Способ определения титана

Способ определения титана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСлпИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.08,79 (21) 2805136/23-26 (51)pA. Кл.

Союз Советских

Социалистических

Республик с присоединением заявки Й9 (23) Прио итет—

С 01 G 23/00

G 01 N 21/64

Государственный комитет

СССР иа хеяам изобретений н открытий р

Опубликовано 15.0381. Бюллетень HB 10 (53) ЪЩК 546. 821:

:543.426(088.8) Дата опубликования описания 1503.81 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ THTAHA

Изобретение относится к аналити-! ческой химии, а именно к способам определения титана.

Известен косвенный метод определения титана (1У) по ингибиторному действию на каталитическую хемилюминесцентную реакцию люминола с перекисью водорода. Суть определения заключается в том, что при добавлении к щелочным растворам люминола и сульфата .меди растворов, содержащих титан, в присутствии перекиси водорода наблюдается уменьшение све.чения, пропорциональное концентрации титана. Чувствительность определе- . ния — 0 03 мкг / 2,5 мл (1$.

Недостатком является неселективность этого способа, так как определению мешают кобальт, марганец, ртуть, железо, ванадий, цирконий, гафний, торий, церий, хлорид, сульфат, нитрат, ацетат, а также ионы® образующие нерастворимые гидроокиси.

Наиболее близок к предложенному косвенный метод определения титана (,1У) 2 .

Этот метод основан на экстракции хлороформом титана в виде разнолигандного комплекса с перекисью водорода и 8-оксихинолином, удалении из. бытка оксихинолина из экстракта разбавленной кислотой, реакции комплекса с тетрафенилборатом натрия в кислой среде с образованием люминесцирующего в хлороформе оксихинолината дифенилборила и измерении люминесценции хлороформенных экстрактов. К кислому раствору, содержащему титан, добавляют пергидроль, раствор 8-оксихинолина в уксусной кислоте и раствором аммиака доводят рН до 4.

Экстрагируют 5 мл хлороформа, экстракт дважды промывают раствором серной кислоты, к отмытому экстракту

15 добавляют раствор тетрафенилбората натрия и несколько миллилитров разбавленной серной кислоты. Взбалтывают 1 мин, экстракт отделяют, фильтруют от влаги через сухой фильтр, 20 добавляют несколько капель метанола для устранения мутности и измеряют интенсивность флуоресценции. Чувствительность определения — 0,1 мкг /

5 мл экстракта.

Недостатками этого способа являются недостаточно высокая чувствительность, длительность процесса за счет многократных промывок, которые приводят также к потерям тита30 на.

812723

I и

eO S 80р

Цель изобретения — повышение чун. ствительности и ускорение анализа.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом определения титана, включающим введение органического реагента и измерение люминесценции комплексного соединения в . кислой среде, в качестве органического реагента используют растнор

З-метил-.1Н-пиразоло- (3-азо-1 ) -2 оксинафтол-3.,6 -дисульфокислоты в этаноле и ведут процесс в среде органического растворителя.

Диазораствор, приготовленный из

2,83 г (0,029 моль) I в 20 мп воды, 6 мп концентрированной HCt и 2,10 г (0,03 моль) нитрита натрия н 10 мя воды, прикапынают при перемешинании при 1-3 С н течение 15 мин к растнору, содержащему 13,45 г (0,039 моль) (I и 8,0 г поташа в 400 мп воды. Г."еремешивают реакционную смесь 2 ч при комнатной температуре, отфильтровывают выпавшими осадок. К сырому осадку приливают 100 мп дистиллированной воды и затем 20 мл концентрированной

НСЕ, осадок отфильтровывают, приливают к нему 150 мл горячей дистиллированной воды и высаживают LH 15 мл концентрированной HCf„ раствор с осадком охлаждают, отфильтровывают осадок, промывают 1,5 мл концентрированной HCf в 25 мл дистиллированной воды, сушат, перекристаллизовывают из дистиллированной воды, получают 2,8 г (П,оранжевого, мелко кристаллического вещества.

Соединение с титаном устойчиво в растворе в течение нескольких суток. Люминесценция появляется сразу и достигает максимальной интенсивности через 30 мин. Оптимальное количество реагента — 0,2 мл 0,01% раствора в этаноле на 5 мл раствора, оптимальная кислотность — 0,02 н. по серной кислоте, чувствительность определения — О, 01 мкг /.мп.

Равные количества меди, кобальта, никеля, марганца (И), молибдена (У), циркония, гафния, ванадия (Y) и 10-кратные количества кобальта, никеля, марганца (Й),, ванадия ((у) не мешают определению. Равные количества хрома (!7I), хрома (Р), желеПрг этом определение проводят в среде 0,01-0,03 н серной кислоты.

В этих услониях титан образует с

Ф1 У

3-метил-18-пираэоло-(5-аэо-1 ) -2 оксинафтол-3,б -дисульфокислотой соединение, обладающее яркой люминесценцией в среде диметилформамида

ДМФЛ, ацетона, этанола и циклогексанола при возбуждении видимым или ультрафиолетовым светом.

Реагент получают диазотированием

5-аминопиразола и сочетанием с дисульфопроиэводным нафталина в щелочной среде по следующей схеме: за, 10-кратные — циркония и гафния гасят люминесценцию титана.

Спектр поглощения соединения реагента с титаном представляет собой ряд полос, расположенных н УФ- и видимой областях спектра, из которых наиболее длиннонолновой является полоса с максимумом 560 нм. Спектр люминесценции представляет собой полосу с максимумом 600 нм. Для возбуждения люминесценции можно испольэовать ртутно-кварцевую лампу СВД-120 Л со светофильтром УФС. Для регистрации люминесценции можно испольэовать уста40 новку на основе спектрографа ИСП-51 с фотоэлектрической приставкой ФЭП-1 и самопишущим потенциометром ПС-1.

Кроме того, может бить использована установка на основе монохроматора

45 УМ-2, а также флуориметр КФЛ-2-1 со скрещенными светофильтрами: первичные — СЗС-22 (4), вторичные — ЖС-4+

ОС-13.

Пример 1. Определение титана н ДМФ7 .

В три чашки из фторопласта помещают по 10 r ДМФЛ . В первую чашку добавляют 0,1 мп 1 н.. раствора серной кислоты, во вторую — 0,3 мкг титана в виде раствора н 1 н, серной кислоте, в третью — 0,5 мкг титана и выпаривают содержимое чашек до . появления паров серной кислоты. Остатки после выпаривания смывают

40 0,1 мп 1 н. серной кислоты и 0,8 мп .этанола и переносят в кварцевые пробирки. Добанляют 0,2 мл 0,01%-раствора 3-метил-. 1Н-пиразоло-(5-азо-1 )—

2 -оксинафтол-3,6 -дисульфокислоты

Ф t в этаноле и через 30 мин измеряют ин812723

Формула изобретения

Составитель Т. Жукова

Редактор Л. Веселовская Техред Л.I åêàðü Корректор Н. Швыдкая

Заказ 672/26 Тираж 505

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тенсивыость флуоресценции всех растворов.

Содержание титана рассчитывают по формуле

Р Ã Ñ ro

2 где о 2- относительная интенсив1б- 1 ность люминесценции анализируемого раствора без добавки титана и раствора с добавкой ти- о тана соответственно;

Д С вЂ” добавка гитана, мкг;

9 — навеска образца, r.

Содержание титана рассчитывают два, раза, исходя иэ двух добавок, 35 и берут среднее значение.

Пример 2, Определение титана в этаноле.

В три кварцевые чашки помещают по

10 r этанола. В первую чашку добавля- эО ют 0,1 мл 1н. раствора серной кисло- ты, но вторую — 0,3 мкг титана в виде раствора н 1н. серной кислоте, в третью — 0,5 мкг титана и выпаривают содержимое чашек под ИК-лампой.

Остаток после выпаривания смывают

0,8 мл ДМФА и переносят в кварцевые пробирки. Добавляют 0,2 ми 0,01Ъ раствора 3-метил-1Н-пиразоло-(3-азо1 ) -2 -оксинафтол-3,6 -дисульфокисI I лоты в ДМФА и через 30 мин измеряют интенсивность люминесценции всех растворов. Содержание титана рассчитывают по формуле, приведенной н примере 1. .Пример 3.3пределение титана в ацетоне.

В три кварцевых чашки помещают по 10 r ацетона. В первую чашку добавляют 0,1 мл 1н. раствора серной кислоты, во вторую — 0,5 мкг титана 4О н ниде раствора н 1н. серной кислоте и выпаривают содержимое чашек. Остаток смывают 0,8 мл ДФМА и переносят в кварцевые пробирки. Добавляют 0.,2 мл ,0,01% раствора 3-метил-1Н-пиразоло1 (- -)

I t

5-азо-1) -2 -оксинафтол-3, б -дисульфокислоты в ДМФА и через 30 мин измеряют интенсивность люминесценции всех растворов. Содержание титана рассчитывают по формуле, приведенной в примере 1.

Таким образом, предложенным способом возможно определение 1.10 % титана в веществах особой чистоты беэ предварительного концентрирования

:и отделения основы, что невозможно другими люминесцентными методами.

1. Способ определения титана, включающий введние органического реагента и измерение люминесценции комплексного соединения в кислой среде, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и ускорения анализа, в качестве органического реагента используют раствор .3-метил-1Н-пираэоло-(5-аэо-1) -2Ф / оксинафтол-3,6 -дисульфокислоты в этаноле и процесс ведут в среде органического растворителя.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— щ и и с я тем, что определение проводят в среде 0,01-0,03 н серной кислоты.

Источники информации, принятые ho внимание при экспертизе

1. Дубовенко A. И., Биличенко В.A.

Косвенный .метод определения титана.

Укр.хим. журнал, 1974, т. 40, Р.4, с. 425-427.

2. Титков П. В. Люминесцентный метод определения титана с оксихинолином и тетрафенил-боратом натрия.

Укр.хим. журнал..1969, т. 35, М 8с. 887-889.