Главная > Химия > Основы аналитической химии, Т1
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 14. Обнаружение SiO3-ионов

Свойства силикатов. Большинство силикатов в воде нерастворимо. Растворимыми являются только соли щелочных металлов, которые в водных растворах имеют щелочную реакцию.

Гидролитическое расщепление силикатов сопровождается образованием золей поликремневых кислот, в частности диметакремневой кислоты . Гидролиз силиката натрия тормозится образующейся в процессе реакции свободной щелочью. Для усиления гидролиза прибавляют кислоту и хлорид аммония, реагирующие с гидроокисью натрия и способствующие осаждению кремневой кислоты.

В 0,1 н. водном растворе метасиликат натрия гидролизуется на 28%.

Встречаются силикаты, разлагаемые и не разлагаемые хлористоводородной, серной и азотной кислотами. Чтобы выделить кремневую кислоту из неразлагаемых кислотами силикатов, их переводят в растворимое состояние сплавлением с или растворяют, обрабатывая фтористоводородной кислотой. Силикаты, кремневые кислоты и даже кремневый ангидрид реагируют со фтористоводородной (плавиковой) кислотой с образованием кремнефтористоводородной кислоты:

При выпаривании раствора кремнефтористоводородной кислоты фторид кремния и HF улетучиваются и остается небольшое количество кремневой кислоты, получающейся в результате гидролитического разложения .

При разложении силикатов кислотами образуется кремневая кислота. Коллоидные растворы кремневой кислоты весьма устойчивы. Прибавлением электролитов (как это обычно делается для коагуляции других коллоидоз) не всегда удается вызвать осаждение кремневой кислоты.

Кремневую кислоту можно диализом выделить в чистом виде из исходного коллоидного раствора. Для этого коллоидный раствор помещают в диализатор (сосуд с дном из пергамента или пленки коллодия).

Дно диализатора погружают в чистую проточную воду. При этом отмывают примеси и получают -ный золь кремневой кислоты, из которого кипячением и настаиванием удается выделить гель кремневой кислоты, легко пептизируемый малыми количествами кислоты или щелочи.

При выпаривании золя в вакууме при низкой температуре получается студенистый осадок, из которого при дальнейшем выпарывании воды выделяется метакремне-вая кислота.

Свежеосажденный гель кремневой кислоты заметно растворим в воде, кислотах и щелочах.

В зависимости от степени дегидратации растворимость кремневой кислоты уменьшается как в кислотах, так и в щелочах. Как правило, чем более дегидратирована кремневая кислота, тем меньше ее растворимость в кислотах и щелочах.

Реакция образования кремневой кислоты. При добавлении разбавленных кислот к растворам силикатов выделяется белый студенистый осадок кремневой кислоты. Иногда осадок выпадает не сразу, а иной раз не выпадает совсем. Такое поведение кремневой кислоты зависит от условий проведения реакции. При одних условиях образуется гель, при других, оставаясь в коллоидном состоянии, кремневая кислота дает золь.

Наиболее полно протекает реакция образования осадка кремневой кислоты при добавлении к хлористоводородному раствору силикатов хлорида аммония, который способствует коагуляции .

Процесс образования кремневой кислоты объясняется гидролизом растворимого силиката, усиливающимся при добавлении :

Однако рекомендуется провести дополнительную поверочную реакцию на присутствие , так как ионы алюминия, олова и сурьмы при кипячении с также образуют аморфные осадки гидроокисей. Для этого испытуемый раствор выпаривают досуха, остаток переносят на фильтровальную бумагу и обливают -ным уксуснокислым раствором красителя метиленового голубого. После обработки холодной водой остается студенистый осадок кремневой кислоты, окрашенный метиленовым голубым в синий цвет.

Условия проведения реакции. 1. Реакцию проводят в хлористоводородной среде при добавлении 6,0 н. раствора .

2. Нагревание способствует гидролизу силикатов.

3. Если требуется выделить полностью всю кремневую кислоту из раствора, рекомендуется прибавлять аммиачный раствор гидроокиси цинка . При этом образуется менее растворимый в воде, чем кремневая кислота, силикат цинка:

Реакция образования фторида кремния. Небольшую тонко измельченную пробу испытуемого вещества смешайте в платиновом или свинцовом тигле с равным количеством фторида кальция, не содержащего ни силикатов, ни кремневого ангидрида. Затем к смеси добавьте концентрированной и нагрейте. В присутствии силикатов наблюдается выделение газообразного фторида кремния .

Для обнаружения внесите в атмосферу выделяющегося газа в ушке платиновой проволоки каплю дистиллированной воды. В присутствии капля воды мутнеет вследствие гидролитического разложения фторида кремния:

Рассматриваемая реакция основана на том, что при взаимодействии образуется фтористоводородная кислота, при взаимодействии которой с силикатами выделяется фторид кремния:

Реакция удобна для обнаружения кремневой кислоты.

Условия проведения реакции. 1. Иногда применяют не смесь серной кислоты и фторида кальция, а химически чистую фтористоводородную кислоту, содержащую 48% HF и лишенную даже следов кремнефтористоводородной кислоты.

2. При внесении капли воды в ушке платиновой проволоки следует держать каплю на некотором расстоянии от нагретой смеси, так как при взаимодействии с HF образовавшаяся муть исчезает.

Точно так же избыток фторида кальция (а следовательно, и HF) мешает обнаружению кремневой кислоты, так как в этом случае вовсе не образуется в капле воды.

3. Летучие кислоты и разлагаемые кислотами анионы не мешают открытию силикатов данной реакцией.

4. Испытание следует проводить обязательно под тягой и с большой осторожностью, чтобы не получить ожогов фтористоводородной кислотой.

Реакция с молибдатом аммония и бензидином. Растворимые силикаты образуют с в кислом растворе кремнемолибденовую кислоту , аммонийная соль которой растворяется в кислотах. Кремнемолибденовая кислота с бензидином дает синее окрашивание. Реакцию проводят так, как описано при обнаружении (см. § 9), с той лишь разницей, что добавляют водный раствор молибдата, не содержащий азотной и винной кислот.

Реакции мешают фосфаты и арсенаты, которые образуют аналогичные соединения, поэтому они должны быть предварительно удалены.

Вредное влияние фосфатов устраняют добавлением в раствор щавелевой кислоты, которая разлагает фосфоромолибдаты и не оказывает действия на кремнемолибденовую кислоту.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление