Реферат на тему: "БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ"
ТЕМА. БАББИТЫ ОЛОВЯННЫЕ И СВИНЦОВЫЕ. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЛОВА.
Введение
Американский изобретатель, ювелир и
металлург Исаак Бэббитт, работая над придуманным им подшипником скольжения, создал мягкий сплав с низким коэффициентом трения. Этот сплав был
назван в честь его имени баббитом. За свое изобретение в 1841 году он получил золотую медаль
ассоциации механиков Массачусетса, а затем премию конгресса США в 20 тысяч
долларов. Изобретенный металл был запатентован в Англии (1844 год) и в России
(1847год). В дальнейшем были опробованы разные марки баббита с разным составом
легирующих добавок, для получения тех или иных физических свойств сплавов. На
сегодняшний день в мире, производством баббита занято большое количество
предприятий. Только в Росси баббит производит: Верх-нейвинский
завод цветных металлов, Новосибирский
оловянный комбинат, Пермский опытно металлургический
экспериментальный завод, малое
государственное предприятие, «Металлург-техника» в городе Рязань и тд. Такое разнообразие производителей
баббита на металлургическом рынке, накладывает необходимость контроля его качества.
Вот почему изучение способов количественного анализа сплавов на основе свинца и
олова является актуальной темой изучения.
Цель работы: определить массовую долю олова в баббите.
Для достижения цели нами поставлены следующие
задачи:
1.Изучить физические и химические свойства
олова;
2.Расмотреть состав и марки баббита;
3. Изучить основные способы количественного анализа
олова в баббите;
4.Провести анализ баббита на массовую долю олова
методом йодометрии;
5.Обобщить и сделать выводы.
Теоретической основой написания данной работы, являются справочники и
учебные пособия по аналитической химии, и металлургии.
1.Литературный обзор
1.1Общая
характеристика олова
Олово, это элемент 14-й группы периодической системы химических элементов,
(по устаревшей
классификации — элемент главной
подгруппы IV группы), пятого периода, с атомным номером 50. Элемент
состоит из 10 изотопов с массовыми числами 112, 114-120, 122, 124; последний
радиоактивен; изотоп 120Sn наиболее
распространен (около 33%).
Олово — редкий
рассеянный элемент, по распространённости в земной коре олово занимает 47-е
место. Содержание олова в земной коре составляет, по разным данным, от 2⋅10−4 до 8⋅10−3 %
по массе. Основной минерал олова — касситерит (оловянный камень) SnO2, содержащий до
78,8 % олова. Гораздо реже в природе встречается станнин (оловянный колчедан) — Cu2FeSnS4 (27,5 %
Sn). Мировые
месторождения олова находятся в основном в Китае
и Юго-Восточной Азии .
Также есть крупные месторождения в Южной Америке (Боливии, Перу, Бразилии)
и Австралии. В России запасы
оловянных руд расположены в Хабаровском крае (Солнечный район —
месторождения Фестивальное, Солнечное, Лунное, Придорожное, Перевальное и
Соболиное; Верхнебуреинский район — Правоурмийское месторождение), в Чукотском автономном округе (Пыркакайские штокверки; рудник/посёлок Валькумей), в Приморском крае (Кавалеровский район),
в Якутии (месторождение Депутатское)
и других районах.
По физическим свойствам олово, это металл
серебристо-белого цвета. tпл 231,9 °С, tkип 2270 °С.
Температурный коэффициент линейного расширения 23·10–6 (0—100°С);
удельная теплоёмкость (0°С) 0,225 кдж/(кг·К), т. е. 0,0536 кал/(г
°С); теплопроводность (0°С) 65,8 вт/(м·К), т. е. 0,157 кал/(см·-сек·°С);
удельное электрическое сопротивление (20°С) 0,115·10–6 ом·м, т.
е. 11,5·10–6 ом ·см. Предел прочности при растяжении 16,6 Мн/м2 (1,7 кгс/мм2)',
относительное удлинение 80—90%; твёрдость по Бринеллю 38,3—41,2 Мн/м2 (3,9—4,2
кгс/мм2).
Олово имеет две
полиморфные модификации (альфа и бетта). Кристаллическая решётка обычного
-Sn
(белого олова) тетрагональная плотность 7,29 г/см3. При температурах ниже 13,2°С устойчиво
-Sn (серое олово) кубической структуры типа алмаза; плотность 5,85
г/см3. Переход
сопровождается превращением металла в порошок.
Химические
свойства металла обусловлены его электронной структурой.
Sn
В
соответствии с конфигурацией внешних электронов атома 5s2 5p2 олово
имеет две степени окисления:
+2 и +4; последняя более устойчива. Соединения олова +2 это -сильные восстановители.
Сухим и влажным воздухом при температуре до
100°С олово практически не окисляется: его предохраняет тонкая, прочная и
плотная плёнка SnO2. По отношению к холодной и кипящей воде олово
устойчиво. Стандартный электродный потенциал олова
в кислой среде равен — 0,136 в. Из разбавленных кислот HCl и H2SO4 на
холоду олово медленно вытесняет водород,
образуя соответственно хлорид SnCl2 и сульфат SnSO4.
В горячей концентрированной H2SO4 при нагревании
олово растворяется, образуя Sn(SO4)2 и SO2.
Холодная (0°С) разбавленная азотная
кислота действует на олово по реакции:
4Sn
+ 10HNO3 = 4Sn (NO3)2 + NH4NO3 +
3H2O.
При нагревании с концентрированной HNO3 (плотность
1,2—1,42 г/см3) олово окисляется с образованием осадка метаоловянной кислоты H2SnO3, степень гидратации которой переменна:
3Sn+
4HNO3 + n H2O = 3H2SnO3·n H2O
+ 4NO.
При нагревании олова в растворах щелочей высокой концентрации выделяется водород и образуется гексагидростаннат:
Sn + 2КОН + 4Н2О = K2[Sn(OH) 6]
+ 2H2.
Кислород воздуха пассивирует
олово, оставляя на его поверхности плёнку SnO2. Химически двуокись
SnO2 очень устойчива, а окись SnO быстро окисляется. SnO2 проявляет
преимущественно кислотные свойства, SnO проявляет основные. С водородом
олово непосредственно не соединяется; гидрид SnH4 образуется
при взаимодействии Mg2Sn и соляной кислоты:
Mg2Sn + 4HCl = 2MgCl2 +
SnH4.
Станнан это бесцветный ядовитый газ, tkип —52 °С; он очень непрочен,
при комнатной температуре разлагается на Sn и H2 в
течение нескольких суток, а выше 150 °С — мгновенно. Образуется также при
действии водорода в момент выделения на соли олова, например:
SnCl2 +
4HCl + 3Mg = 3MgCl2 + SnH4.
С галогенами олово
даёт соединения состава SnX2 и SnX4. Первые
солеобразны и в растворах дают ионы Sn2+,
вторые (кроме SnF4) гидролизуются водой,
но растворимы в неполярных органических жидкостях.
Взаимодействием олова с сухим хлором получают
тетрахлорид SnCl4: Sn+2Cl2 =SnCl4 это бесцветная жидкость,
хорошо растворяющая серу, фосфор, йод.
Тетрагалогениды SnX4
образуют комплексные соединения
с водой, NH3, окислами
азота, PCl5, спиртами,
эфирами и многими органическими соединениями.
С галогеноводородными кислотами галогениды олово дают
комплексные кислоты,
устойчивые в растворах,
например H2SnCl4 и H2SnCl6.
При разбавлении водой или нейтрализации растворы простых
или комплексных хлоридов гидролизуются,
давая белые осадки Sn(OH)2 или H2SnO3·nH2O.
С серой олово
даёт сульфиды:
коричневый SnS и золотисто-жёлтый SnS2.
Промышленное
получение олова целесообразно, если содержание его в россыпях 0,01%, в рудах 0,1%. Первичное сырьё обогащают: россыпи —
преимущественно гравитацией, руды — также флотогравитацией или флотацией. Концентраты, содержащие 50—70% олова,
обжигают для удаления серы, очищают
от железа действием
HCl. Плавкой концентратов с углём в электрических или пламенных печах получают
черновое олово (94—98% Sn), содержащее примеси Cu, Pb, Fe, As, Sb, Bi. При
выпуске из печей черновое
олово фильтруют при температуре 500—600С
через кокс или
центрифугируют, отделяя этим основную массу железа. Остаток Fe и
Cu удаляют вмешиванием в жидкий металл элементарной серы; примеси
всплывают в виде твёрдых сульфидов,
которые снимают с поверхности олова. От мышьяка и сурьмы олово
рафинируют. Помимо этого около 50% всего производимого олова составляет
вторичный металл, его получают
из отходов белой жести, лома и различных сплавов.
Олово используется в основном как
безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в
сплавах с другими металлами. Важнейший сплав олова это бронза (с
медью). Другой известный сплав — пьютер, который используется для изготовления посуды.
Для этих целей расходуется около 33 % всего добываемого олова. До
60 % производимого олова используется в виде сплавов с медью, медью и
цинком, медью и сурьмой (подшипниковый сплав, или баббит), с цинком
(упаковочная фольга) и в виде оловянно-свинцовых и оловянно-цинковых припоев.
SnS2 применяют в составе красок, имитирующих позолоту.
применяется как эффективный абразивный материал, при «доводке» поверхности оптического стекла. Олово применяется в химических источниках тока в качестве анодного материала,
например: марганцево-оловянный элемент, окисно-ртутно-оловянный элемент.
Баббит это антифрикционный
сплав на основе олова или свинца, предназначенный
для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника скольжения. Наиболее распространённые варианты химического состава сплава:
90 % олова, 10 % меди;
89 % олова, 7 % сурьмы, 4 % меди;
80 % свинца, 15 % сурьмы, 5 % олова.
Баббит, основу которого составляет олово (марки Б88, Б83,
Б83С, SAE11, SAE12, ASTM2), используют, когда от антифрикционного материала
требуются повышенная вязкость и минимальный коэффициент
трения. Оловянный баббит по сравнению со
свинцовым баббитом обладает более высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью и теплопроводностью.
1.2Характеристика
методов анализа олова в баббитах
Олово в баббитах определяют несколькими
способами. Первый способ это титриметрический. Его нам рекомендует нам ГОСТ 21877.0-76. Он состоит из
двух этапов: мы выделяем олово из навески сплава, затем его количественно
определяем методом йодометрии. Методика заключается в следующем: В коническую колбу вместимостью
помещают навеску баббита массой (по ГОСТ
1320), приливают
концентрированной серной кислоты и нагревают до отгонки серы со стенок колбы,
полного растворения пробы и побеления осадка при температуре выделения паров
серного ангидрида. У нас протекали реакции:
Sn+4
=
+2
+4![]()
и в зависимости от марки баббита:
2Sb+6
=
+3
+6![]()
Pb+
=
+
+2![]()
Cu+
=
+
+2![]()
Затем колбу
охлаждают, и осторожно приливают воды, и концентрированный раствор соляной
кислоты. Это необходимо делать по тому, что соли олова и сурьмы подвергаются
гидролизу, с образованием основных солей, которые выпадают в осадок, для
предотвращения этого явления прибавляют соляную кислоту. После добавляют 20—30
г мелких железных гвоздей и ведут восстановление при нагревании на водяной бане
около 1 ч до выделения меди и сурьмы в виде металлической губки.
+Fe=
+Cu
+5Fe=
+2Sb
Свинец у нас остался в виде осадка сульфата свинца. Железо
не восстанавливает олово до металлического олова, поэтому оно остаётся в
растворе, который мы собираем путём фильтрования.
+Fe=
+![]()
Очищаем раствор хлорида олова, для этого к прозрачному раствору приливают
концентрированной соляной кислоты и металлического алюминия небольшими
порциями. Олово восстанавливается алюминием до металлического олова.
+2Al=
+3Sn
Затем приливают еще концентрированной
соляной кислоты, и нагревают до кипения и кипятят до полного растворения
избытка алюминия и губки выделившегося олова. Колбу снимают с плиты, быстро
закрывают затвором Геккеля, наполняют его насыщенным раствором бикарбоната
натрия. Затвор Геккеля необходим, что бы предотвратить окисления
кислородом воздуха. Далее
проводим йодометрическое титрование раствора хлорида олова раствором йода до слабо-синего окрашивания, индикатор крахмал.
+
+2HCl=
+2HJ
Исходя из количество миллилитров раствора
йода затраченного на титрование , вычисляют процентное содержание олова в
баббите.
Второй способ определения олова в
баббитах, это метод атомно-эмиссионной
спектрометрии с индуктивно связанной плазмой по ГОСТ Р 52371-2005 .Он состоит из трёх
этапов: пробоподготовка , измерение на
спектрометре и обработка результатов. Если рассматривать методику то она
следующая: Для проведения анализа
отбирают навеску пробы баббита в виде мелкой стружки или порошка массой
0,15-0,25 г при массовой доле свинца в баббите менее 50% (0,10-0,16 г при
массовой доле свинца в баббите более 50%) , помещают в химический стакан и
растворяют в смеси концентрированных кислот азотной и соляной 1:5. Полученный раствор
переводят в мерную колбу вместимостью 100 см,и добавляют 2 см стандартного раствора
титана. Параллельно готовят ряд стандартных растворов сравнения , титана,
свинца, меди, олова, и тд. Далее переходят к самому измерению, подготовку
спектрометра к проведению анализов проводят в соответствии с инструкцией по
эксплуатации и обслуживанию спектрометра. Режимы работы прибора устанавливают в
соответствии с рекомендациями фирмы - изготовителя прибора. Для конкретного
типа прибора оптимальные параметры спектрометра и расход аргона устанавливают
экспериментально в пределах, обеспечивающих максимальную чувствительность
определения массовых долей элементов.
Рекалибровку
спектрометра проводят перед началом каждого измерения подготовленных проб.
Последовательно вводят в плазму растворы сравнения (градуировочные растворы) и
с помощью программного обеспечения спектрометра методом наименьших квадратов
получают градуировочные характеристики, которые вводят в долговременную память
ЭВМ в виде зависимости.
Массовую концентрацию i-го элемента определяют
по формуле^
=A+B
/![]()
где A,B - коэффициенты
регрессии для i-го элемента, определяемые методом наименьших квадратов;
- интенсивность
спектральной линии i-го элемента;
- интенсивность линии
сравнения.
Растворы анализируемых проб последовательно вводят в плазму и измеряют
интенсивность аналитических линий определяемых элементов. В соответствии с
программой для каждого раствора выполняют не менее двух измерений интенсивности
и вычисляют среднее значение, по которому с помощью градуировочной
характеристики находят массовую концентрацию элемента (мкг/см) в
растворе пробы.
Массовую
долю определяемого элемента в пробе, %,
вычисляют по формуле
Х=
100%
где C - массовая концентрация
элемента в растворе пробы, мкг/см;
V - объем раствора пробы, см;
m - масса навески пробы, г.
Массовые доли определяемых элементов в
пробе и их среднеарифметические значения считывают с экрана монитора или ленты
печатающего устройства. Учет массы навески, разбавления проб и других
переменных параметров проводят автоматически на стадии введения аналитической
программы в компьютер. За результат анализа принимают
среднее арифметическое двух результатов параллельных определений.
Существуют и другие способы определения
олова в сплавах, они не являются основными методами отвечающими ГОСТ-у, но
могут применяться в аналитической химии. Например, гравиметрический метод. Суть
метода заключается в следующем: определения
олова заключается в получении нерастворимой
-оловянной
кислоты. При растворении сплава в азотной кислоте происходит реакция:
3Sn+4
+
=3
+4NO
-оловянная
кислота при прокаливании теряет воду:
H2Sn03 = Sn02 + H20
Весовой формой является двуокись олова.
-Оловянная кислота практически нерастворима в азотной
кислоте, но растворяется в других кислотах, особенно в НС1. Растворимость в
соляной кислоте объясняется двумя причинами. Ионы четырехвалентного олова
связываются ионами хлора в малодиссоциированные комплексные соединения,
например H2SnCl6.
Кроме того, аморфный осадок
-оловянной кислоты часто образует коллоидные
растворы. Ионы четырехвалентного олова, образующиеся хотя бы в небольшом
количестве при действии ионов хлора в кислом растворе, являются пептизатором,
облегчающим переход осадка в коллоидный раствор.
Полное осаждение
-оловянной кислоты возможно только в том случае, если
раствор не содержит других кислот, кроме HN03. Осадок нужно промывать также раствором азотной кислоты
или азотнокислого аммония, так как промывание одной водой способствует
образованию золя.
-Оловянная кислота при осаждении захватывает
значительное количество примесей. Фосфор, при его небольшом содержании,
полностью захватывается осадком оловянной кислоты, и в этом случае весовым
методом определяется сумма Sn02xР205. Часто
сплав содержит, кроме слова, также и сурьму, которая переходит в осадок вместе
с оловом в виде сурьмяной кислоты HSb03.
При прокаливании осадка сурьма
образует Sb204, и следовательно, взвешивают сумму Sn02 + Sb204.
Наконец, выпавшая в осадок
оловянная кислота обычно всегда захватывает некоторое количество других примесей.
Чаще всего приходится считаться с адсорбцией железа и меди. Эти примеси не
удаляются полностью даже при промывании осадка разбавленными растворами
азотной кислоты или азотнокислого аммония.
При точных анализах необходимо учитывать
эти примеси. Удобнее всего это сделать, удалив олово в виде летучего галоидного
соединения; одновременно с оловом удаляется и сурьма. Нелетучий остаток
взвешивают и по разности в весе определяют более точно содержание олова (вместе
с сурьмой). Для удаления олова из загрязненного осадка двуокиси
олова поступают следующим образом. Сначала взвешивают прокаленную двуокись
олова вместе с примесями. Затем остаток смешивают в тигле с 10—20-кратным
количеством галогенида аммония (лучше всего с йодистым аммонием) закрывают
тигель крышкой и снова прокаливают.
При термической диссоциации йодистого аммония образуется йодистый водород, при взаимодействии
которого с двуокисью олова получается йодное олово:
+4HJ=
+2![]()
Йодное олово улетучивается, и разность двух последовательных взвешиваний
дает вес чистой двуокиси олова. Вместо йодистого аммония применяют также бромистый
или хлористый аммоний, однако при этом необходима 2—3-кратная обработка осадка
до получения постоянного веса.
Методика анализа следующая: навеску
баббита растворяем в концентрированной азотной кислоте, после реакции
продолжаем нагревать стакан, в котором протекает процесс растворения баббита.
Стакан остывает то полного осаждения осадка оловянной кислоты, отфильтровываем
через плотный фильтр, осадок промываем разбавленной азотной кислотой и прокаливаем осадок при открытом и закрытом
тигле, взвешиваем при постоянной массе, затем остаток смешивают в тигле с
10—20-кратным количеством йодистого аммония, закрываем тигель
крышкой, и снова прокаливаем и взвешиваем при постоянной массе. По разности
веса двух осадков находим массу
в сплаве и по нему пересчитываем на массу
олова в баббите.
Существует
и метод амперометрического титрования определения олова в баббите. Метод основан на амперометрическом титровании олова (П) метиленовой синью
на фоне соляной кислоты. Титрование проводится при нулевом потенциале по току
восстановления метиленовой сини с
платиновым индикаторным
электродом.
Вид кривой должен иметь вид( рис.1):

Рис.1 Вид кривой амперометрического титрования
Для определения содержания олова нам
понадобится: амперометрическая установка, индикаторный
электрод — платиновый, вращающийся, электрод сравнения — меркур-йодидный, колбы с клапаном Бунзена.
Методика заключается в следующем:
навеску баббита мы растворяем в концентрированной серной кислоте, полного растворения пробы и побеления осадка при
температуре выделения паров серного ангидрида. У нас протекали реакции:
Sn+4
=
+2
+4![]()
и в зависимости от марки баббита:
2Sb+6
=
+3
+6![]()
Pb+
=
+
+2![]()
Cu+
=
+
+2![]()
Затем колбу
охлаждают, и осторожно приливают воды, и концентрированный раствор соляной
кислоты. После добавляют мелких железных гвоздей и ведут восстановление при
нагревании на водяной бане около 1 ч до выделения меди и сурьмы в виде
металлической губки.
+Fe=
+Cu
+5Fe=
+2Sb
Свинец у нас остался в виде осадка сульфата свинца. Железо
не восстанавливает олово до металлического олова, поэтому оно остаётся в
растворе, который мы собираем путём фильтрования.
+Fe=
+![]()
Очищаем
раствор хлорида олова, для этого к прозрачному раствору приливают
концентрированной соляной кислоты и металлического алюминия. Олово
восстанавливается алюминием до металлического олова.
+2Al=
+3Sn
Затем приливают еще концентрированной
соляной кислоты, и нагревают до кипения и кипятят до полного растворения
избытка алюминия и губки выделившегося олова. Затем олово восстанавливают до
двухвалентного, свинцом в солянокислом растворе. Затем титруем при нулевом
потенциале по току восстановления метиленовой сини.
+
+2HCl=
+![]()
По излому кривой в точке эквивалентности находим , массовую долю олова в
сплаве.
Предварительно готовим стандартные растворы
олова, которые мы восстанавливаем свинцом в колбе закрытой клапаном Бунзена,
стандартный раствор метиленовой сини, и устанавливаем её титр по олову.
2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЛОВА ТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ АНАЛИЗА
2.1Используемое
оборудование. Материалы и реактивы
Для проведения титриметрического анализа,
нам понадобится : Колба для титрования , штатив, делительная мензурка ( рис.2), затвор Геккеля ( рис.3)

Рис.2 Прибор для
титрования

Рис.3 Затвор Геккеля
резиновые пробки, химические стаканы, бюретки, мензурки.
Из реактивов нам
понадобится: кислота серная по ГОСТ 4204-77, кислота соляная по ГОСТ 3118-77, натрий двууглекислый по ГОСТ 4201-79, насыщенный раствор. Свинец марки СО по
ГОСТ 3778-98 , гранулированный или в
виде пластинок, свернутых в спирали. Алюминий
металлический по ГОСТ
11069-2001 в виде
пластинок или стружки марок А99, А97 или А95. Железо металлическое в виде мелких
гвоздей (гвозди прокаливают для удаления масла, промывают соляной кислотой,
разбавленной 1:1, и проверяют на присутствие олова, цинка и кадмия). Гвозди
используют для анализа несколько раз, для чего перед употреблением их кипятят
1-2 мин в соляной кислоте, разбавленной 1:1, затем промывают водой. Олово марки О1 или ОВЧ по ГОСТ
860-75. Калий йодистый по ГОСТ
4232-74. Раствор Йода
по ГОСТ 4159-79 концентрации 0,05 моль/
Крахмал водорастворимый по ГОСТ
10163-76,
свежеприготовленный раствор 10 г/![]()
Приготовление реактивов:
а)
Приготовление индикатора раствора крахмала:
1 г растворимого крахмала тщательно
растираем в ступке с 10 см теплой воды, вливаем
в 90 см кипящей воды, кипятим
3-5 минут и охлаждаем.
б) Приготовление раствора
йода:
40 г йодистого калия растворяем в 35-40
см воды в конической
колбе вместимостью 150-200см с притертой пробкой.
В раствор всыпаем 6,5 г металлического йода и перемешиваем до полного
растворения. Раствор переливаем в мерную колбу вместимостью 1 л, разбавляем
водой до метки и перемешиваем. У нас должен получится раствор,
концентрации 0,05 моль/
.
Устанавливаем титр раствора йода по металлическому
олову.
Для этого
0,1 г олова химически чистого, помещаем в коническую колбу вместимостью 250 см, растворяем в 20 см концентрированной серной кислоты (
).
Sn+4
=
+2
+4![]()
Охлаждаем, затем приливаем 100 см воды, 20-25 смконцентрированной соляной кислоты (
)
перемешиваем и после добавляем мелких железных гвоздей (гвозди прокаливают для удаления масла,
промывают соляной кислотой, разбавленной 1:1, и проверяют на присутствие олова,
цинка и кадмия) и ведём восстановление при нагревании на водяной бане
около 1 часа.
+Fe=
+![]()
После
полученный раствор переносим в колбу для титрования (рис.1) и титруем 0,05 моль/
раствором йода, индикатор крахмал до слабо-синего окрашивания.
+
+2HCl=
+2HJ
У нас
пошло на титрование 33,7 мл раствора йода . Титр йода по олова находим по
формуле:
=![]()
У нас должно пойти на титрование раствора йода исходя из fэкв=![]()
=
где
=
=59,35г/мл
=
=0,002967г/мл
2.2Методика эксперимента определения олова
Пробу для
контроля химического состава баббита массой около 200 г отбираем квартованием
смешанных от трех чушек опилок. Из общей пробы отбираем три пробы для
параллельного определения олова по 0,5
грамм.
Первую
пробу, помещаем в коническую колбу и
прибавляем 20мл
концентрированной
серной кислоты (
) и нагреваем до отгонки серы со стенок колбы,
полного растворения пробы и побеления осадка при температуре выделения паров
серного ангидрида. У нас протекали реакции:
Sn+4
=
+2
+4![]()
и в зависимости от марки баббита:
2Sb+6
=
+3
+6![]()
Pb+
=
+
+2![]()
Cu+
=
+
+2![]()
Затем колбу охлаждаем, осторожно приливаем
100 см воды, 20 смсоляной кислоты (
), добавляем 20-30 г мелких
железных гвоздей и ведём восстановление при нагревании на водяной бане около 1
ч до выделения меди и сурьмы в виде металлической губки.
+Fe=
+Cu
+5Fe=
+2Sb
+Fe=
+![]()
Раствор фильтруем через ватный тампон и промываем
20-30 смгорячей соляной кислоты,
разбавленной 1:9.
К прозрачному раствору приливаем 20 см концентрированной
соляной кислоты(
) и 2,0-2,5 г металлического
алюминия небольшими порциями. Через 30 мин приливаем еще 20 см соляной кислоты (
), нагреваем до кипения и
кипятим до полного растворения избытка алюминия и губки выделившегося олова.
+2Al=
+3Sn
Sn+4HCl=
+2![]()
+2Al=
+![]()
Колбу снимаем с плиты, быстро закрываем
затвором Геккеля, наполняем его насыщенным раствором бикарбоната натрия и
охлаждаем в проточной воде, следя за тем, чтобы затвор все время был заполнен
раствором бикарбоната натрия.
С охлажденной колбы быстро снимаем
затвор, приливаем 3-5 смраствора крахмала и титруем
раствором йода концентрации 0,05 моль/дмдо слабо-синего окрашивания
( рис.4).

Рис.4 Окончание титрования
раствора олова