Методики анализа электролита химического оксидирования алюминия на содержание хрома и фторидов
Вопрос.
Уважаемые, коллеги! Подскажите, пожалуйста, методики анализа электролита химического оксидирования алюминия следующего состава:
- хромовый ангидрид 3-5 г/л;
- гидрофторид калия 1,5-2,0 г/л;
- калий железосинеродистый 0,5-1,0 г/л.
Особенно важно определить содержание хрома (VI), (III) и фторид-ион. Спасибо.
С уважением, Людмила
Ответ.
Определение хромового ангидрида и хрома (III) из одной навески объемным методом
Сущность метода. Для определения хромового ангидрида хром (VI) восстанавливают до (III) в сернокислой среде солью Мора в присутствии фенилантраниловой кислоты или п-арсенофенилантраниловой кислоты
2CrO3 + 6FeSO4 + 6H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 6H2O
Для определения содержания общего хрома в этом же растворе весь хром в виде (III) окисляют до (VI) персульфатом аммония в присутствии катализатора – ионов серебра
Cr2(SO4)3 + 3(NH4)2S2O8 + 8H2O → 2H2CrO4 + 3(NH4)2SO4 + 6H2SO4
После разрушения избытка персульфата кипячением хромовую кислоту восстанавливают до хрома (III) солью Мора в присутствии индикатора
2H2CrO4 + 6FeSO4 + 6H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 6Fe2(SO4)3 + 6H2O
Для установления полноты окисления хрома (III) вводят ионы марганца (II); появление розовой окраски раствора (марганцевая кислота) свидетельствует о полном окислении хрома. Содержание хрома (III) определяют по разности между общим содержанием хрома и содержанием хрома (VI).
Ход анализа. Определение хромового ангидрида. 5 мл электролита отбирают в коническую колбу емкостью 250 мл, добавляют 50 мл воды, 10 мл раствора серной кислоты (1 : 1), 10 капель индикатора и титруют солью Мора (0,05 н. раствор в 10% серной кислоте) до изменения окраски раствора с красной до зеленой (с фенилантраниловой кислотой) или с фиолетовой до зеленой (с п-арсенофенилантраниловой кислотой).
Определение общего хрома. В колбу, в которой оттитрован хром (VI), вводят 3 капли 1% раствора сульфата марганца, 10 мл 0,2% раствора нитрата серебра, 20 мл 10% раствора персульфата аммония, нагревают до появления розовой окраски раствора, кипятят 15 мин, добавляют 10 мл раствора соляной кислоты (1 : 3) и нагревают до исчезновения розовой окраски и осветления раствора. В охлажденный раствор добавляют 10 капель индикатора и титруют солью Мора (индикаторы и переход окраски такие же, как при определении хромового ангидрида).
Расчет содержания хромового ангидрида:
1,667• V1
CrO3 (г/л) = ——————————— ,
m
где V1 – объем 0,05 н. соли Мора, израсходованной на первое титрование, мл; m – объем электролита, взятого для анализа, мл.
Расчет содержания хрома (III):
0,8667 (V2 – V1)
Cr3+ (г/л) = ———————————————————— ,
m
где V1 – объем 0,05 н. соли Мора, израсходованной на первое титрование, мл; V2 – объем 0,05 н. соли Мора, израсходованной на второе титрование, мл; m – объем электролита, взятого для анализа, мл.
Определение фторидов фотоколориметрическим методом
Сущность метода. Метод основан на уменьшении фторидами интенсивности окраски комплекса алюминия с арсеназо 1 в результате образования бесцветного фторидного комплекса при рН 3 – 5. Интенсивность окраски измеряют на фотоколориметре. Предварительно хром (и фосфаты, если они есть в растворе) осаждают хлоридом бария в щелочной среде.
Ход анализа. К 5 мл раствора в мерной колбе емкостью 500 мл прибавляют 50 мл воды, 50 мл 20% раствора едкого натра и 50 мл 20% раствора хлорида бария, разбавляют до метки водой и фильтруют через сухой двойной фильтр «белая лента» в сухую коническую колбу емкостью 250 мл. К 25 мл раствора в мерной колбе емкостью 100 мл добавляют 30 мл воды, 1,5 мл (точно) арсеназо 1 и нейтрализуют соляной кислотой до перехода малиновой окраски раствора в оранжевую от одной капли HCl. Вводят 2 мл 0,01 М раствора нитрата алюминия. 30 мл ацетатного буферного раствора (рН 3,5) и разбавляют до метки водой. Через 15 мин измеряют оптическую плотность раствора на фотоколориметре с оранжевым светофильтром в кювете 50 мм на фоне холостой пробы (раствор реактивов без арсеназо 1).
Расчет. Содержание фторидов определяют методом сравнения, для чего измеряют оптическую плотность стандартных растворов фторида натрия (проведенных через все стадии анализа рабочей пробы) с различными концентрациями, охватывающими весь диапазон возможных значений в электролите оксидирования и строят калибровочную кривую.
Для определения содержания фторидов можно также использовать фторид-селективные электроды, потенциал которых, измеряемый с помощью иономера (рН-метра), пропорционален концентрации фторидов. В этом случае также строят калибровочный график для растворов с различными содержанием фторидов и затем сравнивают с ним результаты анализируемой пробы.
14.05.2012
