PL55839B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 31.VII.1968 55839 KI. 42 1, 3/53 MKP G 01 n 33/20 CZi .LINIA Wspóltwórcy wynalazku: Zygmunt Bielawski, Franciszek Franik, Fran¬ ciszek Ficek, Ludwik Nowak, Kornelia Za- witniewicz Wlasciciel patentu: Zaklady Cynkowe „Szopienice", Katowice (Polska) Potencjometryczny sposób oznaczania cynku w materialach cyn- konosnych zawierajacych miedz Przedmiotem wynalazku jest szybka metoda ozna¬ czania cynku w materialach cynkonosnych zawiera¬ jacych miedz.Podstawowym oznaczeniem analitycznym w prze¬ mysle cynkowym jest oznaczanie zawartosci cyn¬ ku w rudach, koncentratach, pólproduktach i odpa¬ dach powstalych przy produkcji cynku.Oznaczenia te obecnie wykonuje sie glównie me¬ todami objetosciowymi a przewaznie metoda Galet- trego przez miareczkowanie roztworu cynku zela- zocyJankiem potasowym lub Schaffera przez mia¬ reczkowanie amoniakalnego roztworu cynku siarcz¬ kiem sodu, rzadziej metoda Urbascha, która róz¬ ni sie od metody Galettiego' innym wskaznikiem przy analogicznym przygotowaniu roztworu do mia¬ reczkowania.Ostatnio w coraz szerszym zakresie stosuje sie metode kompleksometryczna, w której odczynni¬ kiem miareczkujacym jest sól dwusodowa kwasu wersenowego.Poza tymi najczesciej stosowanymi znane sa jeszcze inne metody jak: elektrolityczna, bardzo pracochlonna ale bardzo dokladna, jodkowa, rte- ciowo-rodankowa, przy czym ta ostatnia nadaje sie raczej do oznaczen malych zawartosci cynku.Od stosunkowo dawna znane sa równiez poten- •cjometryczne metody oznaczania cynku. Juz w 1909 roku Knaus opracowal potencjometryczne metody oznaczania cynku za pomoca zelazocyjanku potaso¬ wego stosujac cynkowa elektrode wskaznikowa.Dalsze badania wykazaly jednak nieprzydatnosc do tego celu tej elektrody z uwagi na silna jej pola¬ ryzacje. Dopiero wykorzystanie ukladu „redox" Fe/CN/6—VFe/CN/6—4 pozwolilo zastosowac do ozna- 5 czania cynku, jako elektrode wskaznikowa, elektro¬ de platynowa.Znane sa trzy warianty oznaczania cynku w po¬ staci K2Zn4/Fe/CN/6/2: a) metoda bezposrednia, polegajaca na miarecz- io kowaniu soli cynkowych mianowanym roztwo¬ rem zelazocyjanku potasowego b) metoda askorbinowa, polegajaca na miareczko¬ waniu soli cynkowych z nadmiarem zelazocyjan¬ ku potasowego mianowanym roztworem kwasu 15 askorbinowego oraz c) metoda posrednia, gdzie nadmiar zelazocyjanku odmianowuje sie roztworem nadmanganianu po¬ tasowego lub siarczanu cerowego.Metoda bezposrednia jest najszerzej stosowana 20 i istnieje duzo publikacji na ten temat. Kamien¬ ski i Myronowicz opracowali metode oznaczania cynku w blendach droga miareczkowania roztworu zelazocyjanku potasowego w srodowisku kwasnych octanów. Wedlug ich badan przy utrzymaniu kwa- 25 sowosci roztworu od pH 4,1—5 nie przeszkadza ze¬ lazo nawet w ilosciach do zawartosci 60% zawar¬ tosci cynku.Mayer, Bredskow i Deutschman opracowali me¬ tode oznaczania cynku w stopach magnezowych. 30 Stwierdzili oni, ze bezposrednie miareczkowanie 55 83955 839 cynku jest mozliwe w przypadku nieobecnosci w roztworze Cd, Cu, Ni i Co, natomiast Al, Fe i Sn do 25 mg maskowane fluorkiem nie przeszkadzaja w oznaczeniu.Poljak i Szemjakin pracujac nad tym samym za¬ gadnieniem stwierdzili, ze mozliwe jest oznaczenie cynku w obecnosci Fe, Al, Mn i Mg z dostateczna dokladnoscia.Wedlug Drwiegi i Kozlickiej miareczkowanie cyn¬ ku nalezy prowadzic w temperaturze powyzej -50° C przy pH 3—5. Nie przeszkadza Pb, Cr+3, Al, Ca, Mg, dziesiate % Ni, Co, Fe, Mn oraz Cu ponizej 0,l°/o.Wplyw wiekszych ilosci zelaza usunac mozna dodat¬ kiem fluorku sodowego.Koncentraty cynkowe przerabiane w przemysle cynilowym odpowiadaja pod wzgledem skladu che¬ micznego warunkom umozliwiajacym zastosowanie bezposredniej- metody potencjometrycznej z wyjat¬ kiem materialów zawierajacych wieksze ilosci mie¬ dzi.Chcac zatem przejsc na szybkosciowe oznaczanie cynku metoda potencjometryczna nalezalo opra¬ cowac sposób umozliwiajacy stosowanie tej metody równiez do koncentratów zawierajacych miedz.Sposób wedlug wynalazku rozwiazuje to zagadnie¬ nie, poniewaz zastosowano wytracenie miedzi na olowiu ze srodowiska octanów w obecnosci fluor¬ ku sodowego, dzieki czemu uzyskano mozliwosci do¬ kladnego oznaczania zawartosci cynku. Jak stwier¬ dzono w czasie przeprowadzonych prób, utrzyma¬ nie stalego pH ^ 4 roztworu podczas miareczko¬ wania zapewnia otrzymywanie osadu zelazocjanku cynkowego o stalym skladzie stechiometrycznym czego nie osiagano przy stosowaniu innych warun¬ ków kwasowosci. Dodatek fluorku sodowego nato¬ miast, wiazac w trwaly w tych warunkach kom¬ pleks fluorkowy zelazo (Fe8+) zapobiega redukcji zelaza olowiem (Fe8+ -* Fe2+), która uniemozli¬ wialaby miareczkowanie potencjometryczne.Dlatego tez podane w sposobie wedlug wyna¬ lazku srodowisko pozwala na uzyskanie dostatecz¬ nie dokladnych i powtarzalnych wyników.Przytoczony sposób wytracania miedzi pozwala na wyeliminowanie koniecznosci wytracenia wodo¬ rotlenku zelaza przy analizowaniu materialów cyn- konosnych z wyzsza zawartoscia miedzi, co czyni metode wedlug wynalazku, metoda uniwersalna w7 zakresie oznaczania cynku w koncentratach cyn¬ kowych.Wprowadzenie sposobu wedlug wynalazku po¬ zwolilo na skrócenie czasu oznaczania cynku przy jednym oznaczeniu z 5 godzin do 2 godzin, a przy serii 10 oznaczen z 8 godzin do 3 godzin.Sposób wedlug wynalazku omówiono blizej w przykladzie. 40 45 50 55 Przyklad: 0,5 próbki umieszcza sie w zlew¬ ce o pojemnosci 400—600 ml, dodaje okolo 30 ml kwasu solnego (1,19), okolo 10 ml kwasu azoto¬ wego (1,52) i odparowuje do sucha. (Blende suro¬ wa nalezy poczatkowo ogrzac z samym kwasem solnym celem odpedzenia siarkowodoru). Do su¬ chej pozostalosci dodaje sie okolo 5 ml kwasu siar¬ kowego (1,84) i zagotowuje w celu calkowitego rozpuszczenia soli. O ile na dnie zlewki pozostanie przyprazony osad, nalezy dno oczyscic bagietka szklana z nalozona na jej koncu rurka gumowa.Po zobojetnieniu roztworu roztworem weglanu sodowego lub amonowego dodaje sie 25 ml buforu octanowego sporzadzonego przez rozpuszczenie 200 g: CH3COONH4 i 100 g CH3COOH w 1000 ml wody, 15 ml 10%-owego roztworu wodnego fluorku sodo¬ wego doprowadzajac w ten sposób pH roztworu da 5 oraz 10 g olowiu w postaci opilków i gotuje sie przez 10 minut. Nastepnie roztwór z nad olowiu dekantuje sie do innej zlewki, przemywa olów 10 ml 10%-owego roztworu fluorku sodowego, a na¬ stepnie woda i jeszcze raz dekantuje.Nastepnie do otrzymanego roztworu dodaje sie 25 ml 10%-owego roztworu fluorku sodowego, 25 ml 20%-owego roztworu siarczanu amonowego, 2—3 krople i 1%-owego roztworu zelazocyjanku pota¬ sowego, dopelnia goraca woda do okolo 300 ml i miareczkuje mianowanym roztworem zelazocy¬ janku potasowego wobec elektrody Pt-W do usta¬ lonego potencjalu wyznaczonego za pomoca peha¬ metru lampowego wychyleniowego.Temperatura przy miareczkowaniu winna wyno¬ sic 60—70°C. Wyniki oznaczenia oblicza sie wedlug wzoru: X Zn % = 2a . M . 100 gdzie a — ilosc zuzytego roztworu zelazocyjanku potasowego w ml M — miano roztworu zelazocyjanku potaso¬ wego w g/l X — zawartosc cynku w próbce.Sposób oznaczania cynku wedlug wynalazku po¬ zwala na wielokrotne skrócenie czasu wykonania oznaczenia, co z kolei umozliwia szybka kontrole procesów produkcyjnych przy mniejszych nakla¬ dach. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Potencjometryczny sposób oznaczania cynku w materialach cynkonosnych zawierajacych miedz, znamienny tym, ze miedz wydziela sie w obecno¬ sci zelaza z roztworu octanowego z dodatkiem flu¬ orku sodowego przez cementacje na opilkach olo¬ wiowych przy pH=5 i bezposrednio oznacza cynk mianowanym roztworem zelazocyjanku potasowego. ZG „Ruch" W-wa, zam. 726 63 nul-il. 33J e£~ PL