2. Фотоколориметрический метод определения алюминия в латунях в виде комплекса с хромазуролом с без отделения сопутствующих элементов

Сущность метода. Алюминий образует с хромазуролом С окрашенное в фиолетовый цвет комплексное соединение с максимумом светопоглощения в области 530 нм. Реакция взаимодействия протекает в ацетатном буферном растворе в интервале рН = 4,0÷5,8. Влияние железа и меди устраняется восстановлением и связыванием их тиогликолевой кислотой.

Реактивы. 1. Ацетатный буферный раствор рН = 5,7-6,0:75 г уксуснокислого натрия и 1,5 см³ уксусной кислоты (80%-ной) в объеме 250 см³.

2. Хромазурол С, водный раствор (3 г/л).

Выполнение определения. Навеску 0,1 г образца растворяют в 40 см³ разбавленной соляной кислоты (1:1) с добавлением по каплям перекиси водорода (30%-ный). Раствор упаривают досуха. Операцию обработки соляной кислотой и перекисью водорода повторяют трижды до полного растворения навески. По растворении раствор выпаривают почти досуха (но не пересушивают осадка). Для растворения солей прибавляют 4 см³соляной кислоты (плотность 1140 кг/м³). При высоком содержании кремния осадок кремнекислоты отфильтровывают и раствор переводят в мерную колбу емкостью 50 см³. Прибавляют 1,5 см³ раствора, едкого кали (80 г/л), разбавляют до метки водой и перемешивают. Аликвотную часть, 2-5 см³, помещают в мерную колбу емкостью 50 см³, прибавляют 15 см³ воды, разбавленную тиогликолевую кислоту (1:10) до обесцвечивания раствора и через 5 мин прибавляют 0,5-1,0 см³ раствора едкого кали (80 г/л), дают постоять 5 мин и прибавляют 8-10 см³ ацетатного буферного раствора. Затем прибавляют 0,3 см³ раствора хромазурола С (3 г/л), разбавляют до метки водой и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют через 15 мин на спектрофотометре СФ-4 при длине волны 530 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм или на фотоколориметре ФЭК-Н-57 со светофильтром № 5 в кювете с толщиной слоя 30 мм. В качестве раствора сравнения берут холостую пробу. Содержание алюминия определяют по стандартному образцу, близкому по содержанию алюминия и проведенному через все стадии анализа.

Процентное содержание алюминия вычисляют по формуле (22).

3. Потенциометрический метод (в латунях)

Сущность метода. Алюминий образует с ионами F^- малодиссоциированное растворимое в воде комплексное соединение - фторид алюминия. Фторид алюминия образуется в ацетатно-солянокислой буферной среде в пределах рН = 3,2÷4,5 по уравнению:

В качестве индикаторного электрода применяется металлический алюминиевый электрод; электродом сравнения служит и металлический цинковый электрод. Титрование проводится до выравнивания потенциалов (до нулевой точки гальванометра).

Медь отделяется электролизом с применением ртутного или платиновых сетчатых электродов.

Для устранения влияния трехвалентного железа его восстанавливают с помощью металлического цинка.

Выполнение определения. Навеску латуни 0,5-1,0 г, в зависимости от содержания алюминия помещают в стакан емкостью 300 см³ и растворяют в смеси кислот: 10 см³ серной кислоты, разбавленной (1:1), и 20 см³ разбавленной азотной кислоты (1:1). По растворении раствор выпаривают до выделения паров серной кислоты и соли растворяют в 20 см³ воды. Раствор нейтрализуют аммиаком (плотность 900 кг/м³) до появления синей окраски аммонийного комплекса меди, а затем по каплям прибавляют разбавленную азотную кислоту (1:1) до исчезновения синей окраски, избыток ее в количестве 8 и 4 см³ разбавленной серной кислоты (1:1). Раствор разбавляют водой до объема 200 см³, кипятят в течение 2-3 мин и ставят на электролиз для выделения меди. Электролиз проводят при силе тока 2-3 а в течение 1-2 ч.

Раствор после электролиза выпаривают до объема 10-20 см³. Аммонийные соли разрушают смесью кислот: 20 см³ соляной кислоты (плотность 1190 кг/м³) и 20 см³ азотной кислоты (плотность 1400 кг/м³). Раствор второй раз обрабатывают 20 см³ соляной кислоты (плотность 1190 кг/м³). Оставшиеся соли растворяют при нагревании в 25 см³ воды, прибавляют 7-10 г металлического цинка и восстановление меди и железа ведут при нагревании в течение 20 мин. Затем избыток цинка отфильтровывают через вату. Стакан несколько раз промывают водой, вату промывают 10 см³ раствора уксуснокислого натрия (200 г/л), 10 см³ раствора хлористого натрия (200 г/л) и после этого несколько раз водой. К фильтрату прибавляют 2 см³разбавленной соляной кислоты (1:1). Раствор нейтрализуют или аммиаком (1:3) или раствором соляной кислоты (1:1) по индикатору метилоранжу до оранжевого цвета (рН = 3,2÷4,5). Объем раствора перед титрованием должен быть не более 50-80 см³. Титрование алюминия производят потенциюметрическим некомпенсационным методом с парой электродов алюминий - цинк до нулевой точки гальванометра при сопротивлении 25000 ом.

Титр раствора фтористого натрия устанавливают по стандартному образцу латуни, близкому по содержанию алюминия, и проведенному через все стадии анализа. Через все стадии анализа проводят холостой опыт.

Содержание алюминия определяют по формуле:

где V - количество см³ раствора фтористого натрия, израсходованное на титрование алюминия;

Т - титр раствора фтористого натрия, выраженный в г алюминия;

G - навеска, г.

Медь можно отделять также электролизом с ртутным катодом.