![]() |
|
|
МИНЕРАЛИЗАЦИЯМИНЕРАЛИЗАЦИЯ органических
веществ в химическом анализе, разложение органическое веществ и материалов на их основе
с целью выделения определяемых элементов в виде устойчивых неорганическое соединений
(так называемой аналит. форм), удобных для анализа подходящим методом. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ подвергают
индивидуальные органическое соединение, природные объекты животного и растит. происхождения,
сложные композиции с органическое и неорганическое составляющими (например, почвы), полимерные
материалы и др. Различают физических и химический способы
МИНЕРАЛИЗАЦИЯ Первые основаны на воздействии высоких температур или на использовании электрический
разрядов. К ним относят, например, термическую МИНЕРАЛИЗАЦИЯ (в том числе в присутствии катализаторов),
лазерный пиролиз, разложение вы-сокомол. соединений искровым разрядом. Наиб. широко применяют
химический способы МИНЕРАЛИЗАЦИЯ, которые основаны главным образом на окислит.-восстановит. реакциях. При
этом реагентами служат окислители и восстановители в любом агрегатном состоянии.
Обычно анализируемый объект подвергают "сухому" или "мокрому"
окислению. Сухое окисление можно осуществить, например, кислородом воздуха при
нагревании в присутствии катализаторов или без них (в трубке, тигле, муфельной печи,
калориметрич. бомбе). Этот способ используют при анализе многие природные объектов
(битумы, смолы и др.) для определения в них таких элементов, как Н, В, С, N,
S, Р, галогены и др. Одним из способов сухой окислит. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ является сплавление
с окислителями (наиболее часто используют Na2O2). Однако
из полученного продукта сложно выделить отдельные составляющие для последующей их
анализа, что связано с мешающим взаимным влиянием содержащихся в нем веществ. Окислительную
МИНЕРАЛИЗАЦИЯ применяют, в частности, для определения азота в органическое соединение по методу Дюма.
В качестве окислителей используют оксиды меди(II), никеля, марганца, ванадия,
свинца, кобальта (иногда с добавлением О2). В автоматич. анализаторах
сухую окислит. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ осуществляют газообразным кислородом или твердыми окислителями
в присутствии катализатора; элементы определяют хрома-тографически в виде СО2,
Н2О, N2, SO2 и др. Окислительную МИНЕРАЛИЗАЦИЯ применяют
и в методах Шёнигера, в которых образец разлагают в замкнутом сосуде при высокой
температуре. Известны многие
модификации этого способа разложения. Так, иногда бумагу для навески пропитывают
раствором KNO3, добавляют к навеске вещества с высоким содержанием кислорода
или углерода (сахароза, додециловый спирт и др.), вводят в поглотит. раствор Н2О2,
N2H4.H2SO4, N2H4.H2O,
Na2S2O3 и др. вещества в зависимости от особенностей
определяемого элемента и его аналит. формы. Высокоэффективным способом
окислительной МИНЕРАЛИЗАЦИЯ является разложение образцов с помощью "возбужденного"
кислорода (кислородной плазмы), который получают, пропуская газообразный О2
под давлением 133-665 Па через высокочастотное электрический поле. Достоинства такого
способа МИНЕРАЛИЗАЦИЯ-быстрота разложения, отсутствие опасности загрязнения пробы материалом
сосуда, селективность (органическое часть можно отделить от неорганическое), что важно, в частности,
при анализе почв. минералов, медико-биологическое образцов, объектов животного и растит,
происхождения, содержащих одновременно органическое и неорганическое составляющие. При МИНЕРАЛИЗАЦИЯ возбужденным
кислородом органическое часть и вода отгоняются (их можно анализировать отдельно), а
многие элементы (Ag, As, Si, В, Be, Co, Cr, Mn, Мо, щелочные, щел.-зем. металлы
и др.) образуют оксиды. Последние растворяют в кислотах и определяют различные аналит.
методами. Мокрым окислением (или
мокрым сожжением) называют обработку образца кислотами (серной, азотной, хлорной,
фосфорной, фтористоводородной или их смесями) в присутствии катализаторов и без
них. Иногда к кислотам добавляют окислители: перманганаты, дихроматы, иодаты и
др. Такой способ МИНЕРАЛИЗАЦИЯ используют, например, в методах Кьельдаля и Кариуса, а также
при анализе многоэлементных композиций и индивидуальных элементоорганическое соединение,
содержащих В, Si, Cr и др. Недостаток его состоит в том, что получаемую после
окисления смесь веществ трудно разделить. Восстановительную МИНЕРАЛИЗАЦИЯ применяют
значительно реже. В качестве восстановителей используют главным образом водород, щелочные
металлы, углерод, аммиак, металлоорганическое соединения. При нагревании анализируемых соединений
в токе водорода некоторые элементы (например, Cd, As, Hg, Zn) выделяются в свободный
виде. Разработаны способы дистилляции (отгонки) током водорода Zn, Cd, Tl, In,
Pb с последующей осаждением их на охлажденной алюминиевой поверхности. При определении
кислорода в органическое веществах для восстановительной МИНЕРАЛИЗАЦИЯ последних используют Н2
или NH3 и кислород выделяется в виде Н2О (аналит. форма);
иногда образец подвергают пиролизу в токе инертного газа с последующей восстановлением
образовавшегося СО2 над нагретой графитизир. сажей до СО (аналит.
форма). Полное восстановление водородом
органическое соединение, содержащих галогены, практически достигается только в присутствии небольших
добавок NH3, что приводит к образованию галогенидов аммония. Можно
осуществлять восстановительную МИНЕРАЛИЗАЦИЯ сплавлением органическое веществ с металлами (в частности,
с Na, К, Mg, Ca, Ti) при 400-900 °С в запаянных трубках или автоклавах.
Этот метод, эффективный при определении галогенов, S, N, P, Si, As, Sb, широкого
распространения не получил, однако некоторые его варианты используют в полевых
условиях. Для МИНЕРАЛИЗАЦИЯ применяют также
совместно окислит. и восстановит. разложение образца. Примером может служить
метод, в котором объект подвергают действию кислородно-водородной смеси при высокой
температуре (до 2000 °С). При этом МИНЕРАЛИЗАЦИЯ образцов независимо от их массы и состава
происходит достаточно полно и быстро. Таким способом можно мине- рализовать
полифторир. термостойкие вещества, а также материалы, содержащие P, As, Se, V, В,
Hg, Pb, Cu, Zn и др. Высокоэффективным и перспективным
вариантом восстановительной МИНЕРАЛИЗАЦИЯ является низкотемпературное плазменное разложение.
Для получения низкотемпературной (100-300 °С) плазмы применяют генераторы
с выходной частотой 5-100 МГц; давление в системе поддерживают в интервале 130-2000
Па. В качестве восстановителей используют прежде всего NH3, а также
Н2 и СН4. Так, с помощью аммиачной плазмы определяли галогены
(в том числе F) в мате риалах,
трудноразлагаемых всеми известными способами (например, фторопласты, комплексные
соединение металлов группы платины). Применение аммиачной плазмы с добавками О2
позволяет минерализовать сложные композиц. материалы, содержащие фториды
металлов.
Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|