Способ определения содержания фосфора низших степеней окисления

ь СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИДЛИСТИЧЕСК РЕСПУБЛИК(5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ый в 391(54) СПОСО ФОСФОРА НИ (57) Изобр ПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯХ СТЕПЕНЕЙ ОКИСЛЕНИЯ"ние относится к аналити тносится к аналитичеснно к способам опре- :низших степеней окисспользоваться приэлектротермическогофора.ения является повыше еделения й упрощение 1. Котрельное молоующееся плотностью4 и составом, мас,7: е 0 в М 0 0,8 КО 17,0 ,5; С 0 0,2, тщатели отбирают две пар алГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ. ГКНТ СССР(71) Ленинградский государственньянаучно-исследовательский и проектинститут основной химической промленности(56) Као О., ЯошЫечаппа С. Реггтпейгс ЙеСегш 1 пайоп оК рЬозрЬайесаа 1 уз 1 з Ьу ра 11 ай 1 цш сЬ 1 огдде.Е. Апа 1. СЬеш., 1958,. 164, М 4, р,395. Изобретение окой химии, а имеделения фосфорапения, и может ианализе отходовпроизводства фоЦелью изобретние точности. опранализа,Примерко, характериз1,22 кг/л, рНСаО 3,0; ЯьО, 5Ха О З,З; А 1 Оно перемешивают ческой химии, а именно к способам определения фосфора низших степеней окисления, и может использоваться при анализе отходов электротермического производства Фосфора. Целью изоб ретения является повышение точности определения и упрощение анализа. Поставленная цель достигается путем использования двух параллельных проб. При этом одну пробу обрабатывают ра" створом соли железа (111) до рН 2,0- 3,0, после чего обе пробы 0,25-0,35 ч выдерживают при 120-130 С, а затем нагревают без доступа воздуха до 825 о875 С, выдерживают при этой температуре 0,2-0,5 ч, определяют количество фосфора, сконденсированного из каждой пробы, и по разности рассчитывают содержание фосфора низших степеней окисления. 1 табл. лельные пробы одинаковой массы. Пробы помещают в предварительно взвешен,ные металлические патроны, снабженные герметично навинчивающимися изогнутыми отводными трубками.Массы первой (основной) и второй (параллельной) проб составляют 20,0000 г каждая. Патрон с основной .пробой помещают в терморегулируемую печь, снабженную поворотным устройством. В вертикальном положении печи проводят первоначальный нагрев пробы до 125 С с выдержкой в течение 0,3 ч, что обеспечивает полное удаление из пробы желтого фосфора, Затем печь отключают, навинчивают на патрон от 1580255водную трубку и наклоняют печь так, чтобы конец отводной трубки был слегка опуцен в приемник, заполненный ди стиллированной водой, Печь включают снова и производят плавный подъем5 температуры со скоростью 30 град/мин до 850 С и выдерживают 0,4 ч при этой температуре, Затем печь отключают. Сконденсированный в приемник твердый Аосфор вынимают пинцетом, обсушивают фильтровальной бумагой в течение не более 3 мин и переносят в предварительно взвешенный бюкс, заполненный дистиллированной водой, Повторным взвешиванием определяют массу (в г) сконденсированного фосфораМасса бюкса с водой.и ФосфоромМасса бюкса с водой 17,8517 16,4363 35 19, 25.1 4 18,9471 асса сконденсированного Фосфора 0,3043) что соответствует содержанию в ана лизируемой пробе красного Фосфора в количестве 0,3043 г.Содержание фосфора низших степеней окисления в анализируемой пробе рас" считывают следующим образом: . 45 Р (г) = 1,4154-0,3043 1,1111 илиФ1,4154-0,3043С р (мас.) - гО ООООНСОЭ х 1007 = 5,555,П р и м е р ы 2-21, Последова тельность операций аналогична примеру 1, Условия, анализа и результаты определения приведены в таблице,Масса сконденсиро"ванного Аосфора 1,4154,что соответствуА содержанию в анализируемой пробе суммы красного ФосАора и,Аосфора низших степеней окис"ления в количестве 1,4 154 г,Параллельную пробу, масса которойсоставляет 20,000 г, непосредственно в патроне обрабатывают растворомсоли трехвалентного железа до рН 2,0. 30Затем пробу подвергают тем же операциям, что и основную пробу. Конденсируют ФосАор и определяют его количество (в г) весовым методомМасса бюкса с водойи фосфоромМасса бюкса с водой11, 1949 11,0639 Масса сконденсированного фосфора О, 1310, что соответствует содержанию в анализируемой пробе суммы красного ФосФора и Фосфора. низших степеней окисления в количестве 0,1310 г.Параллельную пробу, масса которой составила 10,0000 г, непосредственно в патроне обрабатывают раствором соли трехвалентного железа до рН 2,5, Затем пробу подвергают тем же операциям, что и основную пробу. Конденсируют Фосфор и определяют его количество (в г) весовым способомМасса бюкса с водойи фосфоромМасса бюкса с водой 12,1713 12, 1383 Масса сконденсированного Фосфора 0,0330, что соответствует содержанию в анаП р и м е р 23. Котрельную пыль состава, мас,7.: Сао 18; К О 14;Р 2 О. 26; Р 3, тщательно перемешивают и отбирают две параллельные пробы, которые помещают в предварительно взвешенные металлические патроны, снабженные герметично навинчивающимися изогнутыми отводными трубками. Повторным взвешиванием определяют массы взятых. навесок котрельной пыли.Массы основной и параллельной проб составляют 10,000 г каждая, Патрон с основной пробой помещают в терморегулируемую печь, снабженную поворотным устройством, В вертикальном положении печи проводят первоначальный нагрев пробы при 120 С в течение 0,3 ч. Затем печь отключают, навинчивают на патрон отводную трубку и наклоняют печь так, чтобы открытый конец трубки был опущен в приемник, заполненный дистиллированной водой во избежание контакта с воздухом. Печь включают снова и производят плавный подъем температуры со скоростью 30 град/минодо 850 С, после чего выдерживают 0,4 ч, Затем печь отключают. Сконденсированный в приемнике твердый Фосфор вынимают пинцетом, обсушивают Аильтровальной бумагой в течение не более 3 мин и переносят в предварительно взвешенный бюкс, заполненный дистиллированной водой. Повторным взвешиванием определяют массу (в г) сконденсированного фосАора.Масса бюкса с водойи ФосфоромМасса бюкса с водой5 15802лизируемой пробе красного Фосфора вколичестве 0,0330 г.Содержание Р в анализируемойпробе равно х 1007, = 0,980. Способ определения содержания фосфора низших степеней окисления включающий обработку пробы раствором соли железа (111) с последующим нагреванием, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения и упрощения анализа, используют две параллельные пробы,при этом одну пробу обрабатывают раствором соли железа (111) до рН 2,0-3,0, после чего обе пробы 0,25-0,35 ч выдерживают при 120-130 С, а затем на - гревают без доступа воздуха до 825 Р НСО (г) = 0,1310-0,0330 = 0,0980,0,1310 - 0,0330 а С (мас.Ж) -хРНСО П р и м е р ы 24-44, Последовательность операций аналогична примеру 23, Результаты анализа представлены в таблице.Как видно из представленных в таблице данных, снижение температурыопервоначального нагрева ниже 120 С(примеры 10 и 32) также приводит к.уменьшению точности анализа, так какв этих условиях не происходит полного удаления иэ пробы желтого фосфора,кроме того, проба в этих условияхимеет консистенцию, непригодную дляотгонки (проба течет или высыпаетсяв.приемник). При температуре первоначального нагрева выше 130 С (примеры 13.-35) возможен частичный переход ЗОв газовую фазу соединений Фосфоранизших степеней окисления.Снижение времени первоначальногонагрева менее 0,25 ч (примеры 14 и36) также приводит к уменьшению точ- З 5ности анализа, так как такая выдержка недостаточна для получения осадка,являющегося нетекучим (несыпучим длякотрельной пыли) в условиях дальнейшего нагрева до 825-875 С. Увеличение 40выдержки более 0,35 ч (примеры 17 и 39)приводит к чрезмерной сушке пробы, врезультате чего происходит выброс частиц пробы., Кроме того, при такой выдержке возможно окисление красногоФосфора кислородом воздуха.Уменьшение выдержки конечного на грева ниже 0,2 ч (примеры 18 и 40)не обеспечивает полного завершенияпроцессов парообразования и конденса Оции Фосфора, что отрицательно сказывается на точности анализа, Увеличение выдержки конечного нагрева более0,5 ч (примеры 21 и 43) нецелесообразно,55При нагреве анализируемых проб дотемпературы ниже 825 С (примеры 1и 23) происходит неполное выделениефосфора из содержащихся в пробе сое 5 г 6динений Фосфора низших степеней окисления, что отражается на точности анализа. Увеличение температуры нагрева проб выше 875 С (примеры 5, 27) также сопровождается снижением точности определения содержания Р НСо . так как в этих условиях возможно частичное восстановление частицами кокса фосфатов, содержащихся в анализируемых пробах, до элементарного ФосФора,Снижение рН при обработке пробы раствором соли Ре+ ниже 2,0 (примеры 6, 28) также приводит к уменьшению точности анализа в связи с окислением красного Фосфора, присутствующего в анализируемой пробе. Увеличение рН выше 3,0 (примеры 9 и 31) также снижает точность определения содержания РНС, так как в этих условиях не происходит полного окисления ионами Реэ соединений Фосфора низших степеней окисления.Использование известного метода не позволяет достаточно точно определять содержание Фосфора низших степеней окисления в котрельном молоке. Точность определения составляет +0,835 мас.Е, относительная погрешность 15 отн,7, (пример 22) .Использование предлагаемого способа позволяет анализировать котрельное молоко с точностью +0,05 мас.Е и относительной погрешностью 1 отн,7Точность определения содержания Фосфора низших степеней окисления в котрельной пыли известным способом составляет +0,140 мас.7., относительная погрешность 10-14 отн.7. (пример 44). При использовании предлагаемого способа точность определения составляет +0,01 мас,7, а относительная погрешность 1 отн.7. Формула из обре те ния1580255 каждой пробы, и по разности рассчитывают содержание фосфора низших степеней окисления в пробе. 875 С, выдерживают при этой температуре 0,2-0,5 ч, определяют количество фосфора, сконденсированного из Содержание Выдержка корН параллелнойпробы Выдержка перТемпература перТемпература конечного (без додоступа воздуха) нагрео ва, С Пример фосфоранизших стевоначальвона- чального нагрева, ч нечного пеней окисления, мас.2 ного нагрева, СЗаказ 2007 . Тираж 492 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 38 39 40 41 42 43 44 (известный объем 50 мл) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 125 125 125 125 125 125 0,35 850 0,45 850 0,30 850 0,30 850 0)30 850 0,30 850100 О 4 0 , 4 0 , 1 0 , 2 0 , 5 0 , 6 0 , 1 6 0,981 1,041 0,876 0,980 0,979 0,864 0,844