Методы определения свинца

Определение свинца в сплавах на медноцинковой основе, не содержащих олова

1. Электролитический метод

Сущность метода. Метод основан на выделении свинца электролизом из азотносернокислого раствора. При этом двухвалентные ионы свинца окисляются у анода до четырехвалентной формы:

Четырехвалентные ионы свинца неустойчивы и реагируют с водой, образуя двуокись свинца и ионы водорода:

Кислотность раствора должна быть достаточно высокой (15 см³ азотной кислоты, плотность 1400 кг/м³ в избытке), в противном случае происходит восстановление четырехвалентного свинца до двухвалентного, который осаждается на катоде.

Определению свинца мешают: марганец, висмут, сурьма, олово и серебро. Мышьяк, ртуть и фосфаты задерживают осаждение свинца на аноде.

В электролите не должны присутствовать хлориды. Электролиз проводят при силе тока 0,5-1 а и напряжении 1-2 в.

Выполнение определения. Навеску 1 г образца помещают в стакан емкостью 300 см³, прибавляют 15 см³ азотной кислоты (плотность 1400 кг/м³) и растворяют при нагревании. Кипятят до удаления окислов азота. Разбавляют водой до объема 100 см³, кипятят в течение 1-2 мин и проводят электролиз с применением сетчатых электродов. Аноды предварительно просушивают при температуре 180°С и взвешивают.

Вначале ведут электролиз при силе тока 0,5-1 а в течение 1 ч. Затем, не прерывая тока, прибавляют 45 см³ раствора аммиака (1:3) и 4 см³ серной кислоты (1:1) и продолжают вести электролиз еще в течение 2 ч. Не прерывая тока, промывают анод водой, подставляя под электрод последовательно 2-3 стакана. Анод помещают в сушильный шкаф и высушивают при температуре 180°С; охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Процентное содержание свинца вычисляют по формуле:

где А - вес осадка двуокиси свинца, г;

0,8662 - переводный множитель с двуокиси свинца на свинец;

G - навеска образца, г.

2. Объемный хроматный метод

Сущность метода. Метод основан на осаждении свинца в виде хромата, который растворяют в хлоридной смеси, прибавляют йодистый калий и выделившийся йод оттитровывают серноватистокислым натрием.

Реактивы. 1. Натрий уксуснокислый, раствор (80 г/л).

2. Натрий хлористый, насыщенный раствор (300 г/л).

3. Натрий серноватистокислый, титрованный раствор, 0,01-н.

4. Смесь кислот: 3 ч. соляной кислоты (плотность 1190 кг/м³) и 1 ч. азотной кислоты (плотность 1400 кг/м³).

5. Хлоридная смесь: к 1 л насыщенного раствора хлористого натрия прибавляют 300 см³ НСl (1:1) и перемешивают.

Выполнение определения. Навеску 1 г образца помещают в коническую колбу емкостью 300 см³, прибавляют 15 см³ смеси кислот и растворяют при нагревании. Раствор выпаривают до выделения солей, которые растворяют в 20-30 см³ воды при нагревании. К раствору прибавляют аммиак (плотность 910 кг/м³) до момента появления основных солей меди и 15 см³ уксусной кислоты (1:1). Прибавляют 3 г уксуснокислого натрия, нагревают до кипения, приливают 40 см³ раствора двухромовокислого калия (100 г/л), перемешивают до выпадения осадка хромата свинца, кипятят в течение 3 мин и оставляют стоять на 12 ч. Осадок отфильтровывают на шарик из фильтробумажной массы и промывают 10-12 раз горячим разбавленным раствором уксуснокислого натрия (80 г/л). Фильтр с осадком помещают над стаканом, в котором производилось осаждение, и растворяют в горячей соляной кислоте (1:1). Фильтр промывают 5-6 раз горячей водой и снова повторяют осаждение, как описано выше. Отфильтрованный и промытый осадок помещают над стаканом, в котором производилось осаждение, и растворяют в 50 см³ хлоридной смеси, прибавляя ее порциями по 10 см³ каждый раз. Затем фильтр промывают 5-6 раз холодной водой. К раствору прибавляют 2 г йодистого калия, выдерживают 5 мин в темном месте, прибавляют 5 см³ раствора крахмала и титруют 0,01-н. раствором серноватистокислого натрия до обесцвечивания раствора. Титр раствора серноватистокислого натрия устанавливают по стандартному раствору свинца, проведенному через стадию осаждения двухромовокислым калием. Процентное содержание свинца вычисляют по формуле:

где Т - титр раствора тиосульфата натрия, выраженный в г свинца;

V - количество см³ раствора гипосульфита натрия, израсходованное на титрование навески;

G - навеска образца, г.