Тест. 647736649676_Лекция 1-9 АМС. Деп аталады
 Скачать 412 Kb.
|
|
Тотығу-тотықсыздану индикаторлары
Басқа реактивтер. Калий бифториді. Балқытқыш қышқылдың белгілі шамасына толық бейтараптау үшін күйдіргіш калий немесе поташтың есептелген шамасын қосады. Алынған калий фториді ерітіндісіне балқытқыш қышқылдың бейтараптауға алғандай шамасын қосып, платина табақшада буландырады. Препаратты парафинделген немесе эбонитті банкаларда сақтайды. Калий бисульфаты. Платиналы және кәрден табақшада 87 массалық үлесте калий сульфаты және 49 массалық үлесте концентрлі күкірт қышқылын араластырып, масса түссіз болғанша баяу қыздырады. Жылдам суыту үшін басқа платина немесе кәрден табақшаға ауыстырып, суық суға қояды. Масса қатқан кезде оларды кесектерге бөледі. Препарат 2000С температурада балқиды. Одан жоғары температурада суын жоғалтып, калий тиосульфатына айналса, 6000С температурадан жоғары орта тұзға айналады. Калий бисульфаты ерітіндісі қышқыл реакция береді. Абсолютті спирт. Кері мұздатқышы бар колбада су моншасында 960 спиртті сөндірілген ізбес кесектерімен (спирт ізбес кесектерін толық жаппауы керек) қайнатады. Қайнату бірнеше сағатқа созылады. Реакция аяқталғанын анықтау үшін сусызданған күйдіргіш барит қосады. Сусыз спиртте барит сарғыш түске боялып ериді де, барий алкоголятын түзеді. Спирттің толық сусызданғанын анықтаған соң оны айдайды. Қалдық сулардан арылу үшін металл кальций үстінен қосымша айдайды. Ол үшін спиртті құрғақ колбаға ауыстырып, металдық кальций қиындыларын салады. Кеуек тығынмен колбаны жауып, оған хлор кальцийлі трубка орнатады. Сутегін бөлуді тоқтатқаннан кейін спиртті кальцийден айдайды. Айдауды шарикті дефлегматормен құрғақ мұздатқыш арқылы жүргізеді. Абсолютті спиртті металдық кальций үстінде сақтау керек. Агрессивті көмір қышқылын анықтауға қолданылатын кальций карбонатын дайындау. 1н натрий карбонаты Na2CO3 (53г хим. таза Na2CO3 - 1л H2O) және 1н кальций хлориді CaCl2 (111г хим. таза CaCl2·H2O) ерітінділерін дайындайды. Ерітінділерді фильтрлеп, 9׃10 қатынасындай етіп араластырады. Араластыруды тағы да 1 мин жүргізеді. Қоспаны 250С температурада 3 тәулік ұстайды. Содан соң сифонмен ерітіндіні құйып алып, тұнбаны фильтрлейтін воронкаға ауыстырып, хлор-ионына кері реакция болғанша бөлме температурасындағы сумен шаяды. Шайылған тұнбаны 105-1100С температурада кептіреді. Сиыр майынан пальмитин және стеарин қышқылдарының қоспасын дайындау. 100г қыздырылған (шыжғырылған) майды балқытып, 100мл 1н NaOH немесе КОН ерітіндісін қосып, 2,5 сағат бойы үнемі араластыра отырып, қайнатады. Масса қойылғанда, аздап дистильденген су қосады. Сабындану аяғында аздаған дистильденген су және 20% күкірт қышқылы ерітіндісін тоқсары метил индикаторы бойынша қышқыл реакцияға дейін қосады да, тұнбаны дистильденген сумен декантациялап, Бюхнер воронкасы арқылы сүзеді. Алынған май қышқылдары массасын колбаға ауыстырып, 1г-на 10мл есебінен 75% спирт қосады. 15мин бойы шайқап, тағы да Бюхнер воронкасы арқылы сүзеді. Фильтрдегі тұнбаны бірнеше рет 75 % спирт ерітіндісімен шаяды. Сынапты тазалау. Егер сынап сынапты катодпен электролиздеу үшін қолданылатын болса, бөлгіш воронкада тұз қышқылының сұйытылған ерітіндісімен шайқау арқылы тазаланады. Одан да таза жағдайға жету үшін қышқылмен шайқағаннан кейін сумен шайылған сынапты тамшылы воронкаға ауыстырады. Тамшылы воронканың созылған ұшы арқылы сынапты цилиндрге азот қышқылына (HgNO3)2 құяды. Сынапты 2-3 рет қышқыл арқылы, соңынан таза су арқылы өткізеді. Толығымен тазалау үшін сынапты төмен қысымда айдайды. Дәріс 9 Карбонаттар. Карбонатты рудалардың құрамының сипаттамасы. Карбонатты рудалар күрделі минералды комплекс, оларды 3-ке бөледі: карбонатты минералдар; силикаттар мен кварц; басқа минералдар; Компоненттердің сандық қатынасы мен карбонаттық минералдардың сипатына қарай рудалардың техникалық бағасы анықталады. Бірінші топқа - кальцит, доломит, магнезит жатады. Көпшілік жағдайда олардың қоспасы ретінде, әсіресе, кальцит, доломит т.б. кездеседі. Карбонатты минералдарда аз мөлшерде темір, марганец, цинк және стронций карбонаттары болады. Екінші топқа – силикаттар, әдетте, ерімейтін қалдық – кварц, кремнеземнің аморфты формалары, әр түрлі силикаттар жатады. «Таза» ізбестастар мен доломиттер, карбонатты саздар да осында болады. Үшінші топқа – пирит, кальций сульфаты мен фосфаты, кейде темір фосфаты, гидратталған немесе сусыз темір оксидтері, титанның оксиді мен ерігіш тұздары, әсіресе, галит (NaCl) жатады. Карбонатты рудаларда қоспа ретінде органикалық заттар болуы оларға сұр және қара түс береді. Үшінші топ компоненттері көбірек кездесетіні – гипсті мергель, ізбестас, тұды мергель, битумды ізбестас т.б. Карбонаттардың сапалық диагностикасы. Барлық карбонатты минералдар қышқылдарда көмірқышқылын бөле ыдырайды. Геологияда карбонаттарды тұз қышқылымен газ бөлінуі арқылы анықтайды. Талдау көлемі (анықталушы компоненттер). Міндеттердің әр түрлі болуына орай, анықталатын компоненттер мен талдау дәлдігіне қарай әр түрлі топқа жіктеледі: Толық емес техникалық талдау. Жалпы сипаттамасы қарастырылады. Талдауға кальций, магнийдің оксидтері және қышқылда ерімейтін қалдықтарды анықтау кіреді. Карбонизациялану дәрежесі (К) және доломизациялану дәрежесі (Д) шамаларын анықтау үшін, осы талдау түрлері жеткілікті. Жеделдетілген талдау әдістерін қолдану жеткілікті (көлемдік-аналитикалық анықтаулар). Толық техникалық талдау. Талдауға SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO анықтау, гигроскопиялық суды қыздыру арқылы анықтау жатады. Арнайы жағдайларда қосымша күкірттің шамасын анықтау енеді. Силикаттардың шамасы аз болса, Al, Ti, Fe элементтері жекелей анықталуы жүргізілмейді. Кейде ерімейтін қалдықтарды анықтау, 1,5 оксидтер суммасын анықтау т.б. жағдайларда кремнезем анықтау ерімейтін қалдықтарды анықтаумен алмастырылады. Құрамының толық сипаттамасы толық талдау арқылы анықталатын болса, ерімейтін қалдық шамасын кремнезем шамасын анықтаумен теңестіруге болмайды. Ал темір мен алюминийдің ерітіндіде анықталған шамасы руданың құрамындағы шынайы мөлшерін көрсете алмайды, өйткені бұл силикат құрамынан ауысқан болуы мүмкін. Арнайы талдау. Породаның заттық құрамын терең зерттеуді мақсат етеді. Қосымша элементтердің өте аз мөлшерін анықтау, сілтілік металдарды анықтау, бөлінген силикатты толық талдау, фазалық талдау т.б. жүргізіледі. Күкірт. Табиғи қосылыстары. Күкірт табиғатта сульфидтер түрінде кең тараған: пирит немесе марказит FeS2, пирротин FenSn+1, халькопирит CuFeS2, цинк алдамшысы (сфалерит) ZnS, галенит PbS, және т.б. Аналитикалық көзқарас бойынша сульфид минералдарының тұз қышқылына қатынасы ескеріледі, өйткені кейбір сульфидтер тұз қышқылында H2S бөле ыдырайды, кейбіреуіне тұз қышқылы әсер етпейді (халькопирит, пирит, халькозин CuS2 т.б.). Сульфидтер талдау барысында жеңіл тотығады (әлсіз тотықтырғыштар әсерінен де). Сондықтан олар ауада сақталған жағдайда оттегімен тотығып кететінін ескеру қажет. Сульфидті қазбаларда тотыққан сульфат-минералдар кездеседі: гипс - CaSO4∙2H2O, ангидрит - CaSO4 және барит - BaSO4. Суда ерігіш магний және натрий сульфаттары теңіз суымен генетикалық байланысты кесек, жинақы түрінде кездеседі. Таза күкірт жер қабатының бетінде жинақталады. Вулкандық жолмен және сульфидтер мен сульфаттардың айырылуы арқылы түзіледі. Дегенмен, химиялық таза күкірт кездесе бермейді, әдетте органикалық және сазды заттармен, мұнай тамшыларымен, газдармен ластануы мүмкін, кейде селен кездеседі. Күкіртті анықтау және бөліп алу әдістері. Минералды шикізатта күкіртті анықтау мынандай міндеттер жүктейді: Күкірттің жалпы шамасын анықтау; Сульфаттық күкіртті анықтау; Сульфидтік күкіртті анықтау; Элементарлық күкіртті анықтау; Анықтау әдістемелері көбіне күкірттің тотығуына және оны ерігіш сульфат күйіне айналдырып, соңынан барий хлоридімен SO4-ионды тұндырып, BaSO4–ті өлшеуге негізделген. Күкіртті анықтаудың экспресті әдістері SO2-ге дейін тотықтыру және H2S-ке дейін тотықсыздандыру арқылы жүргізіледі. Ерігіш сульфаттардағы күкіртті анықтау үшін өлшендіні тотықтырғышсыз тұз қышқылымен өңдейді. Сульфидтік күкіртті, әдетте, жалпы шамасы мен сульфаттық күкірт шамасының айырмасы ретінде есептейді. Сонымен қатар, тұз қышқылымен тікелей бөлінген күкірт сутекті жинақтау арқылы анықтайды. Элементарлы күкіртті органикалық еріткіштермен (күкіртті көміртек жиі қолданылады) экстракциялайды. Жедел әдісі ретінде күкірттің натрий сульфитімен әрекеттесуі нәтижесінде түзілетін тиосульфат шамасын анықтауға негізделген көлемдік әдіс қолданылады. Барлық жағдайда күкіртті анықтауда бос (холостой) тәжірибе қатар қойылады. Сульфидтік күкіртті анықтауда үлгіні өте ұсақ ұнтақтарға бөлуге және ұзақ сақтауға болмайды, өйткені сульфидтік күкірт сульфаттыққа дейін тотығуы мүмкін. Күкірттің жалпы шамасын анықтауда балқыма мен күйдіру қолданылады және де үлгі өлшендісін өте ұсақ түрге дейін ұнтақтау қажет. Кремний. Табиғи кремнийдің массалық сандары 20 (92,18%), 29 (4,68%) және 30 (3,05%) болатын үш изотоптарының қоспасы түрінде болады. Кремний табиғатта элемент түрінде кездеспейді. Жер қыртысында оттегіден (47%) кейін екінші орын алады (29%). Кремний диоксиді – SiO2 – үш аллотропиялық модификация – кварц, тридимит және кристалобалит түрінде белгілі. Ең кең тараған кремний гидроксиді nSiO2*mH2O – опал, яшма т.б. Ең бастысы кремний табиғатта көптеген минералдар – силикаттар және алюмосиликаттар түрінде таралған. Олар кремний және поликремний қышқылының тұздары және олардағы кремний оксидінің мөлшері 20 – 80% аралығында болады. Силикаттар жер қыртысының 75%, ал кварц және опал 12% құрайды. Қалған 13% карбонаттар және басқа да жыныстардан тұрады. Жер қыртысында кремний қосылыстарының кең таралуына байланысты минералды шикізаттардағы оның концентрациясын бағалау кезінде кремний жоғары және орташа мөлшерін анықтайды. Кремний атомы құрылысының ерекшеліктері оны анықтау кезінде әртүрлі аналитикалық сигналдар алу үшін негіз болып табылады. Әдетте кремний атомын нейтронмен сәулелендіру кезінде радиоактивті изотоптар түзіледі. 28 14Si (n,p) – 28 13Ae (T1/2 = 2,3 мин) 29 14Si (n,p) = 29 13Ae(T1/2 = 6,56 мин) 30 14Si(n,  ) =31 14Si(T1/2 = 2,64 мин)30 14Si(n,α) =27 12Mg(T1/2 = 9,43 мин) Кейбір реагенттер кремнийді ядролы-физикалық әдіспен анықтауда қолданылады. Кремнийді 210Ро және 238 Ru α – бөлшектерімен қоздырған кезде энергиясы 1,74 кэв болатын К-сериясына тән сәуле туындайды. Осының негізінде кремнийді анықтаудың рентгенорадиометриялық әдісі қалыптасқан. Кремнийді рентген сәулесімен немесе энергиясы белгілі электрондармен сәулелендірген кезде кремний атомы электрондарының электрондық деңгейлері бойынша қайта таралуы болады. Мысалы, егер кремнийді сәулелендіретін сәуленің энергиясы 1,83 кэВ болса, онда электрондардың біреуі 1S деңгейден жоғары орналасқан бос деңгейге 4S көшуі мүмкін. Оның энергиясы қалыпты күйдегі энергиясынан жоғары болады. Осы күйде атом 10-8 с өмір сүреді. Кремний атомының осындай қозған күйден қалыпты күйіне көшкен кезде артық энергиясын рентген спектрлерін сүзе шығарады. Кремний рентген спектр Кα1,2 сызығының қарқындылығын өлшеуге оны анықтаудың рентгеноспектральды флуоресценттік әдіс негізделген. Кремнийдің бейтарап және иондалған атомдарын электр доғасында немесе ток ұшқынында буландыру және қоздыру кезінде ультракүлгін жарығының аймағында сызықты спектрлер пайда болады. Осы сәулелердің қарқындылығын өлшеуге кремнийді анықтаудың спектральды әдісі негізделген, ал кремний атомының сыртқы стандартты жарық көзімен сәйкес сәулені сіңіру қабілетіне байланысты анықтау – атомды-абсорбциялық әдісіне негізделген. Химиялық және физико-химиялық әдістер SiO2 массасын өлшеуге, кремний қосылыстарының түсті комплекстерімен жарықтың абсорбциялануын өлшеуге негізделген. Бұл қосылыстар кремнийдің табиғи қосылыстарын кремний қышқылдарына және басқа қосылыстарға ауыстырғаннан кейін алынуы мүмкін. Кремнийдің табиғи қосылыстарын ертіндіге айналдыру және әртүрлі химиялық қосылыстардың түзілуі әртүрлі жолдармен өтеді. Кремний диоксиді ортокремний қышқылының Si(OH)4 немесе H2[Si(OH)6] ангидриді болып табылады. Сусыз кремний диоксиді, әсіресе оның кристалдық формасы, қалыпты температурада инертті зат болып табылады. Олар сумен және минералды қышқылдармен, сонымен қатар сұйытылған сілітілермен әрекеттеспейді. Қыздырған кезде олардың активтілігі күрт артады. Сілтілік және сілтілік жер металдарының карбонаттарымен балқытқан кезде, карбонаттардан СО2 ығыстырып шығарып, сәйкес силикаттар түзеді. Кремний диоксидін ұнтақтаған кезде химиялық активтілігі күрт артады. Мысалы, мөлшері 5 нм-ге дейін ұнтақталған кремний диоксиді бөлме температурасында сумен оңай әрекеттесіп, поликремний қышқылын түзеді. Кремний диоксиді фтормен және фторсутек қышқылымен газ түріндегі SiF4 және H2SiF6 (кремний фторсутек қышқылы) түзе оңай әрекеттеседі. H2SiF6 қышқылының тұзы аналитикалық практикада кең қолданылады (әсіресе калий тұздары). Кремний қышқылы – өте әлсіз электролит. К1= 10-9,8 және К2= 10-12,6, pH=4 – 4,5. Сулы ертінділерін алған кезде гидрадталған кремний диоксидінің бір бөлігі шын ертінді формасында - ортокремний қышқылының мономері түрінде болады. Егер ортокремний қышқылының мономерін сақтауда ерекше жағдай сақталмаса, оның көп бөлігі жалпы құрамы SinOn-1(OH)2n+2, болатын полимер формасына ауысады. Ол конденсациялық полимеризация кезінде түзіледі: 2Si(OH)4→(OH)3SiOSi(OH)3 + H2O Si(OH)4→ (OH)3SiOSi(OH)3→(OH)3SiOSi(OH)2OSi(OH)3 Түзілген полимерде кремний атомдарының саны артқан сайын кремний қышқылы теріс зарядталған гидрофильді зольдің колллоидты бөлшегіне айналады және одан кейін олардың коагуляциялануынан гельге айналады. Мономерлі кремний қышқылы ертіндісінің тұрақтылығы рН тәуелді, ең тұрақты ертіндісі рН=2. Ертіндіні қышқылдаған кезде, конденсациялы полимеризация процесінің жылдамдығы артады. Температураны 90-1000С көтерген кезде кремний қышқылының ерігіштігі 2 – 3 есе, автоклавта 2000С температурада – 6 есе, 3000С – 10 есе артады. Кептірілген кремний қышқылының ерекшеліктері кремнийді химиялық әдіспен сандық анықтауда ескеру қажет. Кремний қышқылы және силикат иондары Be2+, Zn2+, Ni2+, Co2+, Cd2+ және Pb2+ иондарымен, ал кремнийфторсутек қышқылы – Ba2+ және К+ иондарымен қиын еритін қосылыстар түзеді. Кремний қышқылы аммоний молибдатымен сары түсті молибдокремнийлі гетерополиқышқылын түзуге бейім. Құрамы әртүрлі тау жыныстарын сандық аталдау жүргізгенде кремний мөлшерін SiO2 түрінде өрнектейді. Кремнийді анықтау үшін химиялық, оптикалық спектральды, рентгеноспектральды және ядерлі-физикалық талдау әдістері қолданылады. |