Способ определения фтора

Способ определения фтора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и 828077

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз соеетскик

Социалистических

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заяв чено 09.10.78 (21) 2673883/23-26 с прпсосдинсннем заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опублнковано 07.05.81 Бюллетень ¹ 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81. (51) М. Кл."

G 01 N 31/16

С 01 В 7/20

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (53) УДК 543.24:546..16 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Масалович и Т. A. Пушкарева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРА

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно, к способам определения фтора при анализе основного вещества во фторидах и кремнефторидах щелочных металлов и аммония, а также после отделения фтора дистилляцией в солях с другими катионами металлов.

Известен метод опоеделения фтора в криолите и фтористом алюминии, основанный на отделении алюминия в виде алюмосиликата калия, осаждении фтора в виде

PbFC1, выстаивании оеадка не менее 10 ч, его отделении фильтрованием, промывании, растворении и титровании раствором азотнокислой ртути (1, 2). Недостатком метода является трудоемкость: после отделения от алюминия требуется еще 14 ч для завершения. анализа.

Известен способ потенциометрического определения фтора ((10%) при рН 5 — 7 в присутствии раствора трилона Б.

Избыток комплексона III вводится для количественного разрушения фторидов кальция, бария и магния. Фториды алюминия разрушают переведением алюминия в алюминат — ион при рН 11 (3).

Однако этот метод непригоден для определения больших количеетв фтора () 10" 0) из-за высокой ошибки (коэффициент вариации равен 4). Коэффициент

2 вариации прн определении фтора в таких продуктах, как фтористый натрий, кремнефторид аммония н т. и. должен оыть не более 0,8, т. е. прямая потенциометрия на и современном уровне ее развития, в принципе, не пригодна для определения основного вещества, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения фтора титрованием раствором соли алюминия в среде 6,0—

6,5 моль/л сульфата аммония при рН раствора 2,5 — 3,5 по реакции Г + ЬОе4 +

+ АIз AIFSQ4 (4).

15 Недостатком этого споеоба является неосуществимость титрования более 16 мг/100 мл фтора с приемлемой точностью, что не позволяет распространить этот метод для определения основного вещества во

20 фторидах и кремнефторидах металлов.

Другой недостаток способа — необходимость предварительного отделения фтора от малых количеств Саз+, Ng + и более, чем десятикратного весового количества

25 К+ и Ха+.

Целью изооретения являетея упрощение н повышение точности определения высоких концснтрацнй фтора () 50 мг в титру смом обьеме).

30 Поставленная цель достигается описы828077

Введено, мг

Определено Г, мг

Ге

N I

Са

189,6

190,8

188,8

189,9

190,3! 90,0

190,0

190,0

190,0

190,0

1700

20,0

20,0

12,0

12,0

10,0

3 чаемым способом определения фтора титрованпсм растворами комплексонатов А1", (r, Лг| —, Т14-: и др. при избытке комплсксона 10 — -100% от стехиомстрпи в растворах с рН 5 — 7.

Установлено, что инертные комплексы

Мс с комплексоном Ш реагируют со фтором в отношении 1;1. Комплексонаты Мс полученные из сульфатных солей Mc4+. реагируют со фтором в отношении 1:1, и 3 хлорпдов Мс4+ — в отношении 1: 2.

Для ионов Мс" (п) 3), дающих лабильныс комплексы с комплексоном I I I, (например, для Fe 111) характерно образование разполигандны . фторсодержащих комплексов переменного состава.

Титрованпе фтора раствором соли Мс" или Ме4+ с введением комплексона Ill в титруемый раствор приводит к протеканию побочных реакций с образованием МеРп11 — ", искажающих результаты.

Если избыток комплексона по отношеllnlo к концентрации инертного комплекео. пата (раствора титранта) меньше 10%, то увеличивается погрепшость титропанпя за гчет частичной диссоциации (МеЭДТЛ1 пли (МсЗДТА) + до Ме "+ и образования последш1м со фтором (MeFm(" " . 11збыток комплексона III свыше 100% пе позволяег приготовить растворы титрантов достаточно высокой концентрации из-за уменьшения растворимости комплексонатов металлов.

При рН (5 разнолигандные комплексы либо нс образуются, либо нарушает я отношение МеЗДТА к F-. Лналогичная картина имеет место при pII> 8.

В выбранных условиях форма кривых титрования с потенциометрической и биамперометрической индикацией конечной точки титрования (к.т.т.) не отличалась от формы соответствующих кривых, получени ы х по и р от от и ну.

Результаты приведены в таблице (Ч =

== 200 мл, п = — 2).

Из приведенной таблицы видно, что путем обратного титрования комплексоната

Ме"+, содержащего 100% избыток комплексона III, раствором 11аР могут быть определены большие количества фтора (до

190 мг/200 мл) в присутствии Mg2+, Са2+, Гсз .

Пример 1. Определение фтора с по5

10 !

Зо

4 тенциомст1знческой индикацией к.т.т. 0,2 г фтористого натрия с содержанием 99,8,.

ХаР помещают в полиэтиленовую ячейку, растворяют в 50 мл воды, добавляют 5 г уротропина, 3,7 г трилона Б, доводят pl! раствора до 5 с помощью соляной кислоты, добавляют воды до 100 мл и т тру1от

0,18 М раствором трилоната ал1оминия, содержащего 100%-ный избыток трилона

Б с потенциометрической индикацисй к.т.т. (2 алюминиевых электрода) . 11айдспо

999% NaF.

Пример 2. Определение фтора с потенциометрической индикацией к.т.т. 0,3 r кремнефтористого аммония, содержащего

92,0% основного вещества, взвешивают погрешностью не более 0,0002 г, помеща1от в полиэтиленовую ячейку, растворяют в

50 мл воды, добавляют 5 г уротропипа, доводят рН раствора до 5, прибавляю 50 м.1

0,1 М раствора трилоната циркония, содержащего 10%-ный избыток трилона Б, и титруют 0,1 М раствором фтористого назрия с потенциометрической индикацией к.т.т. (2 алюминиевых электрода) Определечю 92,4% (IVН4) qSIF<.

Пример 3. 0,5 r кремнефтористого 1гатрия, содержащего 42,0% F и 7% (.a, взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г, помещают в стакан емкостью 250 мл и приливают 50 мл воды. К раствору добавляют

2 г трилона Б и аммиак до рН 9 — 9,5, нагревают раствор до кипения и кипятят до полного растворения осадка, охлаждают, прибавляют 5 г уротропина, доводят рН раствора до 6 с помощью соляной кислоты, добавляют 60 мл 0,18 М раствора трилоната алюминия, содержащего 10%-ный избыток трилона Б, доводят рН раствора до

7 и титруют 0,1 М раствором фтористого натрия с потенциометрической индикацией к. т. т. (два алюминиевых электрода). Определено 41,9%Р.

Преимуществами предлагаемого способа являются; уточнение .определения фтора в его солях за счет исключения операции десяти— тринадцати-кратного точного разбавления анализируемого раствора, так как по прототипу точно можно оттитровать не более

16 мг в 100 мл раствора; упрощение условий определения, позволяющих проводить титрованис, без предварительного отделения от 20 мг Сав (2,5 10- моль), 12 мг Mg + (2,5 10-" моль), 10мг Ге + (1 10- моль), 3400мг (0,75 моль) пли К+ и 4600 мг СО З (0,35 моль).

Предлагаемым способом можно определять 16 — 200 мг F в объеме 100 — 200 мл (8 10- — 5 10- моль/л). Тем самым, открывается возможность упрощения определения основного вещества в технических фтористом натрии и кремнефториде аммония за счет исключения внесения поправок

828077

6 соды и тем, что титрование ведут при избытке комплексона III 10 — 100 /о при рН 5 — 7. соответственно на содержание

«свободной» киелоты, Формула изобретения

Составитель А. Жаворонкова

Редактор Н. Потапова Техред И. Заболотнова Корректоры: В. Нам и О. Тюрина

Заказ 3140

Подписное

Тираж 915 Изд № 296

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография Упрполиграфиздата Moco6лисполкома

1. Способ определения фтора путем его титрования раствором соли металла Мс" (п) 3), отл и ч ающи йся тем, что, с целью упрощения и повышения точности определения высоких концентраций фтора () 50 мг в титруемом объеме), титрование проводят комплексонатом металла

Ne"+ (п> 3), образующим инертные комплексы с комплексоном Ш.

2, Способ по п. 1, отличающийся

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Криолит искусственный технический.

ГОСТ 10561 — 73.

2. Алюминий фтористый технический.

10 ГОСТ 19181 — 73

3. Труды Уральского науч. исслед. хим. пп-та. 1973, вып. 30, с. 82 — 87.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке ЛЪ 2498463/23-26 (082233), кл.

Гб G 01 27/46 от 21.06.1977.