CC BY
15
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ Том 102 ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1959 г.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУРЬМЫ И ТЕЛЛУРА В СУРЬМЯНО-ТЕЛЛУРОВОЙ ЛИГАТУРЕ
В. М. АКСЕНЕНКО, И. П. ОНУФРИЕНОК (Представлено проф. докт. хим. наук А. Г. Стромиергом)
Известно-, что сурьму и теллур, когда они находятся совместно, перед определением разделяют. Отделение теллура от сурьмы и других металлов производят восстановлением в кислой среде сернистым газом, хлор-гидратом гидразина, сульфатом гидразина и др. [1,2]. Это осложняет анализ особенно при определении сурьмы. Поэтому мы поставили себе целью разработать титр и метрические методы определения их без предварительного разделения.
При сравнении нормальных окислительных потенциалов сурьма (V) сурьма (III) + 0,64в и теллур (VI) теллур (IV) + 1,026 видно, что, при совместном присутствии сурьмы (III) и теллура (IV) их можно титровать раздельно.
В основу определения сурьмы и теллура мы положили титрование смеси сурьмы (III) и теллура (IV) в соляло-сернокислой среде сильными окислителями, такими как пермапганат, бромат и бихромат калия. Для фиксирования эквивалентной точки использовали метиловый красный,, применяемый обычно в броматометрии.
Наши опыты показали, что для титрования сурьмы (III) в присутствии теллура (IV) наименее пригодным оказался перманганат калия, хотя в практике он с успехом применяется для определения сурьмы в баббитах* типографских металлах и т. п. В присутствии же теллура (IV), когда сурьма уже отитрована, добавление избытка перманганата не вызывает окрашивания раствора вследствие расхода перманганата на окисление теллуристой кислоты. Конец титрования теллур истой кислоты в этом случае также не удается точно фиксировать, так как вблизи эквивалентной точки резкого окрашивания раствора не происходит. Окраска появляется,, когда в растворе eme имеется часть теллуристой кислоты, in постепенно усиливается, не давая резкого перехода. При введении избытка перманганата и при обратном его оттитровании каким-нибудь восстановителем также не получается сходимых результатов.
Бромат калия выгодно отличается от перманганта тем, что он в присутствии метилового красного четко окисляет сурьму и не реагирует с теллуристой кис,'ютой, что нами было использовано для определения сурьмы в присутствии теллура.
Универсально действует бихромат калия, он позволяет определить как сурьму, так и теллур из одной навески, и, кроме того, точно оттитровать их сумму. Сначала оттитровывается сурьма до обесцвечивания метилового красного, затем добавляется избыток бихромата в количество 5 6 мл, который окисляет теллур истую кислоту до теллуровой. Избыток оставшегося бихромата определяется обычно, т. е. введением избытка титрованного раствора соли Мора и оттитрованием бихроматом калия в присутствии индикатора дифениламина. Прямое же титрование тел,тури-стой кислоты бихроматом калия не дает положительного результата
вследствие недостаточной скорости их взаимодействия. При незначительных содержаниях теллура в образцах прямое определение его из одной •навески .с сурьмой ¡мало пр-модно; использование же больших навесок при сернокислотном разложении, например, свинцовых сплавов весьма неудобно. В таких случаях можно поступать по-разному: в одной из навесок определить их сумму, а из другой навески определить один из них и по разности вычислить другой. Когда же требуется определить одну сурьму, то предпочтение следует отдавать броматному методу.
Экспериментальная часть
Определение сурьмы в присутствии теллура, а также раздельное их титрование, проведенное на искусственных смесях сурьмы (III) и теллура (IV), показало полную сходимость результатов, полученных броматным и бихроматным методами. Растворы сурьмы (III) и теллура (IV) готовили растворением точных навесок соответствующих элементов в серной кислоте. После разбавления водой и добавления соляной кислоты (1:1) титровали или бром а том или б и хроматом калия в присутствии метилового красного в качестве индикатора. Данные опытов- сведены в табл. 1.
Таблица 1
Взято
Найдено г бихрома ным методом
Найдено г сурьмы б po.\i а тиы м м ет о до м
сур ЬМ Ь! : теллура \ сурьмы I теллура
0,0800 0,0398 0,0804 0,0395
0,0800 0.0199 0,0802 0,0197 —
0,0400 0,0200 0,0398 0ч0203 —
0,0400 0,0347 0,0400 0,0340 —
0.0400 0,0079 0,0397 0,0080 —
0,0398 0,0178 0,0396
0,0406 0,0382 0.0408
0,0422 0,0084 0.0422
0,0209 0,0401 0.0208
Данный метод мы применяли для определения сурьмы и теллура в сурьмяно-теллуровой лигатуре и сплаве, содержащем св'инец, сурьму ш и теллур. Применительно к этим объектам и даем ход анализа.
Хо д а н а л и >з а.- Навеску оплата 0,1- -0,5 г разлагают 8-20 мл концентрированной серной кислоты в конической колбе емкостью 250—500 мл три нагревании (;не допуская кипения) >и помешивании. После разложения охлаждают, вводят 30—100 мл воды, 10—15 мл концентрированной соляной кислоты и еше 30—100 мл воды. Смесь кипятят 10—-15 минут для удаления сернистого газа. После охлаждения добавляют 2 капли метилового красного и титруют 0,1 н раствором бихромата калия медленно по каплям при энергичном перемешивании до обесцвечивания индикатора. Проверяют полноту окисления сурьмы добавлением 1-2 капель метилового красного.
Расход бихромата калия, пошедший па титрование сурьмы, фиксируют и добавляют его столько, чтобы хватило на окисление теллур-истой кислоты с избытком в 5—6 мл, оставляют стоять в течение 30 минут. После стояния добавляют 0,1 н раствор соли Мора с избытком 5 -10 мл и избыток ее оттитровывают 0,1н раствором бихромата калия до сине-фиолетового окрашивания, прибавив перед этим 5 мл соляной кислоты (1:1), 10 мл фосфорной кислоты (1:1) и 2 капли индикатора дифениламина. По расходам 0,1 н раствора бихромата калия вычисляют сурьму и теллур % сплаве.
1 55
Если определять одну сурьму, то описанный ход анализа сохраняется без изменения за исключением того, что можно допускать разложение сплава при слабом кипячении с серной кислотой. Титрование производят или бихроматом калия или же бром атом калия при температуре 70°. Результаты определения сурьмы и теллура в сурьмяно-теллуровой лигатуре приведены в табл. 2.
Таблица 2
Тайдено бихроматным .методом
сурьмы, проц.
теллура, проц.
Прошло 0,1 н. раствора бихромата калия на титров. суммы
сурьма-г теллур 1)
Найдено сурьмы броматным методом, проц.
77,45 77,36 77,40
17,62 17.69 17,56
15,45 15,45 15 43
77,36
77,36 77,42
Ч Расход 0Л н раствора пересчитан на 04 000 г сплава.
При анализе свинцово-сурьмяно-теллуровых сплавов ход анализа остается в основном таким же, какой принят для определения сурьмы в г^винцовых сплавах [3], по с броматометрическим окончанием.
Если есть необходимость ¡вместе с сурьмой определять и теллур, то нужно иметь ввиду следующее.
Теллуристая кислота после разложения навески и последующей обработки водой, соляной кислотой и снова водой, затем кипячением находится вся в растворе. В отличие от сурьмы (III) она не осаждается с сернокислым свинцом. Поэтому после кипячения и охлаждения до 80° раствор сливают с осадка, осадок промывают декантацией 3—4 раза по 20 мл 1н соляной кислотой, растворы после декантации объединяются с первым слитым раствором и в нем определяют сурьму и теллур бихроматным методом. Осататак сурьмы, сооса^денный с сернокислым свинцом, растворяют в 4'Н соляной кислоте и дотитровывают сурьму броматным методом.
Выводы
1. Разработан бихроматный метод определения сурьмы и теллура из одной навески в сурьмяно-теллуровой лигатуре.
2. Выяснено, что определению сурьмы броматным методом не мешает присутствие теллуристой кислоты. Перманганатный метод в аналогичных условиях не пригоден для определения сурьмы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Г и л л е 6 р а н д В. Ф., Лендель Г. Э., Брайт Г. А., Г о ф м а н Д. И. Практическое р\ козодство по неорганическому анализу, Госхим-издат. Москва, стр. 352, 1957.
2. Анализ минерального сырья. Сб. под редакцией Ю. II. Книлович. Ю. В. Mo-рачевского. Госхимиздат, Ленинград, стр. 515, 1956.
3. Дымов A. M Технический анализ руд и металлов. Металл ургиздат. Москва, стр. 452, 1949.
