2.1. Визначення Сульфуру у формі сульфату

Сульфур може бути у формі сульфатів, розчинних у воді. Такий зразок розчиняють у воді з додаванням хлоридної кислоти. Якщо зразок містить спо-луки Феруму, то його попередньо відділяють, осаджуючи у формі Fe(OH)₃. Якщо Сульфур є у формі сульфіду, то його попередньо окиснюють у SO₄^2- сильним окисником при наявності кислоти: у мінералах  дією Br₂+HNO₃; сульфід у силікатахсплавленням з Na₂CO₃+KNO₃ при наявності кисню повітря; у сплавах та рудахспалюванням у струмені кисню при високій температурі, після чого залишок обробляють пероксидом водню.

Після переведення Сульфуру у розчинний сульфат його осаджують з гарячого розчину 1,5-разовим надлишком гарячого розчину BaCl₂:

Ba²⁺ + SO₄^2- BaSO₄ _.

Одержують дрібнокристалічний осад, який витримують для агрегації 23 год, потім фільтрують через щільний фільтр (синя стрічка). Оскільки осад у воді досить розчинний ( ), то його промивають невеликою кількістю води, а після останнього промивання перевіряють, чи є іони Ba²⁺. Якщо можливе співосадження іонів K⁺, Fe³⁺, то змінюють порядок зливання розчинів.

Реагенти: BaCl₂^. 2 H₂O, 5% розчин;

HCl, 2 M розчин;

AgNO₃, 1% розчин.

Методика визначення. До розчину, який містить SO₄^2-, додають воду до об’єму 100110 мл, нагрівають до 6070С і додають 2 мл розчину HCl. Для осадження додають краплями розчин BaCl₂ (попередньо розчин BaCl₂ розводять водою до 3050 мл), безперервно помішуючи. Процес змішування повинен тривати не менше 1015 хв.

Осад з розчином відстоюють 23 год, перед фільтруванням перевіряють повноту осадження, додаючи ще дві-три краплі розчину BaCl₂. Відфільтровують через щільний фільтр та промивають методом декантації. Після промивання осаду на фільтрі у фільтраті перевіряють, чи нема іонів Cl^-.

Після висушування фільтру з осадом фільтр виймають з лійки, складають і обзолюють у порцеляновому тиглі на полум’ї пальника. Після обзолення фільтру осад прожарюють при 800С.

Обчислюють масу сульфату m(SO₄) за формулою (2.2), приймаючи, що

0,4150.

2.2. Визначення Барію

Осадження Барію проводять з розведеного нагрітого і підкисленого роз-чину, додаючи розчин сульфатної кислоти. Послідовність процесу осадження така, як осадження сульфату (див. розд. 2.1).

Реагенти: H₂SO₄, 0,1 M розчин;

HCl, 2 M розчин;

AgNO₃, 1% розчин.

Методика визначення. До розчину, що містить Ba²⁺, додають воду до 100-110 мл, нагрівають до 6070С і підкислюють 2 мл розчину HCl. Осаджують Барій 2разовим надлишком розчину H₂SO₄. Всі наступні операції виконують так, як це описано в розділі 2.1.

Обчислюють масу m(Ba) за формулою (2.2), враховуючи що

F(Ba)= =0,5884.

2.3. Визначення Феруму

Ферум  один з найпоширеніших елементів у природі (руди, силікатні породи), він є в багатьох сплавах (чавуни, сталі та ін.). Із природних сполук найлегше розчинними є галуни, їх розчиняють у воді, підкисленій HNO₃. Оксиди та сплави Феруму розчиняють у розчині хлоридної кислоти, після чого сполуки Феруму (II) окиснюють у сполуки Феруму (III) дією концентрованої HNO₃. Якщо аналізують глини або силікати, то їх спочатку сплавляють з Na₂CO₃ та Na₂S₂O₇, плав розчиняють у кислоті, одержаний розчин випарюють, при цьому випадає осад H₂SiO₃. Однак таким способом не вдається відділити Алюміній від Феруму, тому їх осаджують разом у вигляді гідроксидів. Визначенню Феруму у формі важкорозчинного Fe(OH)₃ заважають Нікол (II), Кобальт (II), Цинк (II) та Манган (II) (останній окиснюється до MnO₂), які теж утворюють осади гідрооксидів.

З розчину солі Fe (II) дією водного розчину аміаку осаджують аморфний осад Fe(OH)₃ ( = 6,3^.10^-39):

Fe³⁺ + 3 NH₃ + 3 H₂O  Fe(OH)₃ + 3 NH₄⁺ .

Якщо для осадження використовують розчин лугу, то осад Fe(OH)₃ адсор-бує помітну кількість лугу, тому метод придатний для відокремлення Fe³⁺, але не для його визначення. Якщо у розчині є іони Fe(II), то їх попередньо окиснюють дією Br₂, H₂O₂, HNO₃.

Для одержання вагової форми Fe₂O₃ осад прожарюють у муфельній печі при 900С:

2 Fe(OH)₃  Fe₂O₃ + 3 H₂O.

Осад Fe₂O₃ не є гігроскопічним. Під час прожарювання необхідно забез-печити доступ повітря, оскільки при наявності відновників (CO, C з залишків фільтра), а також при дуже високій температурі (1200С) можливе часткове відновлення Феруму з утворенням Fe₃O₄.

Реагенти: NH₃, 10% розчин;

HCl (1:1), або 20% розчин;

HNO₃, 70% розчин;

AgNO₃, 1% розчин.

Методика визначення. Виходячи із приблизного вмісту Феруму у зразку та маси осаджуваної форми (табл. 2.1), обчислюють масу наважки за формулою (2.3). Зважують необхідну масу зразка. Для цього спочатку зважують пробірку з досліджуваним зразком на технічній, а потім на аналітичній вазі. Пересипають наважку у склянку, а пробірку з рештками речовини зважують на аналітичній вазі. За різницею обчислюють масу наважки.

Зразок у склянці змочують 510 мл дистильованої води, додають 56 мл HCl і 34 мл HNO₃ та нагрівають майже до кипіння. Про повноту окиснення свідчить стійке оранжеве забарвлення розчину (іноді темно-коричневе внаслідок утворення нестійкої сполуки FeCl₂NO). Після завершення окиснення змивають внутрішні стінки склянки дистильованою водою. У склянку, помішуючи, дода-ють 510 мл розчину NH₃ до виникнення відчутного запаху аміаку. Вміст склянки розводять до 100 мл гарячою дистильованою водою, перемішують і відстоюють 35 хв, після чого перевіряють повноту осадження, додаючи 23 краплі розчину NH₃.

Осад відфільтровують через фільтр середньої щільності (біла або рожева стрічка) та промивають методом декантації (тричотири рази по 20 мл гарячою водою), після чого кількісно переносять на фільтр. Осад ще раз промивають на фільтрі. Відбирають 12 краплі фільтрату, в якому перевіряють наявність іонів хлориду.

Фільтр з осадом на лійці висушують у сушильній шафі. Виймають фільтр, обережно, щоб не розсипати осад, складають, вміщують у порцеляновий тигель. Фільтр обзолюють на полум’ї пальника, після чого прожарюють при 900С до одержання Fe₂O₃ (про що свідчить постійна маса зразка).

За формулою (2.3) обчислюють вміст Феруму у зразку P(Fe) враховуючи, що:

F(Fe) = = 0,6990.