SU680996A1 - Способ определени фтора в силикатных материалах - Google Patents

Description

(54; СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРА В СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛАХ

Изобретение относитс  к аналити ческой химии, в частности к анализу силикатных горных пород и минералов, а также плавленных силикатов типа ситаллов.

Известен пирогидролитический способ , заключающийс  в том, что анализируе1 1й образец обрабатывают серной кислотой и затем фтор с вод ным паром в виде SiF, пары SiF, улавливсвот и определ ют фторсиликат известными способами 1.

однако такой способ имеет р д существенных недостатков: требуетс  длительна  отгонка, св занна  с воз1Сюжностью потерь фтора; невозможно проводить экспресс-анализы. Этот спо|роб нельз  применить дл  материалов , медленно и неполностью разлагаемых кислотами.

Дл  ускорени  процесса разложени анализируемого образца разлагают его сплавлением с различными флюсами с последующим отделением фтора осаждением и фильтрованием.

Однако это хот  и ускор ет определение , но имеет те е недостатки, что и пирогидролитический способ.

Наиболее близким по технической сущности и .достигаемому результату

к щ едлагаемо1 1у  вл етс  способ определени  фтора в силикатных материалах , заключающийс  в сплавлении анализируемого образца с метаборатом лити  при 1050°С, растворении сплава в 4% азотной кислоте, маскировании сопутствующих ионов диаминциклогексантетраацетатом натри  и измерении концентрации фтора в полу0 ченном растворе потенциометрическим методом с фторселективным электродом 2 .

Такой способ имеет большую скорость разложени  силикатов, а пр 5 мое потенциометрическое определение фтора фторселективным электродом исключает потери фтора на операци х фильтровани  и разделени .

Однако некоторые существенные

0 недостатки снижают точность огфеделеии  и не позвол ют примен ть этот способ дл  анализа любых объектов. Так, высока  температура плавлени  фтора ведёт к потер м фтора при

5 сплавлении материалов, разлагаю щихс  при температуре, ниже температуры плавлени  флюса; а материалы с высоким содержанием окиси гшюмини  неполностью раствор ютс  в распла0 ве метабората лити , вследствие чего

невозможно определение фтора во многих алюмосиликатах..

Цель изобретени  - возможность определени  фтора в материалах с любым содержанием окиси алюмини  и исключение потерь фтора при сплавлении из-за высокой температуры плавлени  флюс а.

Это достигаетс  тем, что в качестве флюса дл  сплавлени  пробы используют смесь метабората лити  е тетраборатом лити  в весовом отношении 3 ,5-4:1.

Метаборат лити  можно представить в виде двойного окисла LigO-B O, обладающего преимущественно основными свойства да (т.н.ЬЮН  вл етс  сильным основанием, а . - слабой кислотой).

Тетрабсчэат лити  можно представить в виде двойного окисла LigО 2Ву,Од,..содержащего избыточное количество КИСЛОТНОГО окисла.Двуокись кремни  ЬЮ -окисел, обладающий преимущественно кислотньдада свойствами (образует кремниевую кислоту .) , он в первую очередь будет реагировать с метаборатом лити , обладающим основными свойствами . Окись aлю в1ни  А120 -окисел, обладающий преимущественно основными свойствами (образует основание Й1(ОН)), он в первую очередь будет реагировать с тетраборатом лити , облёщающим избытке кислотного окис ,ла. Эти соображени  дали нам основание полагать, что расплав смеси тетрабората и метабората лити  будет одинаково хорошо раствор ть как материалы с высоким содержанием так и материалы с высоким содержанием ..

Анализ фазовой диаграмгиы состо ни  системы ЫдО - ВдО показывает, что минимальной температурой плавлени  (832°С) обладает эвтектика, содержаща  73% 27% LigO. Данному эвтектическому составу практически отвечает смесь, состо ща  из 3,5-4,0 вес.ч. метабората лити  и 1 Б.ч. тетрабората лити . Этими

Определение содержани  фтора в анализируемом материале

соображени ми руководствуютс  при выборе состава смеси. Кроме того, учитывают, что в силикатных материалах обычно больше SiOi/чем AlgOj, поэтому по массе метабората лити  в смеси должно быть существенно больше .

Пример осуществлени  способа. Анализируемый материал растирают в халцедоновой ступке, затем нашеску образца (200 мг) смешивают в платиновом тигле с 1 г сухого флюса-смеси метабората лити  и тетрабората лити  в весовом соотнс иении 4:1, Закрытый крышкой тигель помещают в муфельную печь, нагревают до и выдержи5 вают при этой температуре 10 мин. Далее расплав выливают в стакан, из полипропилена, содержгиций 150 мл 4% раствора HlvlOg, тем же раствором обмывают тигель и крышку. Стакан устанавливают на кип щей вод ной бане и содержимое перемешивают 5 мин магнитной мешалкой с импеллером, покрытым фторопластом. Затем раствор охлаждают, перенос т в мерную

5 колбу объемом 250 мл и довод т до метки водой.

В стакан с измерительными электродами (фторселективных и электродом сравнени ) внос т 50,0 мл полученного раствора и 50,0 мл маскирующей буферной смеси, имущей следующий состав: 0,5 М цитрата натри , 0,5 М хлорида натри , 0,05 М диаминциклогексантетраацетата натри .

5 Перемеагавают 2-3 мин содержимое

стакана до установлени  посто нного потенциала, затем добавл ют 10,0 мл стандартного раствора фторида натри  с концентрацией фтора 20,0 мкг/мл, перемешивают до установлени  посто нного потенциала. По полученным значени м потенциалов рассчитывают содержание фтора в анализируемом материеше.

Параллельно те же материалы анали5 эируют способом-прототипом, сплавлением с метаборатом лити .

Полученные результаты приведены . в таблице.

Продолжение табл .