Определение бора методом сжигания в колбе с кислородом *

Определение бора методом сжигания в колбе с кислородом *
Метод основан на сжигании органического вещества в колбе, наполненной кислородом, в присутствии платинового катализатора. Образующийся в результате сжигания борный ангидрид поглощается щелочью с образованием бората, после нейтрализации которого освободившаяся борная кислота определяется титри-метрически со щелочью после добавления маннита в присутствии фенолфталеина.
Реакции протекают по следующим уравнениям:
2KB —?, В2О3+ п СО2+ m H2O
В2О3+ 2NaOH = Na2B204 + Н2О
Na2B204 + H2S04 + 2Н2О = 2Н3В 03 + Na2S04
Н3В03 • маннит+ NaOH = NaB024-2H20
Для определения необходимы:
кислота серная х. ч., 0,5 н. раствор;
кислород',
маннит ч. д. а.;
метиловый красный, 0,1% раствор в 60% спирте;
натр едкий х. ч., 0,02 н. и 0,5 н. растворы;
фенолфталеин, 1 % спиртовый раствор;
ампулы и капилляры для взятия навесок жидкостей; колба коническая для сжигания (стр. 152); микробюретка на 10 мл с ценой деления 0,02 мл (стр. 153); трубка для взятия навесок твердых веществ; фильтры обеззоленные (стр. 154).
Ход определения
Взятие навески см. на стр. 154.
В колбу наливают 5 мл 0,5 н. раствора NaOH, 6 мл дистиллированной воды, наполняют кислородом и проводят сжигание. Проведение сжигания см. на рис. 154.
После сжигания содержимое колбы встряхивают в течение 5— 10 мин до полного исчезновения тумана в колбе. Затем колбу открывают, пробку и платиновую сетку тщательно промывают дистиллированной водой над колбой. Добавляют 2 капли метилового красного и доводят раствор до слабокислой реакции
* С. Н. Обтемперанская, В. Н. Лпхошерстова, Вести. МГУ, № 1, 57 (1960).
160
раствором H2SO4, после чего кипятят несколько минут для удаления углекислого газа и доводят до нейтральной реакции 0,02 н. раствором NaOH. Прибавляют 0,5 г маннита, 4 капли фенолфталеина и оттитровывают борную кислоту 0,02 н. раствором NaOH,
Примечание. Борную кислоту нельзя титровать щелочью, так как эта кислота очень слабая. При добавлении какого-либо многоатомного спирта, например маннита, борная кислота образует комплексные соединения, значительно сильнее диссоциированные, что дает' возможность титровать ее в присутствии фенолфталеина или метилового красного.
Содержание бора х (в %) вычисляют по формуле:
„._ аК • 0,2164 • 100
*с —— ^~~~—•^^— с
где а — количество 0,02 н. раствора NaOH, затраченное на
титрование пробы, мл;
К — поправочный коэффициент 0,02 н. раствора NaOH; 0,2164 — количество бора, соответствующее 1 мл точно
0,02 н. раствора NaOH, мг; с — навеска анализируемого вещества, мг.
Определение фтора методом сжигания в колбе с кислородом'*
Метод основан на сжигании органического вещества в колбе, наполненной кислородом, в присутствии платинового катализатора. После поглощения продуктов сгорания водой образовавшаяся фтористоводородная кислота титруется азотнокислым торием с натриевой солью ализаринсульфокислоты (ализариновый красный S) в качестве индикатора.
Содержание фтора определяют по градуировочному графику, построенному после сжигания различных навесок фтороргани-ческого вещества.
Реакции протекают по следующим уравнениям:
RF -^ HF + п С02+ т Н20 HF + NaOH = NaF + Н2О 4NaF+Th(N03)4=ThF4 + 4NaN03
Для . определения необходимы:
ализариновый красный S, 0,05% раствор; кислота соляная х. ч., 0,05 н. и 1 н. растворы; кислород-натр едкий х. ч., 0,05 н. раствор; фторсодержащее органическое веществах, ч.', торий азотнокислый, 0,01 н. и 0,05 н. растворы;
* А. И. Лебедева, Н. А. Николаева, В. А. Орестов а,
ЖАХ, 16, 4, 469 (1961); S. G е г i с k е, В. К и г m i e s, Z. anal. Chem., 132, № 5, 335 (1951).
11 Заказ 2336. 161
ампулы и капилляра, для взятия навесок жидкостей;
колба коническая для сжигания (стр. 152);
колба коническая из кварцевого стекла емкостью 100 мл;
колбы мерные емкостью 1 л и 100 мл;
микробюретка на 10 мл с ценой деления 0,02 мл (стр. 153);
пипетки на 1 и 25 мл;
трубка для взятия навесок твердых веществ;
фильтры обеззоленные (стр. 152).
Приготовление буферного раствора
75 мл 1 н. раствора НС1 наливают в мерную колбу емкостью 1 л, добавляют 20 мл 0,01 н. раствора азотнокислого тория и доводят объем дистиллированной водой до метки. Раствор хранят в кварцевой колбе.
Построение градуировочного графика
Для построения градуировочного графика проводят сжигание серии навесок фторорганического вещества с таким расчетом, чтобы содержание фтора в каждой навеске последовательно увеличивалось от 0,3 до 1,2 мг. Минимальное количество точек, необходимых для построения градуировочного графика, 6—8. Взятие навески см. на стр. 154.
В колбу наливают 10 мл дистиллированной воды, наполняют кислородом и проводят сжигание так же, как при определении галогенов (стр. 154).
После поглощения продуктов сжигания колбу открывают, пробку и платиновую сетку тщательно промывают дистиллированной водой над колбой, раствор количественно переносят в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят дистиллированной водой до метки.
Аликвотную часть раствора отбирают в коническую кварцевую колбу емкостью 100 мл и доводят водой до ~50 мл (по предварительно нанесенной метке), добавляют 0,3 мл раствора ализаринового красного S и нейтрализуют раствором NaOH до появления розового окрашивания. Затем добавляют 1—2 капли 0,05 н. раствора HG1 до изменения окраски раствора в желтую. К нейтральному раствору добавляют 0,5 мл буферного раствора и титруют 0,05 н. раствором азотнокислого тория до розового окрашивания.
По полученным данным строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс количество фтора, содержащееся в титруемой навеске (в мг), а по оси ординат — количество 0,05 н. раствора азотнокислого тория, затраченное на титрование (в мл).
Для каждого вновь приготовленного 0,05 н. раствора азотнокислого тория градуировочный график строится заново.
162 •
Ход определения
Навеску вещества берут с таким расчетом, чтобы в титруемом растворе содержалось 0,5—0,7 ми фтора. Сжигание и титрование проводят в таких же условиях, как при построении градуировоч-ного графика.
Содержание фтора х (в %) вычисляют по формуле:
_ 0-100-100
ь^
где а — количество фтора в титруемой пробе, найденное по
градуировочному графику, мг;
Ъ — количество раствора, взятое для титрования, мл; с — навеска анализируемого вещества, мг. При небольших содержаниях фтора (5—10%) титрование проводят без разведения. Определение фтора можно проводить в присутствии азота, серы и хлора; фосфор и бор мешают определению.
Вещества, не содержащие водорода, сжигают в присутствии парафина.