Способ спектрофотометрического определения вольфрама /у1/

Способ спектрофотометрического определения вольфрама /у1/

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОЬ ИтЕНИЯ ии 59065l

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.04.76 (21) 2352887/18-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 01.02.78 (51) M. Кл. G 01N 21/24

С OIG 41/00

Государственный комитет

Совета й}нннстров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 543.42.062:546. .78 (088,8) (72) Авторы изобретения P К. Чернова, В. В. Белоусова, JI. H. Харламова и E. Г. Большакова (71) Заявитель Научно-исследовательский институт химии Саратовского ордена

Трудового Красного Знамени государственного университета им. Н. Г. Чернышевского (54) СПОСОБ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВОЛЬФРАМА (VI) Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к способам спектрофотометрического определения микроколичеств вольфрама в разнообразных природных и технических объектах.

Известны способы спектрофотометрического определения вольфрама с помощью органических реагентов, лучшими из которых, согласно рациональному ассортименту органических реактивов на вольфрам являются дитиол, гидрохинон, 8-оксихинолин (1).

Однако по известному способу реакции мало избирательны и мешающее действие им оказывают многие сопутствующие элементы (молибден, железо, титан и др.), в результате чего приходится при проведении анализа выполнять дополнительные операции по отделению мешающих элементов, что значительно снижает экспрессность определений. Кроме того, недостатком дитиола является легкое окисление реактива кислородом воздуха, что приводит к нестабильности результатов и увеличению ошибки определения. Необходимость переведения вольфрама в пятивалентное состояние при определении его с помощью дитиола связано с дополнительной операцией в ходе анализа, что также снижает экспрессность анализа и является дополнительным источником ошибок, Применение в качестве реактива гидрохинона требует выполнения анализа в среде концентрированной серной кислоты, что связано с большими трудностями в ходе анализа и расходом концентрированной серной кислоты, а также крайне нежелательно с точки зрения техники безопасности, особенно при проведении серийных анализов в условиях заводских и производственных лабораторий.

Известен также способ фотометрического

10 определения вольфрама по окраске смешанного комплексного соединения с органическими реагентами о-оксиазосоединениями и перекисью водорода (2j Определение проводят при рН 0 — 1; определяемый интервал кон15 центрации вольфрама (VI) 0 — 50 мкг/мл, 1=580 нм контрастностьреакции ЛХ=100нм, Емол = 35000

Однако в ходе анализа по известному способу раствор выдерживают в течение 1 ч, чем снижают экспрессность метода. Ввиду небольшой контрастности реакции (ЛХ=

=100 нм) дополнительную ошибку вносит сам окрашенный реактив о-оксиазосоедпнение, что существенно уменьшает точность определения.

Применяемые в анализе о-оксиазосоединения отечественной промышленностью не выпускаются, что делает недоступным метод для

30 широкого круга заводских лабораторий.

590651

Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату способ спектрофотометрического определения вольфрама (VI) в присутствии молибдена и других мешающих компонентов с помощью пирокатехинового фиолетового (ПКФ) . Комплекс,вольфрама (VI) с ПКФ образуется при рН 2 — 4, Л= 560 нм, Е„о, — — 2500. Молибден также образует комплекс с ПКФ. Поэтому в ходе определения молибден восстанавливают солянокислым гидроксила мином, Надежность определения вольфрама зависит от того, насколько полно и избирательно гидроксиламин реагирует с молибденом и может ли это предотвратить образование совместных вольфрамовомолибденовых комплексов, К недостаткам известного способа относятся: недостаточная контрастность реакции, недостаточная избирательность, требуются дополнительные операции по отделению мешающих элементов, а также длительность анализа— проба анализируется в течение 1 ч.

Цель изобретения — повышение точности, избирательности и увеличения экспрессности способа.

Достигается это описываемым способом спектрофотометрического определения вольфрама (VI) с применением окрашенного органического реагента — пирокатехинового фиолетового (ПКФ) и реакцию ведут в присутствии третьего компонента хлорида цетилпиридиния (ЦП) . Положительный эффект достигается при определенной последовательности введения компонентов: вольфрам, пирокатехиновый фиолетовый, хлорид цетилпиридиния.

Отличительным признаком способа является использование третьего компонента хлорида цетилпиридиния и определенный порядок сливания компонента. Ввведение ЦП является необходимым, обеспечивающим реакции высокую контрастность (ЛЛ=200 нм) условием.

Это позволяет проводить определение в присутствии окрашенного реактива без помех с его стороны и, следовательно, повысить точность анализа. Окраска продуктов реакции развивается практически мгновенно после сливания компонентов и стабильна в течение длительного времени (несколько недель), благодаря чему значительно возрастает экспрессность определения вольфрама (все время анализа не более 30 мин). Интервал концентраций вольфрама, доступных определению (от 20 до 120 мкг/25 мл) позволяет анализировать объекты с разным содержанием вольфрама (от 0,03 до 5/о). Комплекс образуется при оптимальном значении рН 1,0—

1,5, что позволяет работать с весьма разбавленными растворами серной кислоты. Предлагаемый метод отличается высокой избирательностью. Окрашенный продукт реакции в условиях определения вольфрама дает лишь молибден. Найден способ маскировки молибдена с помощью гидразина, позволяющий проводить определение вольфрама в присутствии молибдена. В указанных условиях определению практически не мешают 200-кратные количества

Сц +, Zn +, Co +, Cr Ni ", Ca +, Яг, Мп

100-кратные количества Fe(III)., 5-кратные Мо (VI), V, Ti, 1000-кратные F, РО4, СНЗСОΠ—, NO . Мешающее действие оказывают в любых количествах ионы Mn (VII), Cr (VI), также цитрат-, оксалат- и тартратионы. Более чем 100-кратные избытки и др. могут быть замаскированы комплексоном Ш, как показано на примере определения вольфрама в сталях, содержащих кроме вольфрама большинство из указанных ионов.

Процесс основан на использовании доступных реактивов и положен в основу разработанного простого, экспрессного, чувствительного спектрофотометрического метода определения вольфрама в сталях. Метод может быть применен для определения вольфрама и в других объектах.

Пример 1. Определение вольфрама в присутствии молибдена.

В мерную колбу на 25 мл помещают необходимое количество раствора молибдена и вольфрама (0,1 мг/мл), прибавляют 5 — 10 мл раствора серной кислоты (0,1 н рН 1,1) 2мл гидразина (25 /о) и нагревают на водяной бане в течение 5 мин. В горячий раствор прибавляют 2 мл Трилона Б (0,1 M), раствор охлаждают и нейтрализуют содой (1,25 мл

20 /о-ной) до рН 14-0,1. Затем прибавляют

0,2 мл ПКФ (10 — М) и 1 мл ЦП (10 — М).

Раствором серной кислоты (0,1 н) доводят до метки и измеряют оптическую плотность на фотоколориметре ФЭКН-57, светофильтр N 8 (Л= 656 нм) по отношению к холостому раствору (Н О).

Пример 2. Определение вольфрама в сталях.

Навеску стали 0,2 r, содержащую 0,1 — 0,6 /о вольфрама растворяют в НСI (1: 1) или (1: 3) при содержании кремния выше 0,7О/о.

Раствор переносят в мерную колбу на 50 мл и доводят до метки дистиллированной водой.

Аликвотную часть раствора (5 мл) помещают в мерную колбу на 25 мл и 20О/о-ным раствором Na CO доводят рН до значения, близкого к 1. Затем добавляют 2 мл 25 -ного раствора гидразина и выдерживают раствор на кипящей водяной бане 3 — 5 мин. В горячий раствор прибавляют 2,5 мл 0,1 М раствора Трилона Б и продолжают нагревание в течение 10 мин. Затем раствор охлаждают, прибавляют 1 — 1,25 мл раствора соды, 0,2 мл

1 ° 10- М раствора ПКФ и 10 мл 10- М раствора ЦП. Раствор должен иметь рН 1+-0,1.

Затем раствор доводят до метки 0,1 н HrSO4 (рН=1,1), перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре

ФЭК-Н-57 с помощью светофильтра N 8 (Л=

=656 нм) против холостого раствора.

590651

Формула изобретения

Составитель А. Жаворонкова

Текрсд H. Рыбкина Корректор Л. Денискина

Редактор А. Соловьева

Заказ 3259/11 Изд. Хо 181 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Способ спектрофотометрического определения вольфрама (VI) с применением окрашенного органического реагента — пирокатехинового фиолетового, о тл ич а ющи и с я тем, что, с целью повышения точности, избирательности и экспрессности анализа, определение ведут в присутствии хлорида цетилпиридиния. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что компоненты сливают в определенной последовательности: вольфрам, пирокатехиновый фиолетовый, хлорид цетилпиридиния.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Марченко В. Фотометрическое определение элементов, Изд-во «Мир», М., 1971, с. 149 — 152.

2. Авторскоесвидетельство СССР, кл. GOIN

21/24; С OIG 41/00, Хо 353182, 1972.

10 3. Журнал аналитической химии, Наука, т. 26, в 10, с. 1962 — 1965, 1971.