Определение вольфрама объемным щелочным методом

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 7Следующая ⇒

Титриметрические методы определения вольфрама можно разделить на четыре группы: 1) методы кислотно-основного титрования; 2) методы, использующие реакции осаждения, многие из которых применимы при гравиметрическом определении вольфрама; 3) методы, основанные на реакциях окисления-восстановления; 4) методы комплексообразования.

Объемно-щелочной метод основан на кислотно-основных реакциях.

Реактивы и оборудование:

Глицерин нейтральный, ч. д. а.

Маннит, ч. д. а.

Кислота азотная плотностью 1,4 г/см³, ч. д. а.

Кислота соляная, плотностью 1,19 г/см³, ч. д. а.

Кислота серная, титрованный раствор. Н₂SО₄ плотностью 1,84 г/см³, ч.д.а., приливается тонкой струей к 500 мл воды, разбавляется водой до 5 л и хорошо перемешивается. Кислоту надо хранить в бутыли, соединенной с бюреткой.

Установление соотношения К между эквивалентными объемами титрованных растворов NаОН и Н₂SО₄.

В коническую колбу емкостью 500 мл надо налить из бюретки 25 мл раствора NаОН, прибавить 2-3 капли раствора фенолфталеина, разбавить свежепрокипяченной и охлажденной водой до 250-300 мл и титровать раствором Н₂SО₄ до исчезновения фиолетово-красного цвета раствора. Величина К находится по формуле 3.1

(3.1)

где Vʹ — число мл раствора NаОН (25 мл);

V" — число мл раствора Н₂SО₄, пошедшего на титрование 25 мл раствора NаОН.

Это соотношение следует установить три раза и принять среднее значение при условии хорошо совпавших результатов. Для упрощения (ускорения) вычислений результатов определения содержания вольфрама желательно, чтобы К = 1. Соотношение следует проверять через каждые 5-8 дней.

Натрий азотнокислый (45%-ный раствор). Его надо готовить на свежепрокипяченной воде для удаления из нее СO₂. Раствор готовится в количестве не свыше 2-3-дневной потребности и он должен быть нейтральным. Для проверки нейтральности надо взять 5 мл этого раствора в пробирку, прибавить 2 капли раствора фенолфталеина и 1 каплю титрованного раствора NаОН. Раствор в пробирке должен окраситься в яркий фиолетово-красный цвет.

Натр едкий, титрованный раствор. 27 г NаОН, ч. д. а., надо растворить в 1 л свежепрокипяченной охлажденной воды и затем разбавить такой же водой до 5 л.

Выполнение определения

Навеска средней пробы стали в виде мелкой стружки в количестве 0,5 г (2 г при содержании W от 1 до 4%, 0,5-1 г при содержании W от 4 до 10%, 0,5-0,3 г при содержании W от 10 до 25%) помещается в коническую колбу емкостью 500-300 мл и растворяется соответственно взятой навеске в 30 мл разбавленной (1:1) НСl.

Растворение необходимо проводить при умеренном нагревании на песчаной бане до прекращения или значительного замедления реакции; на дне колбы остается мелкий темный осадок металлического вольфрама, его карбидов и карбидов других элементов. После этого колбу надо снять с бани и прилить к горячему раствору осторожно, небольшими количествами (по 0,3-0,5 мл) HNO₃ плотностью 1,4 г\см^ъ для окисления вольфрама (металлического и его карбидов) в вольфрамовую кислоту H₂WO₄, двухвалентного железа в трехвалентное и для разложения карбидов других элементов. Азотная кислота приливается до прекращения вспенивания раствора сплава, сопровождающегося выделением бурых окислов азота (процесс окисления проводится в вытяжном шкафу). Обычно в зависимости от навески сплава на окисление требуется 3-6 мл HNО₃. После этого колбу надо вновь поставить на песчаную баню, накрыть ее часовым стеклом и умеренно кипятить до тех пор, пока выпавший осадок вольфрамовой кислоты из серо-зеленого (вследствие наличия в нем низших окислов W) не перейдет в желтый с оранжевым оттенком (цвет осадка следует наблюдать со дна колбы). Если переход окраски осадка совершается медленно, то следует прилить еще 1-2 мл HNО₃ плотностью 1,4 г/см3 и продолжать нагревание раствора.

После этого раствор разбавляется 60-75 мл горячей воды, хорошо размешивается стеклянной палочкой, стоит на песчаной бане еще 35-45 мин (лучше несколько часов), не надо доводить его до кипения. Затем его надо профильтровать через плотный фильтр, содержащий небольшое количество бумажной массы, или через цилиндрическую воронку со слоем бумажной массы.

Осадок H₂WО₄ смывается на фильтр горячей разбавленной (5:95) соляной кислотой и затем промываются колба и фильтр с осадком вначале 5-6 раз такой же кислотой, а под конец — 5-6 раз горячим 4%-ным нейтральным раствором NaNО₃ для удаления со стенок колбы, из осадка и фильтра следов соляной кислоты. Для проверки полноты удаления кислоты надо набрать в пробирку или на часовое стекло 0,5-1 мл стекающей с фильтра промывной жидкости, добавить 1-2 капли раствора фенолфталеина и 1 каплю титрованного раствора NaOH; раствор в пробирке должен окраситься в фиолетово-красный цвет.

Осадок вольфрамовой кислоты обладает свойством плотно приставать к стенкам стеклянного сосуда, особенно если его внутренняя поверхность несколько разъедена (шероховата).

В данном случае эту часть осадка нет необходимости переносить на фильтр; важно лишь тщательно отмыть его от маточного раствора (от кислоты, солей железа, хрома и др.).

Промытый осадок H₂WО₄ вместе с фильтром надо поместить в ту же колбу, в которой проводилось растворение навески сплава, прилить 15-20 мл свежепрокипяченной холодной воды (лишенной углекислоты), закрыть колбу пробкой. Затем приливается из бюретки 35-45 мл титрованного раствора NaOH, добавляется 2-3 капли раствора фенолфталеина. Закрыв горлышко колбы резиновой пробкой, надо осторожно встряхнуть содержимое ее для разрыхления фильтра и растворения осадка H₂WO₄. Если фиолетово-красная окраска в колбе после встряхивания в течение некоторого времени обесцветится, то прилить из бюретки еще 5-10 мл раствора NaOH до появления указанной окраски и взбалтывать 2-3 мин до полного растворения желтого осадка (раствор должен остаться окрашенным в фиолетово-красный цвет).

Удалив пробку, надо ополоснуть ее и стенки колбы свежепрокипяченной холодной водой, одновременно разбавляя содержимое колбы до 150-250 мл.

Примечание. С целью повышения кислотных свойств шестивалентного вольфрама перед тем, как приливать титрованный раствор едкой щелочи, к содержимому колбы можно прилить 10-15 мл нейтрального глицерина или добавить 0,5-1 г маннита и хорошо размешать.

Титрование избытка щелочи надо производить раствором серной кислоты до наступления момента полного исчезновения розовой окраски.

Примечание. Для проверки правильности установления конца титрования к обесцвеченному раствору после окончания титрования надо прилить из бюретки еще 2-3 мл раствора NaOH, перемешать и вновь титровать раствором H₂SО₄ до исчезновения розовой окраски. Добавленное количество миллилитров раствора NaOH и пошедшее на повторное (проверочное) титрование количество миллилитров раствора H₂SО₄ суммируется соответственно с израсходованным при первом титровании числом миллилитров NaOH и H₂SО₄.

Вычисление содержания вольфрама может быть проведено раздельно по данным первого титрования и по сумме мл раствора NaOH и раствора H₂SO₄, пошедших при первом и втором (проверочном) титровании.

Содержание вольфрама в анализируемом образце вычисляют по формуле 3.2

(3.2)

где V — число мл титрованного раствора NaOH (включая избыток), прилитого для растворения осадка вольфрамовой кислоты;

V' — число мл раствора H₂SO₄, пошедшего на титрование избытка раствора NaOH;

К — коэффициент cоотношения между эквивалентными объемами растворов NaOH и H₂SО₄, расходуемых при их взаимном (непосредственном) титровании

Т_w – титр раствора NaOH на вольфрам, г;

Н – навеска образца, г.

Таблица 3.1 Результаты анализа

V(NaOH), мл	V(H₂SO₄), мл
40,0	20,8
40,0	20,9
40,0	21,0
<V>=40,0	<V>=20,9

Исходя их этих данных массовая доля вольфрама составляет:

Дата добавления: 2023-02-21; просмотров: 37; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!