Способ селективного определения соединений сурьмы

 

СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ОПРЕДЕ;ЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ СУРЬМЫ в продуктах металлургического производства, включающий обработку пробы для последовательного растворения-трехокиси, сульфида и металлической сурьмы селективными растворителями, содержащими соляную кислоту, гидрооксид натрйяс добавками, с определением в полученных растворах фотокрлориметричесКим методом, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения, интенсификации и упрощения процесса, в качестве селективных растворителей используют соответственно 0,7-1,3 М раствор соляной кислоты в смеси с .тиомочевиной, взятой в количестве 2,5-3,,5 г на 100 мл, 0,8-1,2 М раствор гидроксида натрия в смеси с тиомочевиной, взятой в количестве § 1-2 г на 100 мл, 11,5-12,5 М раствор (Л азотной кислоты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3 (59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3416672/23-26 (22) 01.04.82 (46) 30.12.83. Бюл. Ф 48 (72) Х.K. Оспанов.и Е,A. Айтхожаева (71) Казахский Ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. С.N. Кирова (53) 661.886(088.8) (56) 1. Филиппова Н.A. Фазовый анализ руд и нродуктов их переработки. М., Химия,.1975, с. 130.

2. Klein P. Skrivanek V. — Ruйу, 1965, vol. 13 Р 12, р. 414420 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ОПРЕДЕ,ЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ СУРЬМЫ в продуктах металлургического производства, включающий обработку пробы для последовательного растворения трехокиси, сульфида и металлической сурьмы селективными растворителями, содержащими соляную кислоту, гидрооксид натрия с добавками, с определением сурьмы в полученных растворах фотоколориметрическим методом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности определения, интенсификации и упрощения процесса, в качестве селективных растворителей используют соответственно 0,7-1,3 М раствор соляной кислоты в смеси с тиомочевиной, взятой в количестве

2,5-3.,5 r на 100 мл, 0,8-1,2 М раствор гндроксида натрия в смеси с тиомочевиной, взятой в количестве

1-2 r на 100 мл, 11,5-12,5 М раствор азотной кислоты.

1064191

Изобретение относится к способам селективного определения соединени сурьмы в продуктах металлургического производства и может быть использовано в фазовом анализе последних на содержание в них соединений сурьмы (трехокиси Sb 03, сульфида ЯЬ Я, металлической сурьмы Sb пятиокиси ЯЬ О ) .

Известен способ определения соединений сурьмы в продуктах металлургического производства (обжига антимонита), включающий определение трех окислов сурьмы и сульфида, Определение ведут из двух навесок. Первую навеску обрабатывают соляной кисло- 15 той с хлоридом натрия и в фильтрате определяют сурьму трехокиси. В этих условиях происходит значительное растворение пятиокиси и металлической сурьмы (20-22%). К второй навеске добавляют хлорид олова, разлагают при кипячении соляной кислотой, затем иодометрически определяют содержание сульфидной серы и расчетным путем находят содержание сурьмы суль- 25 фида. По избытку олова (II) находят .суммарное содержание сурьмы (V) пятиокиси и четырехокиси — ВЪ. В оттитрованном растворе восстанавливают всю сурьму до трехвалентной и определяют общее содержание сурьмы — ГЪ, По разности Г-В находят содержание сурьмы (III) четырехокиси — ДЪ. Вся сурьма четырехокиси составляет 2ДЪ, а содержание сурьмы пятиокиси— (à — 2Д) Ъ jlj .

Недостатками известного способа являются трудоемкость, использование специальных приборов (аппарат

Шульте) и невысокая точность анализа ввиду применения косвенных мето- 40 дов расчета.

Кроме того, использование в качестве восстановителя хлорида олова затрудняет применение способа для анализа большинства промышлен- 45 ных объектов, содержащих железо и медь °

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ се- 50 лективного определения соединений сурьмы в продуктах металлургического производства, по которому опре,деление ведут из двух навесок. Первую навеску обрабатывают 3 н. соляной кислотой, содержащей 0,03Ъ кодеина, при перемешивании в течение

30 мин. При этом трехокись сурьмы пе реходит в раствор на 96%, а суммарное извлечение сурьмы из металлической и пятиокиси составляет 17-19%..

Вторую навеску обрабатывают 50 мл

3 н. раствора соляной кислоты, содержащей ЗЪ HZOii при перемешивании

30 мин., При этом в раствор переходит .сурьма металлическая, извлечение 65 сурьмы из сульфида и пятиокиси 1921%. Затем остаток обрабатывают

50 мл 2 н. раствора едкого натрия в течение 20 мин при кипячении. При этом извлекается в раствор сурьма из сульфида и 13-14% сурьмы из пятиокиси. Остаток кипятят с 50 мл сме си 6 н. соляной кислоты и 15%-ной винной кислоты в течение 1 ч. При этом в раствор переходит пятиокись сурьмы. Четырехокись сурьмы остается в ходе анализа в нерастворимом остатке j2$ .

Недостатками данного способа являются невысокая селективность определения соединений сурьмы (так, при извлечении сурьмы из трехокиси совместно извлекаются 17-193 сурьмы из металлической и пятиокиси; при извлечении сурьмы из металлической совместно извлекаются 19-21% сурьмы из сульфида и пятиокиси; при извлечении сурьмы из сульфида совместно извлекаются 13-14% сурьмы из пяти- . окиси), трудоемкость и длительность анализа, составляющая 8 ч.

IJåëü изобретения — повышение селективности определения соединений сурьмы в продуктах металлургического производства, интенсификация и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу селективного определения соединений сурьмы в продуктах металлургического производства, включающему обработку пробы для последовательного растворения трехокиси, сульфида и металлической сурьмы селективными растворителями, содержащими соляную кислоту, гидроксид натрия с добавками, с последующим определением сурьмы в полученных растворах фотоколориметрическим методом, в качестве селективных растворителей используют соответственно 0,7-.1,3 M раствор соляной кислоты в смеси с тиомочевиной, взятой в количестве 2,5-3,5 г на 100 мл, 0,8-,1,2 M раствор гидроксида натрия в смеси с тиомочевиной, взятой в количестве 1-2 г на 100 мл, 11,5-12,5 раствор азотной кислоты.

Использование растворов соляной кислоты, гидроксида натрия и азотной кислоты с концентрациями выше

1,3, 1,2 и 12,5 М соответственно вызы. вает понижение селективности растворения за счет увеличения растворения сопутствующих соединений сурьмы.

Применение растворов соляной кислоты, гидрооксида натрия и азотной кислоты с концентрациями ниже 0,7, 0,8 и 11,5 M .не обеспечивает полного растворения соответственно трехокиси, сульфида и металлической сурьмы.

Увеличение количества тиомочевины выше 3,5 r и понижение ее ниже

1064191

1 г вызывает понижение селективности извлечения соединений сурьмы при совместном присутствии.

Пример 1. Навеску 50 мг измельченного продукта обрабатывают

100 мл 1 М раствора НС1 с 3 г тиомочевины при перемешивании в течение

30 мин. Полученный раствор отфильтровывают и в фильтрате определяют сурьму известным (фотоколориметрическим) методом. Найденное количество сурьмы соответствует содержанию. сурьмы трехокиси. При этом трехокись растворяется на 96,8Ъ, суммарное извлечение сурьмы из сульфида, пятиокиси и металлической составляет 9,2Ъ.

Остаток после растворения трехокиси обрабатывают 100 мл 1 М раствора гидрооксида натрия в присутствии 1,5 г тиомочевины при перемешивании 10 мин. Раствор отфильтровывают и определяют сурьму. В этих условиях сурьма из сульфида переходит в раствор на 98,0- суммарное извлечение сурьмы из пятиокиси и металлической 7,5Ъ.

Затем остаток обрабатывают 50 мл

12 М раствора азотной кислоты при перемешивании в течение 15 мин. В полученном после фильтрования растворе определяют сурьму, перешедшую из металлической формы, При этомсурьма металлическая переходит в раствор на 99,6Ъ, а извлечение сурьмы из пятиокиси составляет 3 6Ъ.

В остатке определяют содержание пятиокиси известным способом.

Пример 2. Растворение и последующее определение соединений сурьмы проводят согласно примеру 1, но для селективного растворения трехокиси используют 0,7 М раствор соляной кислоты, при этом извлечение сурьмы из трехокиси составляет 96,2 суммарное извлечение сурьмы из суль- фида, пятиокиси и металлической 8,1Ъ

Пример 3. Условия те же, что и в примере 1, но используют

1,3 М раствор соляной кислоты, при этом извлечение сурьмы из трехокиси

97Ъ суммарное извлечение сурьмы из сульфида, пятиокиси и металлической составляет 10Ъ °

Пример 4. Последовательную обработку растворителями проводят согласно примеру 1, но для селективного растворения сульфида используют

0,8 М раствор гидрооксида натрия °

При этом извлечение сурьмы из сульфида составляет 97Ъ, суммарное извлечение сурьмы из пятиокиси и металлической 7Ъ °

Пример 5. Условия те же, что и в примере 1, но используют

1,2 М раствор гидрооксида натрия, при этом сурьма из сульфида извлеТ а блица 1

Степень сурьмы, Концентрация тиомочевины„ г, в 1 У. IC1 извлечения

Ъ, из пятиокиси, сульфида, металлической . трехокиси

97,5

10г8

97,0

9 5

96,8

9,2

3 5

96,0

94 3

В табл. 2 приведены экспериментальные данные„ показывающие оптимальность выбранных концентраций тиомочевнны при извлечении сурьмы

45 сульфида.

Та блица 2

Концентрация тиомо50 чевины, r в 1 M NaOH

Степень извлечения сурьмы, Ъ, из сульфида пятиокиси, металлической

0 5

98,5

9,9

8,2

98,3

7,5

98,0

1,5

7,3

97,2

7 0

2,5

94,6 кается на 98 2Ъ, из пятиокиси и металлической 9Ъ.

Пример 6. Обработку растворителями и последующее определение сурьмы проводят согласно примеру 1, но для селективного растворения металлической сурьмы используют 11,5 M раствор азотной кислоты. При этом извлечение сурьмы из металлической составляет 99Ъ, из пятиокиси ЗЪ.

10 Пример 7. Условия те же, что и в примере 1, но используют

12,5 М раствор азотной кислоты, при этом сурьма из металлической извлекается на 100Ъ, из пятиокиси на 4,2Ъ, 15 В табл. 1 приведены результаты опытов, из которых следует оптимальность предлагаемых концентрацией тиомочевины при извлечении сурьмы трехокиси.

1064191

Т а б л и ц а 3

Смесь

Sb 0 :БЬ Я гSb:Sbg Содержание сурьмы, мг тносительная шибка, Ъ, по

Дожно быть

Найдено

ВЬ2 О ЯЬ 8 ВЬ

2 Ъ

1:1:1:1

10:10:10:10(в мг) 7,50 10,15 5гб 4 8 . 1к5

8,85

8,35 7, 15

10,0

1:1:2 2

10:10:20:20(в Mr) 20,0 8,98 7,70 20,38 7,5 7,6 3,8

7;15

8,35

2:1:2:5

20:10:20:50(в мг) 20,0 17,80 7,68 20, 27 6,5 7,4 2,7

7,15

16,7

1:3:5:5

10:30:50:50(в мг) 23,24 50,52 8,2 8,3 5,2

8,35 21,45 50,0 9,04

Иэ табл. 3 следует, что определе- . 30 ние соединений сурьмы согласно предлагаемому способу происходит с высокой селективностью и достаточной тс чностью при различных их соотношениях (относительная ошибка по каждому соединению не превышает 9Ъ) Таким образом, предлагаемый спо,соб селективного определения соединений сурьмы в продуктах металлургического производства обеспечивает высокую селективность растворения соединений сурьмы (при извлечении

Составитель Б. Гирша

Техред М.Тепер

Корректор М. Иароши

Редактор С. Пекарь

В ° Pl 1 Ч I WW

Заказ 10514/45

Тираж 873 Прдписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

313035„ Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«» 4 стс1» « ял» е л

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Время анализа 2 навесок состав ляет 5 ч.

B табл. 3 приведены результаты анализа смесей соединений сурьмы (реактивов марки х.ч.):трехокиси

SbgOq металлической сурьмы Sb, сульфида сурьмы Sb и пятиокиси

sb< O, 1 сурьмы из трехокиси на 96-97Ъ суммарное извлечение сурьмы из сульфида пятиокиси и металлической составляет 8-10%| при извлечении сурьмы из сульфида на 97-98% суммарное извлечение сурьмы из пятиокиси и металлической 7-9Ъ; при извлечении сурьмы из металлической на 99-100% сурьма из пятиокиси извлекается на

3-4%), упрощение и ускорение процесса за счет исключения операции кипячения и использования перекиси водорода, сокращения продолжительности обработки растворителями.