Описание определения
Навеску тонкорастертого материала 0,02 н, взятую с точностью до
0,0001 г, разлагают в стакане емкостью 100 мл в 2 мл азотной кислоты и 10 мл серной кислоты при нагревании. После разложения навески азотную кислоту удаляют выпариванием раствора до появления паров серной кислоты. Раствор 2-3 раза обрабатывают водой, каждый раз кипятят до получения паров серной кислоты, затем переносят в мерную колбу на 250 мл и добавляют воды до метки. После перемешивания раствору дают отстояться.
Для определения германия отбирают в делительную воронку 5 мл прозрачного раствора, прибавляют 25 мл 9 н раствора соляной кислоты, 5 мл тетрахлорида углерода и взбалтывают в течение 2 мин. После окончания экстракции воронку закрепляют в штативе, пробку поворачивают до совпадения отверстий и экстракт сливают во вторую делительную воронку.
В первой воронке, содержащей водяную фазу, проводят повторную экстракцию 5 мл четыреххлористого углерода в течение 2 мин. Полученный экстракт присоединяют к первому, сливая его во вторую воронку.
При возможном присутствии окислителей экстракт промывают 2 раза 2%-ным раствором хлорида гидроксиламина.
Затем проводят дважды реэкстракцию германия. Для этого каждый раз в делительную воронку с экстрактом прибавляют 5 мл дистиллированной воды и взбалтывают в течение 1 мин.
Водяные вытяжки переносят в мерную колбу емкостью 25 мл и далее поступают так же, как при построении калибровочного графика, который описывается ниже.
Построение калибровочного графика. В шесть мерных колб емкостью
25 мл вводят последовательно 0,0; 05; 1; 1,5; 2; 2,5 мл стандартного раствора, содержащего 5 мкг/мл Ge(IV). Седьмая колба – анализируемый раствор.
Во все семь колб вносят по 4 мл 6 н раствора HCl, воды до 20 мл, 1 мл
1%-ного желатина и перемешивают. Затем вводят по 1,5 мл 0,05 %-ного раствора фенилфлуорона, перемешивают и добавляют воды до метки. Опять перемешивают. Все семь колб оставляют стоять на 30 мин. После этого измеряют оптическую плотность растворов на фотоколориметре при 560 нм (используя пятисантиметровые кюветы) относительно дистиллированной воды. По полученным данным строят калибровочный график A = f (C). На оси ординат наносят значения оптической плотности, а на оси абсцисс – соответствующие им концентрации раствора в мкг/мл, приняв за начальную точку значение плотности раствора, не содержащего германия (так называемый «холостой» раствор – первая колба).
Лабораторная работа № 20 Спектрофотометрическое определение хрома и марганца при совместном присутствии в контактных проводниковых сплавах
Для контактов в микросхемах применяются сплавы на основе благородных металлов. Хром и марганец являются легирующими добавками в серебряных сплавах типа Ag-Pd-Ni. Для проведения анализа основу (серебро) отделяют, осаждая ее соляной кислотой. Остальные элементы определяют в фильтрате из отдельных аликвотных частей фотометрическими методами: палладий-по реакции с нитрозо-Р-солью, никель- с диметилглиоксимом, марганец и хром – по изменению интенсивности окраски перманганат- и бихромат-ионов, образующихся при окислении марганца и хрома персульфатом аммония. Никель и палладий не мешают совместному определению хрома и марганца. При определении марганца и хрома при их совместном присутствии наиболее удобен метод калибровочного графика. Этот метод применим во всех случаях определения двух компонентов, когда имеется такой участок спектра, где поглощением одного из компонентов можно пренебречь(условный вид спектра – на рис.1).
Рис. 1. Спектры поглощения Рис. 2. Калибровочные графики
перманганата калия (1) и для определения
бихромата калия (2) 1-хрома (λ = 430 нм);
в видимой области 2 – марганца при λ = 430 нм);
3 – марганца (λ = 550 нм)
Для этого строят калибровочные графики для стандартного раствора перманганата калия, измеряя оптическую плотность второго раствора при двух длинах волн: =430 нм и =550 нм (кривые 2 и 3 на рис.2) и для стандартного раствора бихромата, измеряя оптическую плотность этого раствора при =430 нм (кривая 1 на рис.2). затем измеряют оптическую плотность Ах550 исследуемой смеси KMnO4 и K2Cr2O7 при =550 нм и по кривой 3 сразу же определяют концентрацию марганца в исследуемом растворе. Одновременно по кривой 2 определяют оптическую плотность Ах430 раствора перманганата при =430 нм. Затем по разности оптических плотностей исследуемой смеси и раствора перманганата при =430 нм (АCr430=Ах430-АMn430) по кривой 1 определяют концентрацию хрома в исследуемой смеси.
Измерение оптической плотности производят на спектрофотометре СФ-26 или СФ-46.
Определению марганца и хрома мешают восстановители, в том числе ионы хлора, ионы железа (III), никеля, ванадия и урана. Чтобы устранить влияние ионов железа (III), его связывают в бесцветный фосфатный комплекс H3[Fe(PO4)2].
Для устранения влияния ионов никеля, ванадия и урана в раствор сравнения вводят такое количество этих элементов, которое содержится в исследуемой смеси.