Способ определения микроколичеств железа (п) и железа (ш) при совместном присутствии

Способ определения микроколичеств железа (п) и железа (ш) при совместном присутствии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО БР ЕТЕ Н 1л Я с1с1 58819О ьовгв Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлсно 22.12.76 (21) 2432509, 23-25 (51) М. Кл. С 016 49/00

G 01N 21/24

П > ссО .;-НГСНС;Г З сяВГ;и

Государственный кал нтет

Совета Министров СССР по ленам изобретений и 0TKpblTHN (23) Приоритет (43) Опубликовано l5.01.78. Бюллетсггь ¹ 2 (45) Дата опубликования описан..я 30.0 .78 (53) УДК 543.42.062:

; 546. 72 (088.8) (72) Авторы изобретения М. Ф. Григорьева И. А. Церковницкая (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. А. А. Жданова (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОКОЛИЧЕСТВ ЖЕЛЕЗА (II) И ЖЕЛЕЗА (lll) ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИ

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано при анализе стекол и сплавов, содержащих германий и свинец. Системы GeOg — N30 и CreO.—

PbO довольно необычны для аналитической практики, и в литературе отсутствуют сведения об определении микросодержаний железа (II) и железа (III) при совместном присутствии в этих системах, так как последние трудно перевести в раствор. Ввиду того, что в с«- 1О стемах необходимо определение микросодер>каний железа в обеих валентных формах при совместном присутствии, необходимо выбирать такие растворители и условия растворения, чтобы в процессе переведения в раствор 15 навсски стекла не произошло изменения валентпых форм микрокомпонентов. О подобных растворителях в литературе сзедсний не имеется.

Для переведения в раствор полупроводни- 20 ковых ъгатерггалов н стекол аналогичных систем, содержащих большие количества германия, предложены в качестве растворителей серная кислота и смесь HNOg+HF+HgP04 (1). Однако использование этих растворите- 25 лей и их смесей не привело к желаемым результатам. Навески стекол растворяются не полностью и, кроме того, при нейтрализации растворов до рН раствора, оптимального для развития окрас гссс комплексного соединения Зо железа (I I) с о-фенантролином, выпадают гидроокиси свинца и германия, которые полностью сорбируют микросодержання железа.

Азотная кислота, являясь сильным окпслнтелем, переводит все железо в трехвалентное состояние. Сплавленне с едким натром или отгонка германия в виде четыреххлористого германия с соляной кислотой также не дают положительных результатов, так как н щелочь марки «х«»з и тем более соляная кислота содержат значительные количества примеси железа, которые приводят к большим ошибкам.

Улетучивание хлорида германия является своеобразным способом концентрирования железа, содер>кащегося в соляной кислоте. Кроме того, длительное выпаривание с соляной кислотой даже в токе инертного газа влечет за собой окисление двухвалентного железа, что делает данный спОсОб разложения непригодным для Определения двл;валентного >lleлеза в этих продуктах. Таким образом, нн один из предложенных растворителей не удовлетворяет требуемым условиям.

Известен способ определения железа (II) и железа (III) при совместном присутствии для макроколичеств, где применяется объемное определение с помощью окислителей. Сначала определяют двухвалентное железо, затем все железо переводят в двухвалентное состояние и определяют общее содер>канне железа. Содержание железа (II I) находят по разности (2). Недостатком метода является тот факт, 588190

60 нпо Заказ 3174/13 Изд. № 130 Тира>к 671

Подписное

Типографпя, Сапунова, 2 пр, что он непригоден для определения микросодержаний железа из-за низкого предела чувствительности объемного метода. Этим способом определяли железо в силикатных стеклах и горных породах.

Наиболее близким к описываемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения малых содержаний железа (11) в силикатных и карбонатных горных породах, включающий разложение навески путем сплавления с содой или растворением в кислоте в инертной атмосфере, нейтрализацию раствора, добавление о-фенантролина с последующим спектрофотометрическим измерением интенсивности окраски образовавшегося комплексного соединения (3).

Недостатком этого способа является то, что с его помощью невозможно определить железо в германатно-натриевых и германатносвинцовых системах.

Целью изобретения является определение микроколичеств железа (I I) и железа (I I I) при совместном присутствии в германатнонатриевых и германатно-свинцовых сплавах.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения микросодержаний железа (11) и железа (111) при совместном присутствии путем растворения навески в инертной атмосфере, нейтрализации раствора, добавления орто-фенантролина и спектрофотометрического измерения интенсивности окраски образующегося комплексного соединения, согласно изобретению, в качестве растворителя используют маннитно-ацетатный раствор, Растворение ведут при нагревании.

Пример. В колбу для разложения образца в инертной атмосфере помещают навеску образца 0,15 r, приливают 10 мл 50 -ного раствора ацетата аммония, 10 мл 13О/О-ного раствора маннита, 2 мл 0,25 /О-ного раствора о-фенантролина и, закрыв колбу специальной насадкой, производят разложение образца при нагревании в токе углекислого газа.

После полного растворения навески колбу охлаждают, продолжая пропускать инертный газ, затем раствор переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, обмывают водой, присоединяя промывные воды к основному раствору, приливают 5 мл 0,25 /О-ного раствора о-фенантролина и через 20 мин фотометрируют на фотоколориметре с синим светофильтром в кювете с толщиной слоя 50 мм. Определяют содержание двухвалентного железа по калибровочному графику.

Для определения общего содержания железа навеску обазца 0,1 r помещают в стакан емкостью 50 мл, приливают 10 мл 50 /О-ного раствора ацетата аммония, 10 мл 13О/о-ного раствора маннита и 1 мл 10О/о-ного раствора гидроксиламина. Раствор нагревают на плитке до полного растворения навески, охлажда5

ЗО

4 ют, приливают 5 мл 0,25 -ного раствора о-фенантролина, переводят в мерную колбу емкостью 50 мл, доливают водой до метки, перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоколориметре с синим светофильтром в кювете с толщиной слоя 50 мм.

Содержание железа находят по калибровочному графику. Количество трехвалентного железа определяют по разности между общим содержанием железа и содержанием двухвалентного железа.

Для построения калибровочного графика в ряд стаканов емкостью 50 мл приливают раствор железа (5 — 30 мкг) и далее приливают все реагенты и проводят все манипуляции как и в методике определения общего содержания железа. В качестве раствора сравнения используют раствор, содержащий все реагенты, кроме раствора железа.

Использование предложенного способа переведения в раствор германатно-натриевых и германатно-свинцовых стекол, а также общая методика определения железа (II) и железа (III) в исследуемых системах обладает рядом достоинств: метод очень быстр в исполнении.

На проведение одного анализа необходимо не более 40 — 50 мин. Использование в качестве растворителя маннитно-ацетатной смеси, вопервых, дает возможность проводить растворение значительно быстрее, чем в смесях кислот, во-вторых, не требуется отделения основы стекла (германия и свинца), что в обычных условиях требует значительного количества времени и часто приводит к потерям микрокомпонента и, в-третьих, является буферной системой и создает нужное значение pH=6,0 — 6,5, необходимое для полного развития окраски образующегося комплексного соединения железа (II) с о-фенантролином.

Формула изобретения

Способ определения микроколичеств железа (11) и железа (111) при совместном присутствии, включающий растворение образца в инертной атмосфере, введение органического реагента — орто-фенатролина и последуюшее фотометрирование образовавшегося комплексного соединения, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью анализа германатно-натриевых и германатно-свинцовых сплавов, в качестве растворителя используют маннитно-ацетатный раствор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Информ. материалы Гос. НИИ стекла № 1/118/11; № 2/119/72; № 4/121/31, 1963.

2. Пономарев А. И. Методы химического анализа железных титаномагнетитовых и хромовых руд. М., «Наука», 1966, с. 299 — 300.

3. Пономарев А. И. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород. М., Изд, АН СССР, 1969, с. 69, 112, 369, 382.