Способ определения фтора в фосфоритах и шлаках Советский патент 1992 года по МПК G01N31/00 G01N31/16 

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения содержания фтора в фосфатном и злектротермофосфорных шлаках.

Известен способ определения фтора путем разложения проб фосфоритов и шлаков 15-20%-ной соляной кислотой при нагревании. При этом пробу массой 0.5 г обрабатывают 50 мл 15-20%-ной соляной кислоты, нагревают реакционную смесь до кипения и кипятят в течение 5 мин. Полученную суспензию охлаждают и переносят в мерную колбу (250 см, где разбавляют водой до метки.Аликвотную часть (5 см отфильтрованного раствора помещают в мерную колбу (50 см, добавляют 5 см 5%-ного раствора трилона В, 1-2 капли индикатора фенолфталеина и по каплям 2 М раствор гидрооксида натрия до бледно-розовой окраски (рН 8), Раствор выдерживают 5 мин. По истечении времени добавляют 25 см цитратного буферного раствора с рН 6 (60 г хлористого натрия растворяют в бОО см воды, прибавляют 21 г лимонной кислоты. 45 г гидрооксида натрия, 50 см уксусной кислоты, раствор доводят водой до 1 дм, измеряют и устанавливают рН на рН-метре), обьем разбавляют водой до метки, перемешивают и измеряют потенциал в милливольтах с помощью фторидного электрода.

Данный способ достаточно прост и удобен, но не обеспечивает требуемой точности определения. Абсолютная погрешность способа при определении содержания фтора в термообработанном фосфатном сырье И электротермофосфорном шлаке находится на уровне 0.25-0,58% и 0,62-1% соответственно. К недостаткам данного способа относятся также сложность приготовления буферного раствора, его многокомпонентность, неустойчивость, особенно в летние месяцы, а также необходимость тщательной нейтрализации анализируемого раствора гидрооксидом натриядо рН 8 в связи с тем, что буферный раствор обладает малой буферной емкостью.

Цель изобретения - повышение точности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения фтора в фосфоритах и шлаках, включающему разложение анализируемой пробы неорганической кислотой при нагревании, внесение в образовавшуюся суспензию буферного раствора и потенциометрирование фтора, разложение ведут 6-30%-ной ортофосфорной кислоты, а в качестве буферного используют раствор двумолярного уксуснокислого аммония.

Способ осуществляют следующим образен.

Пример 1. Пробу электротермофосфорного шлака массой 0,25 г. содержание фтора в которой предварительно определено пирогидролитическим способом, обраба-тывают 50 СМ 12%-ного раствора ортофосфорной кислоты и нагревают в течение 5 мин с использованием обратного холодильника. Образовавшуюся суспензию охлаждают и переносят в мерную колбу емкрстью 250 см , где разбавлйют водой, и объём доводят до метки. Мерную колбу с анализируемой средбй выдерживают в течбгейе 30 мин в состоянии покоя.

Аликвотную масть (10 см. ) отстоявшегося раствора помещают в мерную колбу емкостью 60 см, добавляют 1 см 5%-ного раствора трилона В, 1-2 капли индикатора фенолфталеина по каплям 10%-ный раствор аммиака до появления розовой окраски. Раствор выдерживают 5 мин и по истечении времени добавляют 10 см буфер мого раствора, имеющего рН 5,8(231 г уксусно1сису(ого аммония растворяют в 1 дм водь), добавляют 15 см уксусной кислоты, гцюверяют и устанавливают рН на рН-метре).- ,, : . . , .

После внесения в анализируемый раствор его &бьем доводят до метки водой, измеряют потенциал с помощью фторидного электрода и рассчитывают содержание фтора (X) по. формуле

X С-19-250-50МОО с . ,0 . gno 0,25 -10 1000 Л где с - молярная концентрация фтора, иайденная по градуировочному графику, моль/дм, для двух параллельных определений соотбетственно 2,8 10 и 2,75 10 .

19 - атомная масса фтора, г.

Содержание фтора в шлаке составляет для двух параллельных определений соответственно 2,66 и 2,61 %. Среднее - 2,63%,

При этом погрешность определения находится на уровне 0,25%.

Пример 2. Условия эксперимента аналогичны примеру 1, отличие состоит в концентрации ортофосфорной кислоты, подаваемой на разложение.

Зависимость точности определения фтора от концентрации ортофосфорной кислоты приведена в табл. 1. Из данных табл. 1 следует, что за оптимальную следует принимать концентрацию ортофосфорной кислоты 6-30%.

Использование ортофосфорной кислоты концентрацией менее 6% приводит к снижению точности определения, что объясняется неполнотой комплексообразования в связи с низкой концентрацией ионов

Р04.

Увеличение концентрации ортофосфорной кислоты выше 30% также приводит к снижению точности определения в связи с неполным разложением пробы из-за образования гелияаморфной кремниевой кислоты которая экранирует частицы разлагаемой пробы.

В табл. 2 приведены результаты определения фтора согласно известному способу и методу пирогидролитического разложения для различных проб фосфатного сырья и

электротермофосфорного шлака.

Данные табл. 2 показывает значительное снижение точности определения фтора известным способом для проб злектротермофосфорного шлака; конгломерата и агломерата..

В табл. 3 приведены сравнительные результаты определения фтора согласно предлагаемому способу и методу пирогидролитического разложения.

Данные табл.3 Показывают, что определение фтора согласно предлагаемому способу проводится с точностью сравнимой с точностью определения по методу пирогидролитического разложения.

Формула изобретения

Способ определения фтора в фосфоритах и шлаках, включающий кислотное разложение пробы при нагревании и последующую количественную регистрацию потенциометрированием в присутствии буферного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, кислотное разложение пробь проводят 630%-ной ортофосфорной кислоты, а в качестве буферного используют раствор уксуснокислого аммония.

Таблица 1

Изобретение относится к способам потен циометрического титрования фтора и может быть использовано при анализе фосфатного сырья и электротермофосфорных шлако8. Цель изобретения - повышение точности анализа. Способ заключается' в проведении разложения пробы 6~30%-ной ортофосфорной кислоты при нагревании и количественной регистрации потенциомет- рическим титрованием трилоном Б в присутствии уксуснокислого аммония в качестве буфера. Погрешность определения ~0,25%. 3 табл.

Та 6л ица 2

Таблица 3