Способ определения редкоземельных элементов

Способ определения редкоземельных элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: аналитическая химия, при анализе резкоземельных элементов 2 (РЗЭ) фотометрическим методом с предварительным концентрированием. Сущность изобретения: в пробу анализируемой сточной воды, содержащую 0,1 - 20 мг/л РЗЭ, вводят 0,1 М раствор гидроксида натрия и соляной кислоты до рН 5,2, добавляют 5,0 мл ацетатного буфера. Проводят мембранную экстракцию с помощью жидкой мембраны - карбоновые кислоты фракции С Сд и уайт-спирит при их объемном соотношений 3.1 и соотношении водной и органической фаз 100:1 в течение 30 мин. В качестве принимающего раствора используют азотную кислоту с концентрацией 4 М. Полученный концентрат переносят в стакан, выпаривают до влажных солей. Остаток растворяют в 10 мл дистиллированной воды и проводят фотометрическое определение РЗЭ с арсеназо III, 7 табл. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COI 1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

PF:СГ1УБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"" рттнтятяв»Зю

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4840656/26 (22) 18.06.90 (46) 15,07.92. Бюл.¹26 (71) Институт геохимии и физики минералов

АН УССР (72) В.В.Сухан, A,È,Ñàì÷÷ê, Л,И.Савранский, И.Н, Малаха и А.Г. Котько (53) 543.062 (088,8) (56) Бусев А.И. и др. Руководство по аналитической химии редких элементов. М.; Химия, 1978, с.431.

Галкина Л,Л„ Глазунова ЛЛ. Экстракционный метод выделения РЗЭ для их последующего определения. ЖАХ, 1966, т.21, N. 9, с.1058 — 1063. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Использование: аналитическая химия, при анализе резкоземельных элементов

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу фотометрического определения редкоземельных элементов (РЗЭ) после их экстракционного кснцентрирования, и может быть использовано в химических лабораториях при анализе природных и сточных вод, а также горных пород, Известен способ фотометрического определения РЗЭ, в котором РЗЭ осаждают с помощью щавелевой кислоты из слабокислой среды. После растворения оксалатов определяют РЗЭ фотометрическим методом, .Однако эти методики недостаточно селективны и чувствительны, а также слишком длител ьн ы и трудоемки, Наиболее близким к предлагаемому является экстракционный метод выделения,,Я),, 174805б А1

РЗЭ с арсеназо III, 7 табл. редкоземельнь х элементов для их последующего определения, основанный на экстракционном. выделении РЗЭ раствором масляной кислоты в хлороформе с последующим гравиометрическим, фотометрическим и спектральным определением. Предел обнаружения РЗЭ составляет п,10 %;

Известный способ имеет ряд существенных недостатков: низкая чувствительность и избирательность определения РЗЭ в горных породах и природных водах.

Целию изобретения является оовыюе" ние чувствительности и избирательности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что экстракционное концентрирование РЗЭ проводят с карбоновыми кислотами (фракция С7 — Cg) и уайт-спиритом в виде жидкой

1748056 мембраны при соотношении объемов водной к органической фазе (50-100):1 при рН

4,1 — 5,6.

Пример 1. Пробу анализируемой сточной воды 10 л, содержащую РЗЭ 0,1—

20 мг/л, помещают в экстрактор "Пертрактор", устанавливают с помощью 0,1 M раствора гидроксида натрия и соляной кислоты рН 4 — 5,6, добавляют 50 мл ацетатного буфера, 150 мл раствора смеси (1:3) карбоновых кислот, техническая фракция Ст — Cg и уайт-спирит. Производят процесс экстрагирования РЗЭ в течение 30 мин с помощью мембранной экстракции. Полученный концентрат переносят в стакан и выпаривают до влажных солей. Остаток растворяют в 10 мл дистиллированной воды с помощью 5%наго раствора гидроксида .аммония, устанавливают рН 6. Затем добавляют 1 мл

1%-ного раствора аскорбиновой кислоты, 1 мл 5%-ного раствора сульфосалициловой кислоты, 3 мл 0,05%-ного раствора арсена30 1 и 4 мл 20%-ного раствора уротропина.

Раствор переносят в мерную колбу емкостью

25 мл, доводят до метки водой и измеряют оптическую плотность при Х = 570 нм относительно раствора сравнения, содер>кащего все реагенты. Предел обнаружения

РЗЭ 0,05 мкг/л. Избирательность характеризуется тем, что определению не мешают

10 — l0 -кратные избытки калия, натрия;

4 5 кальция, магния, алюминия, железа.

Правильность методики проверяли введением в пробу воды добавки с известным содержанием РЗЭ. Воспроизводймость апределе«ий РЗЭ характеризуется относительным стандартным отклонением 3» =

0,05 — 0,09 для содержаний, приведенных в табл. I.

Из представленных в табл.2 экспериментальных результатов следует, что практически полное извлечение РЗЭ (9S — 99%) с помощью органической мембраны карбоноаыа кислоты — уайт-спирит наблюдается при соотношении компонентов 3:1.

8 табл.3 представлены экспериментальные результаты степени извлечения

РЗЭ от соотношения фаз; объема пробы воды к обьему жидкой органической мембраны.

Как следует из представленных в табл,3 результатов, оптимальные условия концентрирования РЗЭ достигаются при соотношении обьемов водной и органической фаз, равном 50 — 100:1, что обеспечивает 50—

100-кратное концентрирование, а следовательно снижение предела обнаружения, 8 табл.4 приведены экспериментальные результаты, свидетельствующие о достижении цели изобретения — зависимости, степени извлечения РЗЭ от рН раствора, из которого ведется концентрирование при соотношении объемов водной и органической фаз, равном 100:1. Как следует из представ5 ленных в табл.4 результатов, наибольшая степень извлечения РЗЭ достигается из раствора с рН, равным 4,1- 5,6.

В табл.5 приведено сопоставление параметров прототипа и предлагаемого спо10 соба.

Для определения влияния сопутствующих элементов(кальция, магния, калия, натрия, меди и железа) на селективность определения РЗЭ были приведены опыты, 15 сущность которых заключалась в том, что в каждую пробу воды, содержащую 0,50 мкг/л

РЗЭ, вносилось определенное количество различных металлов. Из табл.б следует, что кальций, магний, натрий, калий, медь не ме20 шают определению РЗЭ до 200000 избытка, а медь и железо -до 100000-кратного избытка.

В табл.7 представлены результаты определения РЗЭ в пробах сточной и подзем25 ной воды. Химический состав сточной воды следующий (мг/л): Са 68; Mg 11; К 11; Fe

0,10; Си 0,020; 7п 0,014. Подземные воды натрий-кальциевого гидрокарбонатного типа (мг/л): Na 340; К 16; Са 190; Mg 40; Fe 2; Си

30 0,001; Zn 0,006.

Правильность методики проверяли введением в пробы воды добавки с известным содержанием РЗЭ. Содержание РЗЭ в пробах воды определяли предлагаемым спосо35 бом и известным (прототипом).

Таким образом, предлагаемый способ определения РЗЭ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: повышение чувствительности определения;

40 повышение селективности определения (применение экстракционной системы: карбоновые кислоты фракции Cr — Cg — уайтспирит) в присутствии натрия, калия, кальция, магния, стронция; снижение по45 грешностей и увеличение воспроиэводимости определения. Предлагаемый способ позволяет получить аналитические концентраты в полевых условиях при использовании широко доступных реагентов для приготовления жидких экстракционных мембран.

Формула изобретения

Способ определения редкоземельных элементов, включающий их концентрирование из водных растворов экстракцией карбоновыми кислотами фракции Ст — Cg u последующее фотометрическое определение с применением арсеназо ill, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

1748056

Таблица 1

Sp* — относительное стандартное отклонение; n =10(êoëè÷åcòBo определений); P =

=0,95 (статистическая достоверность), Таблица 2

Таблица 3

, Таблица 4

h чувствительности и избирательности анализа, экстракцию осуществляют карбоновыми кислотами в присутствии уайт-спирита в виде жидкой мембраны при поддержании обьемного соотношения карбоновых кислот и уайт-спирита 3:1, соотношения объемов водной и органической фаз (50- 100):1 и рН

4,1 — 5,6.

1748056

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

* Воспроизводимость определений РЗЭ характеризуется относительным стандартным отклонением S = 0,06- 0,09 (n = 10 — количество определений; P =0,95 — статистическая достоверность);

** — чувствительность прототипа не позволяет определить РЗЭ вотмеченных пробах.

Составитель В. Сухан

Техред M,Ìîðãåíòàë

Редактор Н, Горват

Корректор И. Муска

Заказ 2501 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, yn,Гагарина, 101