2.4. Физико-химические методы анализа
Хорошим методом определения малых количеств никеля является колориметрия окисленного соединения никеля с диметилглиоксимом. В отдельных случаях анализа могут оказаться полезными и другие колориметрические методы.
Большие количества никеля можно с достаточной точностью определять по светопоглощению ионов Ni2+.
Определение с диметилглиоксимом в присутствии окислителя. В присутствии окислителя (брома, иода, гипохлорит- или персульфат-ионов) в щелочной среде никель образует с диметилглиоксимом окрашенные в винно-красный цвет соединения, в которых никель находится в его высших степенях окисления.
Обычно реакцию проводят в аммиачной среде, но для получения соединения определенного состава было рекомендовано применение более щелочной среды.
Чувствительность метода. Молярный коэффициент светопоглощения ε ≈ 15000, при λ = 465 нм.
Если никеля слишком много (концентрация его после добавления всех реактивов превышает 1,5 мг/л), то часть его выпадает в осадок в виде диметилглиоксимина никеля.
Мешающие ионы. Следующие элементы мешают тем, что образуют осадки: олово (ӀV), кремний, ванадий (V), алюминий, сурьма (ӀӀӀ), бериллий, висмут, хром (ӀӀӀ), железо (ӀӀӀ), свинец, кальций, магний, марганец, ртуть (ӀӀ), платина (ӀV), торий, стронций, титан, уран (VӀ), цирконий и др. Окраской своих ионов мешают: медь, золото (ӀӀӀ), кобальт и хром (VӀ).
Многие из этих элементов могут быть связаны в комплексы добавлением тартрат- или цитрат-ионов, но железо (ӀӀӀ) образует в присутствии диметилглиоксима и тартрат- или цитрат-ионов зеленовато-желтое соединение. При длине волны проходящего света λ = 520-540 нм 200 мг/л железа (ӀӀӀ) поглощают свет приблизительно так же, как 10 мг/л никеля.
Если определение должно быть выполнено с большой точностью, сначала надо отделить никель.
Реактивы. Диметилклиоксим, 1%-ный спиртовой раствор.
Бром, насыщенный раствор.
Соль никеля, стандартный 0,001%-ный раствор.
Аммиак, 4 н. раствор.
Ход определения. Анализируемый раствор, содержащий менее 150 мкг никеля, помещают в мерную колбу емкость 100 мл и, если надо, нейтрализуют его раствором едкого натра. Затем прибавляют бромную воду до появления желтой окраски, дают постоять 10 минут и прибавляют сначала по каплям раствор аммиака до исчезновения окраски брома, потом еще 10 мл раствора аммиака и 10 мл раствора диметилглиоксима. Разбавляют до метки водой, перемешивают, оставляют по крайней мере на 15 минут и измеряют оптическую плотность раствора при λ = 465 нм (или 520 нм, если присутствует очень небольшое количества неотделенного железа (ӀӀӀ)).
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1. Устройство прибора
Схема узлов прибора
корпус
атомизатор
осветительное устройство
измерительный блок
устройство управления
блок питания
газораспределительный блок
персональный блок
Блок газораспределительный
Газораспределительный блок обеспечивает стабильное горение пламени и взрывобезопасный режим работы прибора.
Автоматический режим обеспечения безопасности осуществляет блокировку работы газораспределительного блока в случае:
угасания пламени;
падения давления газов на входе в прибор;
падения давления окислителя на входе в атомизатор;
падения давления воздуха при работе с пламенем ацетилен – закись азота;
случайного выключения подачи закиси азота, при работе с пламенем ацетилен – закись азота;
включения подачи горючего газа без поджига пламени;
аварийного отключения электроэнергии.
Блокировка работы газораспределительного блока заключается в прекращении подачи горючего газа и закиси азота с одновременной продувкой всей системы сжатым воздухом.
Схема принципиальная
ресивер
клапан редукционный
фотодатчик
дроссель регулируемый
расходомер
клапан электромагнитный
клапан обратный
электропереключатель пневматический
блок управления