Способ определения фтора

Союз Советски нСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 И 732205) 2498463/23-26 ено 21.06.7 51)М. Кд. С 01 В 7/20С 01 И 27/48 ением заявки,В " присое тееуАарстеенньн 1 квинтет СССР нв аннам нзебретенн н етнрытнй(71) Заявитель 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ фТОР ибровочного графи лапта то идного деления тора 1 О Изобретение относится к аналитической химиии, а именно к способам определеия фтора при анализе промежуточныхпродуктов производства фтористых солей(маточные растворы криолита и фтористого алюминия), отбросных гипсов, апатитов, фосфоритов и др после отделенияфтора дистилляцией в виде ИР , Н ЯЕили их солей.Известен способ опре фтитрованием раствором азотнокислоготория 11,Существенными недостатками этогоспособа являются радиоактивность торий,что в значительной степени ограничиваетвозможность его использования в ряделабораторий, необходимость предварительного отделения фтора дистилляцией отбольшинства катионов и анионов, в том числе сульфатов.Известен прямой потенциометический способ определения фтора, основанный на измерении потенциала системы в отсутствие атанола и расчете содержания фтора с помощью калка с использованием нфалектрода 2.Однако применяя прямую потенциометрито, необходимо соблюдать следующиеусловия,Анализируемые и стандартные растворы должны быть строго идентичны по солевому составу, ионной силе, а такжерН 2, т, е, прямая потенциометрия применима, когда имеется полная априорнаяинформация о сопутствующих фтору элементах и есть уверенность, что их соотношение постоянно,Калибровочный график дслжен строиться каждый раз перед замером концентра-,ций фтора анализируемых растворов, ав случае применения метода стандартныхдобавок при определении фтора рассчет- Юным путем не исключается операция построения и систематической проверки калибровочного графика для нахождения егоуглового коэффициента.3 7322Желательно иметь индивидуальные электроды для замера крепких и слабых концентраций фтора.12 аже при соблюдении перечисленных условий коэффициент вариации при определелении фтора в модельных растворах с использованием лучших образцов электродов отечественного производства составляет 4 /о.Наиболее близким к предлагаемому по О технической сущности и достигаемому результату является способ определения фтора титрованием раствором азотнокислого алюминия в этанолововодной (1:1 об) среде при рН 5, содержащей 15 примерно 0,2 г - ион/л натрия 13.Недостатками этого способа являются значительный расход этанола и сравнительно невысокая степень надежности определения фтора из-за неблагоприятного 20 фактора пересчета, поскольку алюминий и фтор, образуя в условиях титрования3 ион АВГб, реагирует в отношении 1;6, и небольшая ошибка в измерении объема раствора алюминия приводит к 25 шестикратной ошибке в определении фтора. Коэффициент вариации при определении фтора 3,7%.Целью изобретения является разработка надежного и простого способа оп- З 0 ределения фтора с применением раствора азотнокислого алюминия в качестве титранта, т. е. упрощение анализа и повышение точности определения.Поставленная цель достигается тем, 35 что титрование проводят в среде 6,0- 6,5 м/л сульфата аммония при рН раствора 215-3)5 фВведение в титруемый раствор серно- кислого аммония определенной концентрации позволяет количественно без промежуточных стадий осуществить реакцию:Т-+ о-+ ЩЗ дТО4 4Введение других солей, например, азотнокислого или хлористого аммония, не приводит к количественному получей+нию иона МГ из за образования в присутствии анионов 165 И Сс смеси фтооидных компонентов алюминия с азлич.-.,:ьп.:. соотношение л компонентов.Выбор ИИф в сравнении, например, с К+ или ИО обусловлен частичным образованием с катионами щелочных металлов трудно растворимых кристаллов с соотношением И,:Г 1:6.Отличительными гризнаками предлагаемого изобретения являются введение 05в титруемый раствор аммония серпок.глого до его концентрации 6,0 - 6,5 Мсоздание рН титруемого раствора в пределах 2,5-3,5,При меньшей, чем 6 М концентрацииаммония сернокислого реакция взаимодействия фтора и алюминия протекает втри стадии: первоачально образуетсясмесь й Г и ЮР затем ЮГ2+ги, наконец, ЯГ , что соответствуеттрем скачкам потенциала при титровании с потенциометрической индикациейконечной точки титрования (к,т.т,)(электроды лантанфторидный и хлоридсеребряный) (см. фиг, 1 кривые 1 и 2),На фиг. 1 показан график с кривымипотенциометрического титрования. Тв виде ЙаГ (лантанфторидный и хлоридсеребряный электроды),Кривая 1. 19 мг Р, рН 3, раствор,2,0 М по (ИИ ) ЗО,С =0,3493 М2 4 И(К 1 з(оьщ,=70 мл), ( з4 2 4 А(ко 1 фПричем первый и второй скачки потенциала наиболее четко выражены при значительной концентрации фтора (19-50 мгв титруемом объеме). Это является недостатком метода с потенциометрическойиндикацией к.т.т., поскольку первый иливторой скачки потенциала могут бытьошибочно приняты за конец титрования.При большей, чем 6,5 М концентрации аммония сернокислого затруднительно установить необходимое значение рНраствора.При рН 3,5 образуются соединения сотношением фтора к алюминию более 1,а при рН 2,5 образуется слабая фтористоводородная кислота.В обоих случаях наблюдается искажение результатов определения фтора.В выбранных условиях кривая титрования с потенциометрической индикациейк.т.т. имеет один скачок потенциала, соответствующий образованию разнолигандного комплекса И 1504 без промежуточныхстадий образования вышеупомянутых формионовалюминия с фтором. (см. фиг, 1,кривая 3). Изменение потенциала в к,т.т.составляет 80-90 мВ при измененииобъема 0,07 М титранта на 0,5 мл.Предлагаемый способ определения фтора позволяет применить биамперометриОЮ 6 УРФиг. Р Составитель А. Жаворонковаасова Техред О. Андрейко Корректор Ю, Макаренко кто аз 1641/14 565 Подписиного комитета СССРний и открытийаушская наб., д, 4/5 Тира ПИ Государстве делам иэобре осква, Же 35, 113035,иал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектна 7 732205 8сульфата аммония при рН раствора 2. Ж. "Заводская лаб М 5, 1976,2,5-3 5, с, 522.Источники информации, 3. Стенина Н. И., Лапшанова Н. С.принятые во внимание при експертизе Методы аналитического контроля и фиэи 1. Международный стандарт ИСО, ко химические исследования неорганичес 1693 76, Криолит натуральный и искусст- ких соединений, вып. 32. Свердловск,не нный. 1973 г., с. 50 (прототип).