Способ амперометрического определения ванадия (1у)

Патент 715477

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 240178 (21) 2573089/23-26 (51) М.. Кл,2

С 01 G 31/00

G 01 N 27/04 с присоединенйем заявки Мо

Государствеинцй комитет

СССР ио делам изобретений и,открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150280. Бюллетень )(о б: (53) УДК 543. 257..5:546.881 (088. 8) Дата опубликования описания 150280 (72) Авторы изобретения

В.В. Перевощикова и В.A. Перевощиков

Горьковский инженерно-строительный институт им. В.П. Чкалова и Горьковский исследовательский физико-технический институт при 1 осударственном университете им.Н.И.Лобачевского (71) Заявители (54 ) СПОСОБ АМПЕРОМЕТРИЧ ЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ (1Ч) 1

Изобретение относится к аналити.ческой химии и может найти применение в цветной металлургии, химической, электронной промышленности, при анализе стекол специальных сортов, строительных материалов.

Йзвестен колориметрический метод определения ванадия, основанный на экстракции Ч (IV ) изоамилпирофосфорным эфиром и последующим фатометрировании экстракта. При этом присутствие любых количеств элементов

Kn, Cd, Pb, Fe (н ), Мп (и ), Л1, Со, 14л., Cu, Cr (.1и ), а так>те 4 2-3 г/л

Fe{ ф ),И1 не влияет на точность метода (ошибка а 4%) . Ванадий (V), имеющийся в растворе, предварительно восстанавливают аскориновой кислот< й,или сульфитом натрия (1).

Этот метод устраняет некоторые недостатки, но не позволяет прямо и непосредственно определять ванадий (1V) в присутствии ванадия (V) . Из-за этого снижается и точность определения содержания (T7), о чем говорит большая ошибка определения (C 4%).

В современной промышленности для технологических целей в металлургии редких и цветных металлов, для химического анализа в различных производ.. ствах требуется точно знать малое (до 0,4%) содержание ванадия (IV) в присутствии ванадия (н ), титана (ln ) титана (IV), хрома (IN ) и других элементов. Йэвестно, например, что

- физико-химические свойства оптических стекол на основе ванадия зависят от его содер>дания (IV) .

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату способ определения ванадия" (sf), включающий амперометрическое титрование на вращающемся дисковом платиновом электроде раствором галлоцианина при соответствующих значениях рН, в присутствии ванадия (Щ ), титана (и1 ) (2) .

При анализе сложных объектов точность определения удовлетворительная, кроме того этот способ более пригоден для определения макроколичеств ванадия (IV) в этом случае абсолютная и относительная ошибки уменьшаются, известный способ также недостаточно избирателен.

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности, избирательности и точности определения микроколичеств ванадия (IV) (до 0,4Ъ) при одновре30 менном и совместном присутствии

715477 ванадия (1н ), титана (в ), тината (IV) и хрома (и ) .

Цель достигается применением оргайического реагента класса трифенилметанового ряда-эриохромцианиФ на В (ЭлЦ) и физико- химического ме-

5 тода анализа-амперометрического титрования на вращающемся дисковом платиновом электроде. Титрование проводят. 0 001-0,02 М раствором эрио.хромцианина R при рН вЂ” 4,0-4,5.

Сущйость изобретения заключает" " ся в следующим, Ванадий (ЕЧ) образует с эриохромцианином 1 в оптимальных условиях кдмплексные соединения состава

Ванадий (IV):ÝXÖ - 2:1, l:1 и 1:2, 15 характеризующиеся определенными константами нестойкости и потенциалом полуволны.

Комплексные соединения ванадия (ЕЧ) С эриохромцианином, R образуют- 20 ся также и при рН 3, нЬ их устойчивость во времени сильно падает, поэтому в более кислйх средах соединения ванадия (IV) с реагентом раз рушаются. 25 для амперометрического титрования используется известная установ" . ка с вращающимся платиновым электродом-диском с визуальным отсчетом силы тока (гальванометр типа М 91/А и:напряжения. В качестве электрода сравнения используют насыщенный каломельный электрод. Скорость вращения платинового электрода составляет.

900-1000 об/мин .

Исходным сырьем для анализа служат промышленные образцы, полученные в технологических условиях производства различных оптйческих стекол и чистых металлов ванадия и титана.

Пример . Навеску стекла 0,2- 40, 0,5 г разлагают в смеси серной и соляной кислот в атмосфере азота (й""слу- чае наличия ванадия (щ ) и титана (Г ), которые на воздухе легко окисляются) и упаривают до влажных солей. 45

К влажному остатку приливают 20 мл

roðÿ÷åé âoäû и нагревают до раство-. рения солей. Раствор переливают в мерную колбу емкостью 50 мл, нейтра.лизуют едким натром до рН 4,5, до- 5О бавляют 10 мл ацетатного буферного . раствора и доводят до метки водой (в токе азота во избежение окисле- . ния,, ванадия (Щ ), до ванадия (Г7) °

После перемешивания отбирают адекватную порцию раствора в электролизер, где находится 2 мл раствора фона .(2М раствор перхлората натрия), и проводят амперометрическое титрование ванадия (IV) эриохромцианином

R точной концентрации в пределах

0,001-0,02 М, например, 0,002 М, выжидая каждый раз после прибавления рабочего раствора (ЭХЦ), пока не .установится постоянный ток (в. течение 30 с). Потенциал наложения равен 0,5-0,6 В.

Строят график в координатах .сила тока (деление шкалы гальванометра, в мл) вЂ” объем раствора реагента (в мл) . Из графика по точке перегиба (по точке эквивалентности) определяют объем раствора реагента, пошедшего на титрование и рассчитывают содержание ванадия (ЕЧ) по формулам:

50,95. а.100.Ч„

Н, Vo 1000 ИIH

5. 095. à. V

Н,vn где х вЂ” содержание ванадия (ЕЧ),Ъ

V< - объем мерной колбы, мл;

Ч - объем пипетки (аликвотной и части), мл;

Н вЂ” навеска образца, г; а -- объем реагента в точке эквивалентности (мл), умноженный на точную концентрацию эриохромцианина R, М;

50,95- грамм-эквивалент ванадия, численно равный его атомной массе.

Разработанный способ проверялся на промышленных образца, полученных в технологических условиях электро литического производства чистых металлов ванадия и титана, оптических и кварцевых стекол, в состав которых входили титан (ш ), титан (V), ванадий (й ), ванадий (IV), а также следующйе катионы металлов и анионы; Ба+, К, Rb+, Сз", AI3, Са, Cr (Щ), С, (ЛЯ), Fe (Ш), .

Ге (é il) „Mg Ús" Pb" Ba", Zn, Со gi, НН, СНз, СОО и др, Результаты определения содержания ванадия (IV) в оптических стеклах приведены в табл. 1.

715477

Таблица 1

Содер ельбка, по п

+ 2,85

3,0

+ 1,20

О, 0072

0,0097

0,0253

0i001

128

0,0070

0,0100

0,0250

0,0010

127

275

143

Результаты определения содержания 20 ческого производства чистого металла ванадия (IV) в образцах технологи- ванадия приведены в табл. 2.

Таблица 2

Содержани ванад введено опред, 0

0 015

0,110

О, 128

0,016

О, 038

О, 042

0,406

0,010.

0,038

0,043

0,400

0,010

О, 015

0,111

0,127

0,0165

+0,9

-2,3

+1,5

-0,81

+3, 12

Формула изобретения

1. Способ амперометрического определения ванадия (IV) в сложных объекЦНИИПИ Заказ 9610/3

Филиал ППП Патент- „ г

Ужгород, ул. Проектная,4

Из данных табл. 1 и 2 видно, что предлагаемый метод определения содержания ванадия (IV) с помощью амперометрического титрования эриохромцианином R в присутствии около

30 посторонних ионов имеет высокие чувствительность и избирательность.

Открываемый минимум ванадия (IV) составляет 0,001Ъ. При этом относительная ошибка анализа колеблется от-3,0% до + 2,85%, что указывает на высокую точность метода.

Эриохромцианин В вЂ” недорогостоящий, легкодоступный реагент, ripo- изводство которого широко налажено в стране, а также поставляется фирмой хемапол (ГДР). тах, включающий введение буферного раствора и последующее титрование на вращающемся дисковом платиновом электроде раствором органического ,Ц реагента, о т л и ч. а ю шийся тем, что, с целью повышения избирательности и точности определения . микроколичеств ванадия (IV), в качестве органического реагента используют эриохромцианин R.

2. Способ по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что титрование проводят 0,001-0,02 M раствором эриохромцианина R и рН среды 4,0-4,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 160899, кл. G 01 N 21/24, 2602,64.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2454603/23, кл 6 01 N

27/04; С 01 G 37/00, 21.12.76 (прототип) .

Тираж, 565

Подписное