальной спектрофото метрии по роданидной реакции [277, 284]. Рений(ѴІІ) восстанав ливают в кислой среде в присутствии тиомочевины и Си(П), ускоряющей окислительно-восстановительный процесс. Вместо
нулевого раствора служит постоянное раскрытие щели спектро фотометра, которое по величине светопоглощения эквивалентно определенной концентрации рения в нулевом растворе.
Навеску 0,1 г сплава растворшот при слабом нагревании в 10 мл 4 М H2S04 с добавлением Н20 2. После растворения сплава раствор выпаривают до начала образования осадка вольфрамовой кислоты. К остатку добавляют 1 г щавелевой кислоты и 50 мл воды, нагревают до, растворения осадка, раз бавляют водой до 250 мл. Аликвотную часть с содержанием 0,4—0,5 мг Re вносят в мерную колбу емкостью 25 мл, туда же вливают 1,5 мл 1%-иого сульфата меди(ІІ), 10 мл И N НС1, воду до 20 мл, охлаждают, приливают 4 мл реактивной смеси (50 г роданида аммония, 7,5 г тиомочевины, растворяют при нагревании в 50 мл воды и разбавляют додой до метки в колбе на 100 мл). Через 40 мин. измеряют оптическую плотность окрашенного раствора в кювете с I = 1 см при 420 нм и раскрытии щели 1,50 мм иа спектрофотометре СФ-4. Содержание рения находят по калибровочному графику. Результаты анализа (при содержании рения 21,4%) характеризуются коэффицеитом ва
риации |
2%. |
|
|
|
|
Без отделения W(VI) содержание рения определяют методом |
|||||
простой |
дифференциальной фотометрии |
по |
реакции |
с а-фурил- |
|
диоксимом [381] (см. стр. 119). |
в |
сплавах |
по реакции |
||
Предложен метод |
определения рения |
||||
с диметилглиоксимом |
[893]. |
|
|
|
Образец сплава W—Re нагревают при 500° С на воздухе в течение 30 мин. Полученный порошок окисей сплавляют со смесью карбонатов натрия и калия. Плав растворяют в воде. В аликвотной части приготовлениого раст вора в присутствии лимонной кислоты рений определяют фотометрически по реакции с диметилглиоксимом. Оптическую плотность измеряют через 5 мин. при 462 нм. При содержании в сплавах 1—10% Re ошибка анализа составля ет < 1 %.
254
Разработай фотометрический метод определения рения в спла вах W—Re без предварительного разделепия рения и вольфрама
[365].
Пробу сплавляют со смесыо карбоната натрия и нитрата калия. Плав растворяют в воде, разбавляют до определенного объема. К аликвотной части анализируемого раствора с содержанием 1—2 мг Re(VII) добавляют 0,2 г мочевины, 10 мл 5%-ного раствора тиомочевииы, 6 мл 1 М раствора SnCl2 в 4 М НС1, разбавляют водой до 100 мл. Оптическую плотность изме ряют через 50 мин. при 380 нм. При определении 5—50 мг Re в присутствии 50—95 мг W абсолютная ошибка равна 0,025—0,28 мг.
По интенсивности окраски раствора комплекса рения с тио-
салициловой |
кислотой рекомендуют анализировать сплавы |
W—Re типа |
ВР-27. Реакцию проводят в присутствии пятикрат |
ного избытка хлорида олова(ІІ) и 0,4—1,2 М НС1 с добавлением виииой кислоты, маскирующей W(VI). Оптическую плотность
измеряют через 20 мин; е4ю = |
6,0-ІО3. Время анализа раствора |
|
0,5 часа, |
ошибка определения < 4 отн.% [513]. |
|
Для |
прямого определения |
используют реакцию с З-фенил-5- |
(фурил-2)-пиразолин-1-дитиокарбаминатом [177]; чувствитель ность определения 6 • 10~б % Re (из 1 г сплава), ошибка определения <15% . Применяется также реакция рения с дитиоанилином [279], с тиоацетамидом [273].
Разработан ряд методов анализа Re—W-сплавов с предвари тельным отделением рения от вольфрама.
Для отделения рения от вольфрама применяют экстракцию перренат-иона метилэтилкетоном из щелочного раствора [963] или в виде ионного ассоциата с тетрафенилфосфонием [614, 981], хроматографическое разделение на анионитах [51, 597, 941] и анионообменной окиси алюминия [461], осаждение рения в виде Re2S7 [702]. В последнем случае анализ проводят по следующей методике.
Раствор, полученный после растворения навески 0,2 г сплава, выпари вают досуха, добавляют 1 г винной кислоты и воду с кислотой. Раствор на сыщают сероводородом. Через 12 час. осадок отфильтровывают. Осадок сульфида рения обрабатывают на фильтре смесыо аммиака и перекиси во дорода. Фильтрат кипятят для разрушения Н20 2, вливают 50 мл конц. НС1 и разбавляют до 2 л. В делительную воронку вливают аликвотную часть ~ 1 мл (2—160 мкг Re) анализируемого раствора, 8 мл 10 М НС1 и 1 мл 0,1 М раствора дифенилкарбазида в ацетоне. Через 5 мип. экстрагируют
окрашенный комплекс 9 мл четыреххлористого углерода. |
Оптическую плот |
||||||
ность экстракта измеряют при 540 нм. |
|
|
|
||||
на |
Значительно |
быстрее заканчивается |
анализ |
сплава |
W—Re |
||
содержание |
рения |
при |
растворении |
сплава |
в смеси |
NH4OH |
|
и |
Ы20 2 и отде лении |
W(VI) |
от Re(VII) |
экстракцией последнего |
метилэтилкетоном [449]. Рений определяют дифенилкарбазидным методом, описанным на стр. 115.
Описан метод анализа сплава с использованием анодного рас творения [963]. На установке для анодного растворения в 4 М растворе NaOH растворяют ~ 100 мкг сплава за 6 мин. Из
255
аликвотной части раствора трехкратной экстракцией метилаце-
тилкетоном |
извлекают Re(VII), |
экстракт разбавляют ацетоном |
до 50 мл. |
В аликвотной части |
определяют содержание рения |
экстракционно-фотометрическим методом па интенсивности окра ски комплекса рѳния(ІѴ) с а-фурилдиоксимом в изоамилацетате. Оптическую плотность измеряют при 522 нм через 45 мин.;
6522 == 4,32-104.
W(VI) отделяют от Ие(ѴІІ) также кислым гидролизом. Из фильт
рата осаждают рений в виде |
перрената нитрона (при содержании |
||
]>15% |
Re). Сплав растворяют в растворе серной кислоты с добав |
||
лением |
перекиси водорода. |
Основную массу W(VI) |
удаляют |
в виде |
вольфрамовой кислоты. Большие содержания |
Re(VII) |
в растворе определяют, гравиметрическим методом осаждением перрената нитроном. В случае небольших содержаний рения ана лиз проводят без удаления W (VI). В анализируемый раствор вводят тартрат натрия, создают pH 4,5. Определение рения(ѴІІ) заканчивают экстракционно-фотометрическим методом по интен сивности окраски ионного ассоциата перрената с метиловым фио летовым в толуольной растворе [892].
При определении рения с метиловым фиолетовым в присутствии тартрата натрия сплав растворяют в перекиси водорода, раствор выпаривают досуха, остаток растворяют в 5%-ном растворе NaOH [586].
При содержании более 0,1% Re сплав растворяют в растворе аммиака и перекиси водорода. Аликвотную часть раствора под кисляют ортофосфорной кислотой до концентрации 2 М, пропус
кают через колонку (20 X 0,6 см) |
с анионитом ЭДЭ-10П |
в Р 04-- |
||
форме со |
скоростью |
5 капель в 1 |
мин. Для десорбции Re(VII) |
|
колонку |
промывают |
2 М раствором Н3Р 0 4. Репий(ѴІІ) |
элюиру |
ется в первых 40 мл элюата, где его определяют фотометрически при помощи роданидной реакции. Продолжительность единич ного анализа 5 час.; одновременно можно выполнять анализ 10
образцов (ошибка <(5% )[51, 597].
В ряде работ [108—110, 440] для определения рения в W—Re- сплавах использован метод амперометрического титрования суль фатом хрома(ІІ) [1 1 0 ], сульфатом титана(ІІІ) [108], солями ванадия(ІІ) [440] и железа(ІІ) [109]. Ыиже приведена методика ампе рометрического определения рения с использованием Сг(ІІ) [1 1 0 ].
0,1 г сплава растворяют в H N03 сдобавлением 2—3 капель фтористово дородной кислоты. Добавляют 0,5 г K N03, выпаривают досуха; добавляют HN03 и выпаривание досуха повторяют. Остаток растворяют в 5 М H2S04 и переносят в мерную колбу емкостью 100 мл (вольфрамовая кислота может выделяться в виде осадка). Аликвотную часть (10 мл) с содержанием 1,5— 5,5 мг Re(VII) в среде 5 N H2S04 титруют в атмосфере азота сульфатом хрома(ІІ) по току окисления последнего с графитовым анодом и электродом сравнения (нас. к. э.) при потенциале 0,7«. Результаты анализа удовлет ворительно совпадают с результатами осциллополярографического опреде ления.
256