3.1. Приготовление образцов сравнения приведено в приложении.
(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
3.2. Концентрирование примесей олова, мышьяка, молибдена, сурьмы отделением основной массы висмута в виде йодида.
Для анализа берут две навески висмута по 20 г и помещают в кварцевые конические колбы вместимостью 600-800 см, добавляют по 100 см раствора азотной кислоты 6 моль/дм и растворяют при нагревании.
После полного растворения металла полученные растворы нитрата висмута кипятят в течение нескольких минут для удаления свободных окислов азота, которые мешают при осаждении йодида висмута.
Охлажденные растворы разбавляют до 300 см азотной кислотой, разбавленной 1:100, не содержащей свободных окислов азота, и приливают рассчитанное стехиометрическое количество раствора свежеприготовленной йодистоводородной кислоты 6-8 моль/дм и 0,2-0,5 см ее в избыток для полноты осаждения висмута.
При осаждении йодида висмута необходимо стенки колб обмывать водой, подкисленной азотной кислотой (3 капли на 100 см), после каждой добавленной порции (2-3 см) йодистоводородной кислоты. Общее количество воды, используемой для обмывания стенок колб, 60-70 см.
Прекращение выпадения черного осадка при добавлении очередной капли йодистоводородной кислоты указывает на полноту осаждения висмута. Добавление йодистоводородной кислоты в избыток больше чем 1 см нежелательно, так как осадок йодида висмута растворяется в избытке йодистоводородной кислоты с образованием растворимого комплекса.
Объем растворов в колбах доводят водой до 500 см, перемешивают и оставляют в темном месте на 3 ч. Затем осторожно, не затрагивая осадка, растворы из колб сливают в кварцевые стаканы, на которых нанесены отметки объема, и измеряют их объемы (480 см). Растворы выпаривают в предварительно прокаленных и взвешенных кварцевых чашках. Сухие остатки нитрата висмута взвешивают и пересчитывают на спектрально-чистый оксид висмута, умножая на коэффициент пересчета, равный 0,6. Обогащение ведут из двух параллельных навесок.
Для спектрального анализа необходимо получить 130-150 мг спектрально-чистого оксида висмута. Если остаток меньше этой величины, то его корректируют очищенным спектрально-чистым оксидом висмута или осадком из колбы следующим образом: к сухому остатку приливают 2-3 см азотной кислоты, добавляют нужное количество спектрально-чистого оксида висмута, перемешивают, выпаривают и осторожно высушивают. Полученные концентраты прокаливают при температуре 500-550 °С в течение 30 мин. Прокаленные концентраты взвешивают и растирают кварцевым пестиком в тех же чашках. Затем добавляют навески спектрально-чистого графита порошкового, взятого в соотношении с спектрально-чистой окисью висмута 5:1 (по массе). Смеси тщательно перемешивают и передают на спектральный анализ.
Коэффициент обогащения примесей () вычисляют по формуле
,
где - масса навески пробы висмута, взятого для анализа, г;
0,96 - коэффициент пересчета массы навески висмута, взятого для анализа, с учетом 20 см раствора, оставшегося внутри осадка йодида висмута (500 см- 480 см=20 см);
- масса навески полученного концентрата, г;
0,897 - коэффициент пересчета оксида висмута на висмут.
Одновременно готовят контрольную пробу. В кварцевую чашку вместимостью 300-350 см добавляют (при равномерном выпаривании) все реактивы в количествах, добавленных в пробы. Раствор выпаривают до малого объема, добавляют 140 мг спектрального оксида висмута, высушивают и прокаливают при 500-550 °С в течение 30 мин. Прокаленную смесь висмута смешивают со спектрально-чистым графитом порошковым в тех же пропорциях и таким же способом, как и пробу.
Для количественного учета контрольной пробы вычисляют коэффициент обогащения () по формуле
,
где - количество висмута, взятое для обогащения, г;
- количество спектрально-чистого оксида висмута, введенное в контрольную пробу, г;
0,897 - коэффициент пересчета спектрально-чистого оксида висмута на висмут.
Примечания:
1. Перед осаждением висмута в виде йодида испытуемый раствор должен быть совершенно прозрачным и не должен содержать свободных окислов азота. При появлении мути основного нитрата висмута необходимо добавить 0,5-1 см концентрированной азотной кислоты.