Способ определения фосфора

Способ определения фосфора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА , включагаций перевод его в гетерополикислоту , затем в ионный ассоциат с кристаллическим фиолетовым, флотацию комплексного соединения алкилацетатом , промывку образовавшегося осадка раствором кислоты,растворение его в ацетоне и последующее фотометрирование раствора, отличающийся гем, что, с целью повышения чувствительйости и избирательности анализа, фосфор переводят в молибдовольфрамофосфорную кислоту, процесс комплексообразования и промывку осадка осуществляют в 0,8-1,2 М серной кислоте, а для флотации используют бутилацетат . 2. Способ по п.1, отличающий с я тем, что для образования ионного ассоциата вводят

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19)SU(ii) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMV СНМДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

121) 3592097/23 26 (22) 20.05.83 (46) 15.02.85. Бюл.Р 6 (72) Л.И.Ганаго, Н.Н.Ищенко и Л.Г.Старобинец (71) Институт физики твердого тела и полупроводников AH БССР (53) 543 ° 062(088 ° 8) (56) 1. Аналитическая химия фосфора.

N. Наука, 1974, с.82-94.

2.Авторское свидетельство СССР

9 810608, кл. G 01 N 15/00, 1980, (54) (57) 1.СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА, включающий перевод его в гетерополикислоту, затем в ионный ассоциат с кристаллическим фиолетовым, флотацию комплексного соединения алкилацетатом, промывку образовавшего4(51) G 01 N 31 22 ° G 01 N 21 77 ся осадка раствором кислоты,растворение его в ацетоне и последующее фотометрирование раствора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительиости и избирательности анализа, фосфор переводят в молибдовольфрамофосфорную кислоту, процесс комплексообразования и промывку осадка осуществляют в 0,8-1,2 М серной кислоте, а для флотации используют бутилацетат.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что для образования ионного ассоциата вводят (10-20)кратные избытки молибдата аммония и кристаллического фиолетового и (20-40)-кратные избытки вольфрамата аммония.

1140035

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к экстракционно-фотометрическим способам определения фосфора в металлах и веществах высокой чистоты.

Известны фотометрические способы 5 определения фосфора, основанные на реакции образования желтого или его восстановленной формы — синего молибдофосфорного комплекса (МФК), полученного путем прибавления к фосфору раствора молибдата аммония и последующего восстановления образуЮщегося МФК-аскорбиновой кислотой в среде 0,12 М НС1 fl) .

Основным недостатком этих мето- 15 дов является их невысокая чувствительность» молярный коэффициент . погашения (e) желтой МФК равен 1,2»

»10 при максимальной длине волны

Ъ,»„=400 нм и 2,4-10 при h = 310-4

315 нм; синей МФК вЂ” 2, 68 ° 10 (а -"

-"830 нм) и 2,27 10 (9=725 нм) при экстракции бутанолом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является экстракционно-фотометрический способ опре.деления фосфора, заключающийся в

1 переведении фосфора при рН-2 и соотношении фосфора к молибдату аммо- 30 ния и ванадату аммония=l,100,, 10 при содержании фосфора 0,01-0,07 мкг/мл в молибдованадофосфорную гетерополикислоту (MBCK) образующую в .0,5 М растворе НС1 с кристаллическим фиолетовым при Р, КФ=1 10 трудно растворимый ионный ассоциат МВФК-КФ,флотируемый этилацетатом.Молярный коэффициент погашения МВФК-КФ 3,1 ° 10,пог-. решность определения 5-7%.При мень- 40 шем содержании фосфора,что имеет место в металлах и веществах высокой чистоты, необходимо его предварительное концентрирование.При этом погрешность определения возрастает до

10-1.2%. После отделения от водной 45 органическую фазу дважды по 15 с промывают 0,5 М раствором НС1 от избытка красителя. Флотированный осадок растворяют в ацетоне и фотометрируют при 590 нм (2J .

Недостатками известного способа являются необходимость концентрирования раствора при определении 0,005007 мкг/мл фосфора, а также невоз.можность определения фосфора B при" 55 сутствии более чем (30-40)-кратных избытков мышьяка.

Цель изобретения — повышение чувст вительности и избирательности анализа. 60

Поставленная цель достигается согласно способу определения фосфора, включающему перевод его в молибдовольфрамофосфорную кислоту (МХФК) введением (10-20)-кратного избытка мо- g5 либдата аммония и (20-40)-кратного избытка вольфрамата аммония, а затем в ионный ассоциат с кристаллическим фиолетовым (МФК-КФ), введенным в (10-20)-кратном избытке в 0,8-1,2 M серной кислоте, флотацию комплекс- ного соединения в бутилацетате, промывку образующегося осадка 0,81,2 М серной кислотой, растворение его в ацетоне и последующее фотометрирование раствора.

В предложенном методе молибдованадофосфорная гетерополикнслота заменена на более прочную молибдовольфрамофорсфорную, образующую с кристаллическим фиолетовым в M растворе серной кислоты новый экстрагируемый бутилацетатом ионный ассоциат

М»»ФК-.КФ, позволяющий определять

30,055 мкг/мл фосфора в присутствии (60-70)-кратных избытков мышьяка.

Пример 1. В пробирку емкостью

15 мл помещают аликвотную часть раствора, содержащего 2 ° 10 M фосфора, прибавляют 10-кратный избыток молибдата по отношению к фосфору, т.е. 1 мл 2i10+4 М раствора, 20-кратный избыток вольфрамата, т.е. 1 мл

4 ° 10 М раствора, 0,1 мл 1 М раствора серной кислоты, доливают до 4,5 мл дистиллированной воды и нагревают на кипящей водяной бане в течение

3 мин. После охлаждения содержимое пробирки переносят в делительную воронку емкостью 100 мл, ополаскивают пробирку 2 мл 2,5 М раствора серной кислоты, приливают 10-кратный избыток кристаллического фиолетового, т.е. 1 мл 2 10 М раствора, и экстрагируют 5 мл бутилацетата в течение

1 мин. Органическую фазу дважды по

15 с промывают 5 мл 1 М раствора серной кислоТы, приливают 10 мл ацетона, энергично встряхивают и измеряют оптическую плотность раствора при 590 нм в кювете с 1=10 мл относительно раствора холостого опыта. Подчинение закону Вера наблюдается в пределах 0,005-0,05 мкг

Р/мл. Погрешность определения 5-7%.

Пример 2. Осуществляется

go методике, приведенной в примере

1. Изменяется только количество молибдата и вольфрамата по отношению к фосфору: молибдата (20-кратный избыток, т.е. 2 мл 2.10 М раство- ра, вольфрамата 40-кратный избыток, т.е. 1 мл. 8 10 4 M раствора. Подчинение закону Бера то же, что и в примере 1, т.е. 0,005-0,05 мкг Р/мл.

Погрешность определения 5-7%.

Пример 3. Выполняется по той же методике, что в примере 1.

Молибдат и вольфрамат добавляют в

15- и 30-кратном избытке соответственно по отношению к фосфору, т.е.

15мл 210 "Ми15мл410М

1140035 растворов молибдата и вольфрамата.

Подчинение закону Бера 0,005

0,05 мкг Р/мл и погрешность опреде ления 5-7Ъ.

Общий вес некоторых магнитных пленок составляет 100 мкг при содержании в них фосфора 1,5-2В, т.е. после растворения пленки и переведения ее в мерную колбу емкостьк

25 мл, содержание фосфора в 1 мл раствора составит 0,06-0,08 мкг.

Ввиду того, что в этом количестве раствора необходимо определить 3-4 компонента (железо, никель, кобальт, фосфор), на опредеяение фосфора зачастую остается 2-3 мл раствора.

При нижнем пределе общее содержание фосфора в аликвоте, взятой на анализ составит 0,12-0,18 мкг. При использовании известного способа (11, прототипа f2) такое количество фосфора (0,12 мкг) можно определить только при взятии одной аликвоты (подчинение закону Бера 0,1-0,7 мкг Р в

10 мл экстракта). Отсутствие параллельных определений приводит не только к снижению точности определения, но и ставит под сомнение правильность самого определения (в аналитической практике правильность определения подтверждается сходимостью 2 и более параллельных определений), т.е. пленки с таким содержанием не могут быть проанализированы. При содержании фосфора

0,18 мкг можно взять две аликвоты.

Ошибка определения при этом для прототипа 12Ъ, для известного способа 15%. В последнем случае ошибка возрастает эа счет усложнения методики определения (использования двух лишних промывок) . При.использовании же предлагаемого метода интервал подчинения закону Вера 0,050,5 мкг Р в 100 мл экстракта позволяет провести анализ в первом случае в 2 параллелях, во втором — в 3 (см.табл.1). Ошибка определения снижается до 5-6Ъ.Сопутствующие элементы — никель, железо, кобальт во всех случаях не мешают определению.

Определение фосфора в тонких магнитных пленках представлено в табл.1.

При определении фосфора в высокочистых галлии и индии при использовании известного способа и прототипа можно определить только 5 ° 10 Ъ Р при навеске 0,5 г. С помощью предла5 гаемого метода чувствительность опре-6 деления может быть снижена до 10 Ъ.

Погрешность определения при этом

10-12%. При определении же 5 ° 10 Ъ

Р погрешность определения снижается

10 по сравнению с прототипом до 5-6Ъ.

Элементы-примеси, содержащиеся в высокочистых галлии или индии (щелочные, щелочиоземельные металлы, марганец, железо, кобальт, никель, хром, (5 медь, цинк и др.) в количествах

10 -10 о „ не мешают определению.

При определении фосфора в мышьяке и трехокиси мышьяка по иэвестньм методам необходимо предварительное удаление мышьяка, которое достигается путем его отгонки в виде As С1 после растворения пробы в смеси НС1 и Br< (концентрированных) и последующей экстракции As С1 при помощи "СС14. Ввиду того, что предлагаемый метод позволяет определять фос фор в присутствии 60-кратных избыточных количеств мышьяка, экстракцию AsClq четыреххлористым углеродом можно исключить. Это значительно облегчает и сокращает анализ (см.табл.2).

Сравнительная характеристика мето. дов определения фосфора представлена в табл.2.

Использование предлагаемого способа определения микроколичеств фосфора в металлах и веществах высокой чистоты обеспечивает по сравнению с прототипом, являющимся базовым объек

40 том, обеспечивает, (табл.2): возможность определения микроколичеств фосфора в металлах и веществах высокой чистоты с, высокой точностью и достоверностью получаемых реэульта45 тов, погрешность определения составляет 5-73; повышение чувствительности определения фосфора (0,005-0,007 мкг

Р/мл), что особенно важно при анализе металлов и веществ высокой чис50 тотыу воэможность определения микроколичеств фосфора в присутствии (6070)-кратных количеств мышьяка.

1140035

T а б л и ц а 1.

Определение Р по способу

Погрешность определения :Ъ в способе

Прототи- Предлага. пе, емом

Пленки (системы) Известному

Прототи- Предлагапу емому

Известном

0,117 0,123

0,124 0,132 14,5

10,8

0,102 0,113

0,109 0,121

13,0

6„0.

0,128

Железо"

0,108 0,113

0,125 0,117 13,2

9,98

0,126

0,142

1l,8 никель6,0 кобальтфосфор

0,134 0,150

0,120

»»

Таблица2. ф Ь Ъ

Содержание фосфора, мкг/мл

Способ

Предлагаемый

Прототип

Стоимость, руб, Стоимость руб °

О 6

4,0

0,005

15

0,6

4,0

10

0,007

Составитель Г.Цой

Редактор Т.Колб ТехредС.-Легеза Корректор Г. Решетннк

Заказ 255/33 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ..

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

Железоникельфосфор

Относительная погрешность определения, Ъ

Время определения, мннэ

Относительная погрешность определения,Ъ

Время определения, мин.