Способ определения серы Советский патент 1982 года по МПК C01B17/00 G01N27/46 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ

1

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения общего содержания серы при анализе горных пород руд и минералов.

Известен способ определения сульфатной серы восстановлением ее до H2S при 300°С смесью SnCl2 - последующим иодометрическим титрованием 1.

Способ не обладает достаточной воспроизводимостью вследствие непостоянной восстановительной активности смеси. Кроме того, способ неселективен в присутствии ртути и меди.

Известен способ определения серы после восстановления сульфат-ионов до сероводорода смесями восстановителей NaH2PO2+ +5п„ или NaH2PO2-t-KJ в среде конденсированной фосфорной кислоты 2.

Однако эти способы не селективны.

Известные способы пригодны для анализа сульфатных и сульфидных руд с установленным (известным) минералогическим составом и позволяют определять серу в простых по минералогическому составу объемах после разложения их в конденсированной фосфорной кислоте при подборе ьскотановителей.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ, по которому жидкую пробу сульфатов с

5 содержанием серы до нескольких мкг восстанавливают в токе азота при 213° смесью Ti(III) - НзРО4, содержащей на 100мл концентрированной ортофосфорной кислоты 2,5 г титановой стружки. Количество об10 разующейся сульфидной серы определяют с сульфидным электродом косвенно по серебРУ 3.

Способ малоселективен, ограничен низкими содержаниями серы, не пригоден к анализу сложных объектов (минеральное сы рье). Определению мещает не только ртуть, но и серебро, медь, висмут и др. элементы.

Цель изобретения - повышение селективности определения и расширение диапа20зона определяемых концентраций серы.

Поставленная цель достигается тем. что анализируемый материал разлагают 220260°С смесью Ti (III) - - SnCi, Способ включает следующие операции. Анализируемый материал помещают в восстановительную смесь Ti (III) -Н РО SnCl2, нагревают в токе зота до 220-260°С, поглощают выделяющийся сероводород буферным раствором и количество серы прямо измеряют с сульфидным электродом. Предлагаемый способ основан на том, точ для разложения пробы применяется реакционная смесь Ti (III) - Н5РО4 - SnCl2, обладающая сильными восстановительными и комплексующими свойствами. Смесь количественно восстанавливает сульфатную серу и разлагает труднорастворимые сульфиды таких металлов, как Ag, Си, Hg, Bi, РЪ, Fe, Zn, Cd, Co, Мп и др., с выделением сероводорода. Кроме указанной восстановительной смеси опробывают другие смеси: Ti(III) - Н,РО4, Sn -Ti (III) - НзРО4, Ti (III)- HjPO4 HCl. Установлено, что только сочетание Ti (III) - НзРО4 - SnClj позволяет существенно повысить селективность способа. Полное разложение анализируемого материала происходит в температурном интервале 220-260°С. Ниже 220° потенциал сульфидного электрода не достигает постоянного значения вследствие неполного восстановления серы, а выше 260°С потенциал постепенно падает, вероятно, из-за вымывания сероводорода из поглотительного сосуда током горячего азота.

СО 166 в (хромовая руда)0,020 0,017

СО 50 (железная

руда)0,015 О 016 )

0,356 0,36

2,01

- Результат является средним из 10 измельчений

Таблица 1

8,5

2,02

3,0 Пример. Навеску анализируемого материала не более 0,5 г, содержащую Юмкг-10мг серы, помещают в реакционный сосуд из кварца, приливают предварительно очищенной восстановительной смеси. Смесь готовят следующим образом. 5 г титановой стружки растворяют при нагревании в 100мл концентрированной ортофосфорной кислоты, в теплый раствор добавляют 2,5 г соли SnCl22H.jO. Нагревают навеску в реакционном сосуде в токе азота до 220-260°С. Образующийся сероводород поглощают сульфидным антиокислительным буферным раствором, который содержит 1,0 М NaOH и 0,05 М аскорбиновую кислоту. Количество серы измеряют с помощью сульфидного электрода, погружаемого в буферный раствор. Начиная со 160-180°С, потенциал сульфидного электрода увеличивается и при 220-260°С достигает постоянной величины. Время, необходимое для анализа, составляет 15-20 мин. Для потенциометрических измерений используют серийно выпускаемую аппаратуру: измерительный сульфидный электрод марки ЭСС-01, электрод сравнения марки ЭВЛ-1МЗ, подключаемый через переходной мостик, потенциометр рН-метр 340. Калибровку сульфидного электрода проводят по се. ии стандартных растворов сульфата натрия, восстанавливаемых аналогично пробе. Результаты определения серы предлагаемым способом в стандартных образцах приведены в табл. 1.

Предлагаемый способ позволяет определять серу в минеральном сырье разнообразного состава (горные породы, руды, минералы) при содержании 0,002-30%. Способ обладает высокой селективностью. Определению не мешают: 5-кратный избыток Ag, Си, Fe, 7-кратный избыток Hg, Pb, 10-кратный избыток Bi, 2,5-кратный избыток Zn, Со, 11-кратный избыток Ва и др. эле.ментов.

Предлагаемый способ более производителен, чем гравиметрический. На анализ одной пробы с построением градуировочного графика затрачивается около 2-х часов, гравиметрическим способом - 2 дня. Стан-, дартное отклонение при анализе стандартных образцов с содержанием серы 0,0п% составляет 6-12% относительных.

Предлагаемый способ позволяет определять серу в пробах разнообразного минерального сырья без ограничения его по составу, так как смесь Ti (1П) - SnCl, используемая для разложения пробы,

обладает большей восстановительной способностью по сравнению со смеся.ми в известных способах.

Результаты изучения влияния широкого круга элементов на определение серы

с помош,ью смеси Ti (III) - HjPO - SnCl2 приведены в табл. 2.

Для изучения влияния элементов на процесс восстановления к 1 мл раствора NajSO, содержашего 100 .мкг серы, добавляют растворы азотнокислых солей элементов, образующих труднорастворимые сульфиды.

Таблица 2