Способ селективного определения соединений сурьмы Советский патент 1983 года по МПК G01N31/00 

О) 4

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 , сульфида SbgSj , металлической сурьмы Sb, пятиокиси SbjOj).

Известен способ определения соединений сурьмы в продуктах металлур- 0 гического 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 навес- 20 ке 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 - В%. В оттитрованном растворе восстанавливают всю сурьму до трехвалентной и определяют общее содержание сурьмы - Г%, По разности Г-В находят содержание сурьмы (III) четырехокиси - Д%. Вся сурьма четырехокиси составляет 2Д%, а содержание сурьмы пятиокиси (Г-2Д) % ij .

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- JQ лективного определения соединений сурьмы в продуктах металлургического производства, по которому определение ведут из двух навесок. Первую навеску обрабатывают 3 н. соля- ее ной кислотой, содержащей 0,03% коеина, при перемешивании в течение 30 мин. При этомтрехокись сурьмы пееходит в раствор на 96%, а суммарое извлечение сурьмы из металличесой и пятиокиси составляет 17-19%.. ° торую навеску обрабатывают 50 мл н. раствора со.ляной кислоты, соержащей 3% HoOj, при перемешивании 0 мин., При этом в раствор переходит урьмаметаллическая, 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 смси 6 н. соляной кислоты и 15%-ной винной кислоты в течение 1ч. При этом в раствор переходит пятиокись сурьмы. Четырехокись сурьмы остается в ходе анализа в нерастворимом остатке 2 .

Недостатками данного способа являются невысокая селективность определения соединений сурьмы (так, при извлечении сурьмы из трехокиси совместно извлекаются 17-19% 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 ч.

Цель 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 растворени 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 М раствор соляной кислоты в смеси с тиомочевиной, -взятой в количестве 2,5-3,5 г на 100 м 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 раствор азотной кислоты.

Использование растворов соляной кислоты, гидроксида натрия и азотной кислоты с концентрациямивыше 1,3, 1,2 и 12,5 М соответственно вывает 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 М .не обеспечивает полного растворения соответственно трехокиси, сульфида и металлической сурьмы.

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

1 г вызывает понижение селективности извлечения соединений сурьмы совместном присутствии.

Пример. 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 Hai 96,8%, суммарное извлечение сурьмы из сульфида, пятиокиси и металлической составляет 9,2%.

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 7,5%.

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 99,6%, а извлечение сурьмы из пятиокиси составляет 3,6%

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 извлечени сурьмы из трехокиси составляет 96,2 суммарное извлечение сурьмы из сульфида, пятиокиси и металлической 8,1

Пример 3. Условия те же, что и ,в примере 1, но используют 1,3 М раствор соляной кислоты, при этом извлечение сурьмы из трехокиси 97% суммарное извлечение сурьмы из сульфида, пятиокиси и металлической составляет 10%.

П р и М е р 4. Последовательную обработку растворителями проводят согласно примеру 1, но для селективного растворения сульфида использую 0,8 М раствор гидрооксида натрия. При этом извлечение сурьмы из сульфида составляет 97%, суммарное- извлечение сурьмы из пятиокиси и металлической 7%.

Пример 5. Условия те же, что и в примере 1, но используют 1,2 М раствор гидрооксида натрия, при этом сурьма из сульфида извлекается на 9а,2%, из пятиокиси и металлической 9%.

Пример 6. Обработку растворителями и последующее определение сурьмы проводят согласно примеру 1, но для селективного растворения металлической сурьмы используют И,5 М раствор азотной кислоты. При этом извлечение сурьмы из металлической составляет 99%, из пятиокиси 3%.

0

Пример7, Условия те же, что ив примере 1, но используют 12,5 М раствор азотной кислоты, при этом сурьма из металлической извлекается на 100%, из пятиокиси на 4,2%.

В табл. 1 приведены результаты

5 опытов, из которых следует оптимальность предлагаемых концентрацией тиомочевины при извлечении сурьмы трехокиси.

Таблица

0

25

30

35

40

В табл. 2 приведены.экспериментальные данные, показывающие оптимальность выбранных концентраций тиомочевины при извлечении сурьмы сульфида.

Т а б л и ц а 2

50

55

60

65

Время анализа 2 навесок составЛяет 5ч.

В табл. 3 приведены результаты анализа смесей соединений сурьмы

(реактивов марки X.4.J:трехокиси ,, металлической сурьмы Sb, сульфида сурьмы и пятиокиси

ТаблицаЗ

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.

1 .1 . . 1

л. « J. л л

Из табл. 3 следует, что определе-нйе соединений сурьмы согласно предлагаемому способу происходит с высокой селективностью и достаточной точностью при различных их соотношениях {относительная ошибка по 35 каждому соединению не превышает 9%)

Таким образом, предлагаемый спо;соб селективного определения соединений сурьмы в продуктах металлур- 40 гического производства обеспечивает высокую селективность растворения соединений сурьмы (при извлечении

сурьмы из трехокиси на 96-97% суммарное извлечение сурьмы из сульфида пятиокиси и металлической составляет 8-10%; при извлечении сурьм из сульфида на 97-98% суммарное извлечение сурьмы из пятиокиси и металлической 7-9%; при извлечении сурьмы из металлической на 99-100% сурьма из пятиокиси извлекается на 3-4%), упрощение и ускорение процесса за счет исключения операции усипячения и использования перекиси зодорода, сокращения продолжительности обработки растворителями.