Задача на суміш іонів рідкісних елементів може містити осад. З допомогою індикаторного папірця визначають реакцію середовища. Якщо розчин кислий і прозорий, в ньому немає вольфраму, що утворює в кислому середовищі осад вольфрамової кислоти. Якщо розчин кислий і містить осад, цей осад може складатися з вольфрамової та (або) молібденової кислот. В слабкокислому середовищі в осад можуть випасти продукти гідролізу титану та цирконію. В нейтральному або лужному прозорому розчині відсутні титан і цирконій. Наявність осаду в нейтральному та лужному середовищі вказує на присутність іонів одного або обох цих металів.
13.2. Відокремлення титану та цирконію від ванадію, молібдену і вольфраму.
До частини задачі додають розчин аміаку до слабколужного середовища, розчин добре перемішують і нагрівають майже до кипіння. В лужний розчин задачі аміак можна не додавати. Якщо після нагрівання осаду не буде (титан та цирконій відсутні), можна зразу виявляти ванадій, молібден і вольфрам. При наявності осаду перевіряють повному його утворення, додаючи ще кілька краплин гідроксиду амонію. Осад відділяють фільтруванням. Фільтрат № 1 використовують для виявлення ванадію, молібдену і вольфраму. Осад №1 перевіряють на присутність титану і цирконію.
Осад № 1 промивають на фільтрі два-три рази гарячою водою. Промитий осад розчиняють на фільтрі в невеликій кількості H2SO4 (1:4) і з окремими порціями одержаного розчину № 2 проводять характерні реакції на титан і цирконій.
Виявлення титану. 1. До окремої порції розчину № 2 додають розчин пероксиду водню. В присутності титану (IV) з’являється жовте забарвлення пероксидного комплексу титану.
2. До окремої порції розчину № 2 додають гідроксид амонію до рН 2-3 і розчин хромотропової кислоти. У присутності титану утворюється його комплекс з хромотроповою кислотою червоного кольору.
|
Хромотропова кислота |
|
Виявлення цирконію. 1. До порції розчину № 2 додають алізарин і гідроксид амонію до слабкокислого середовища (рН 2-3) у присутності цирконію виникає інтенсивне червоне забарвлення алізаринового лаку.
2. До порції розчину № 2 додають пероксид водню і Na2HPO4. У присутності цирконію випадає білий осад фосфату цирконію. Титан залишається в розчині у вигляді пероксидного комплексу.
До порції фільтрату № 1 додають концентровану соляну кислоту. Якщо вольфрам присутній, випадає білий осад вольфрамової кислоти (H2WO4). Осад відділяють фільтруванням, збираючи фільтрат № 2 в чисту пробірку; промивають осад на фільтрі один-два рази соляною кислотою і діють на нього однією-двома краплинами розчину хлориду олова (ІІ). Якщо при цьому осад забарвиться в темно-зелений , майже чорний колір, це підтвердить присутність в осаді вольфраму.
Фільтрат № 2 використовують для виявлення ванадію і молібдену.
Виявлення ванадію. Оранжеве забарвлення фільтрату № 2 вказує на присутність ванадію. Для підтвердження присутності ванадію до окремої порції фільтрату № 2 додають розчин пероксиду водню. Зміна померанчевого забарвлення на померанчево-червоне вкаже на присутність ванадію.
Виявлення молібдену. 1. До окремої порції фільтрату № 2 додають розчин роданіду амонію і хлорид олова (ІІ). Якщо розчин забарвиться в червоний колір, це вкаже на присутність молібдену. Комплекс, що утворився, можна екстрагувати ефіром.
2. До окремої порції фільтрату № 2 (4-5 мл) додають трохи азотної кислоти і Na2HPO4, суміш нагрівають. Утворення жовтого осаду фосфорномолібденової гетерополікислоти підтверджує присутність молібдену в розчині задачі.
Крім вказаної вище методики, для виявлення рідкісних елементів можна застосувати дробні краплинні реакції на фільтрувальному папері.
При виявленні рідкісних елементів краплинним методом розчини реактивів необхідно наносити на фільтрувальний папір в певній послідовності, що вказана в методиці, причому, якщо не вказано інакше, в одну і ту саму точку.
Титан (IV). в досліджуваному розчині (д.р.) виявляють хромотроповою кислотою, яка з іонами титану (IV) утворює розчинний у воді комплекс червоного кольору. Іони, що заважають, (Mo(IV) і V (V), відновлюють хлоридом олова (ІІ). Послідовність нанесення розчинів реактивів на папір: SnCl2 + д.р. + SnCl2 + хромотропова кислота - → в присутності титану з’являється червоно-бура пляма.
Цирконій (IV) виявляють з алізарином С. Реагент утворює з цирконєм (IV) малиновий осад в кислому середовищі. Сполуки алізарину С з іншими рідкісними елементами (Ti(IV) – фіолетова, V(V) – рожева) в солянокислому середовищі нестійкі. Послідовність нанесення розчинів реактивів на папір: HCl (1:3) + д.р. + алізарин С + HCl (1:3) → в присутності цирконію утворюється рожева пляма.
Якщо є вольфрам (VІ), в рожевий колір забарвлюється простір навколо осаду вольфрамової кислоти., що осаджується в центрі плями.
Ванадій (V) виявляють реакцією окислення-відновлення з аніліном в солянокислому середовищі. Ванадій (V) при цьому відновлюється до ванадію (IV), а анілін окислюється до анілінової сині. Послідовність нанесення розчинів реактивів на папір: анілін в HCl + д.р. + HCl (конц.), вичікують 2-3 хв. (можна обережно підігріти пляму над полум’ям пальника) → в присутності ванадію виникає зеленувато-блакитне забарвлення. Іноді це забарвлення краще видно на зворотному боці паперу.
Молібден (VІ) і вольфрам (VІ) виявляють з однієї порції розчину дією хлориду олова (ІІ) і роданіду амонію. Послідовність нанесення розчинів реактивів на папір: HCl (конц.) + д.р. + H2O (6-8 разів) + SnCl2 (на всю пляму) + NH4SCN (на периферію плями) → в присутності молібдену на периферії плями виникає малиново-червоне забарвлення роданідного комплексу молібдену (V) (NH4)2[MoO(SCN)5]. У присутності вольфраму в центрі з’являється темно-зелена пляма (W2O5)* при дії на яку HCl (конц.) інтенсивність забарвлення збільшується.
Для виявлення молібдену в присутності інших рідкісних елементів можна використати етилксантогенат калію. Цей реагент відновлює молібден (VІ) до молібдену (V) і утворює з останнім не розчинну у воді сполуку червоного кольору, будову якої наведено нижче. Послідовність нанесення реактивів на папір: HCl + д.р. + етилксантогенат калію → в присутності молібдену з’являється червона пляма.
|
|
