1 - (тетразолил-5) -3-фенш1-5-0-натрийсуль<№нилформазан в качестве реагента для фотометрического определения ковацьта и никеляи—"n^i' xv-wc-lffl, ' _ . iизобретение 'относится к новому химическому соединению, конкретно к 1- '-(тетразолйл-5-)-3-фeнил-5-o-нaтpий- cyльфoфeнилфopмaзaнy формулы(т)toкоторое может быть использовано в качестве аналитического реагента для фотометрического определения кобальта и никеля без предварительного хими-% ческого разделения.указанное соединение, способ его получения и свойства в литературе не описаны.кобальт и никель - металлы с близ-^ кими. химическими свойствами, сопутствуют друг другу практически во всех природных и промышленных объектах. в силу близости химических свойств ко-ли»! ественное определение этих металлов представляет большие трудности, так как с аналитическими реагентами они образуют однотипные соединения. поэтому их определению всегда предшествуют стадии химического отделения или маскирования одного из них, которое обычно проводят методом ионообмениой хроматографии.особые трудности представляет определение кобальта и никеля в присутствии меди, железа и иногда марганца.перспективным направлением является синтез и испытание в качестве се- ;лективных реагентов формазанов.однако определение никеля и кобальта с использоваш1ем формазанов представляет, значительиые трудности вследствие близости условий образования формаэаиатав этих металлов и ' возможности образования двух типов комплёксов-ne:r( 1:1 и me:r=1:2 одновремевнр (где me - кобальт.или никель, r-формазиланион-').sojna
Иллюстрации
Показать всеРеферат
В.П. Щипанов, Л. В. Холевинская и Л.Н. Ейель щава
l а
Уральский ордена. Трудового Красного Знамени,волнтвхиичеоииФ институт им. С.М. Кирова и Тюменский индустриальный институт изобретеиия (71) Заявители (54) )†(ТЕТРАЗОЛИЛ-5)-3-ФЕНИЛ-5-О-НАТРИЙСУЛЬФЕНИЛФОРИАЗАН
В КАЧЕСТВЕ РЕАГЕНТА ДЛЯ ФОТОИЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ которое может быть использовано в качестве аналитического реагента для фотометрического определения кобальта и никеля без предварительного химиS ческого разделения.
Указанное соединение, способ его получения и свойства в литературе ие описаны.
Кобальт и никель — металлы с близ- о кими, химическими свойствами, сопутствуют друг другу практически во всех природных и промышленных объектах. В силу близости химических свойств коИзобретение относится к новому химическому соединению, конкретно к 1"-(тетразолил-5-)-3-фенил-5-о-натрийсульфофенилформазану формулы
3 — М
5 ,С- Н м () ъ; 30>Ма, 1 е., 30 личественное определение этих металлов представляет большие трудности, так как с аналитическими реагентамн они образуют однотипные соединения.
Поэтому их определению всегда предшествуют стадии химического отделения или маскирования одного из них, которое обычно проводят методом ионообмеииой хроматографии..
Особые трудности представляет определение кобальта и никеля в присутствии меди, железа и иногда марганца.
Перспективным направлением является синтез и испытание в качестве селективных реагентов формазанов.
Однако определение никеля и кобальта с использованием формазанов представляет, значительные трудности вследствие близости условий образования формаэанатов этих металлов и воэможности образования двух типов комплексов»йе:В l 1и Ие:RI:2 одновременно (где Ме - кобальт.или никель, R-формазиланион-).
825527 ф
20
Аналогичные формазаиаты с соединением (Х} в этих условиях (рН 2-3) .образуют медь и железо. Помехи со сто- . роны никеля, марганца, цинка и кадмия не обнаруживаются. Устранение влияния этих .элементов основано на нестойкости их формазанатов к действию концентрированной хлороводород. ной кислоты, Фориазанат же кобальта в этих условиях не разрушается и своих оптических свойств не меняет.
Таким образом, определение.кобальта в отсутствие других элементов сводится х добавлению в анализируемый раствор раствора реагента. и изИзвестен один из самых селективных реагентов для определения кобальта — 1-тетразолил-3,5-дифенилфориазан, который в интервале рН 5-10 образует комплексы с кобальтом, никелем, медью и железом. При добавле-... . нии к анализируемому раствору 3-4-х капель концентрированной НСl комплексы меди, никеля и железа разру. шаются и, таким образом, остается окраска формазаната кобальта, которая определяет концентрацию послед-. него в растворе. С этим формазаном можно по разности оптических плотностей определять никель, медь или 15 железо в бинарных системах CO-Ni
Со-Cu„ Со-Fe, а в более сложных— только кобальт 11) .
Цель изобретения — расширение ассортимента реагентов,. используемых .при фотометрическом определении ко.— бальта и никеля, обладающих улучшенными свойствами.
Поставленная цель достигается тем, что 1-(тетразолил-5)-3-фенил-5-о-нат- 25 рийсульфофенилформазан формулы (1) используется в качестве реагента для фотометрического определения кобальта и никеля.
На чертеже представлен градуиро- 30 вочный график„ построенный по стандартным растворам кобальта, меди и никеля, по которому определяется концентрация этих металлов в растворе.
Сушность определения кобальта с 35 помощью указанного реагента заключается в следующем.
Кобальт образует комплексное соединение с фориазаном при рН 2-10. По оптической плотности раствора формаза-40 ната кобальта при рН 2-3 определяют концентрацию этого металла в растворе по градуировочному графику. мерению оптической плотности полученного раствора. Если же в анализируемом растворе кроме кобальта имеются медь и железо„ то после добавления в него раствора реагента необходимо добавить несколько капель хлороводородной кислоты, при этом формазанаты меди и железа разрушаются и появившаяся окраска обуславливается только присутствием кобальта в растворе. Расчет его концентрации. проводится по градуировочному графику определения содержания кобальта в растворе (1=
1 см,раствор сравнения — вода, раствор реагента в воде). Никель образует с этим реагентом комплекс в интервале рН 5-9, медь также образует формазанат.
Пример 1. Синтез 1-(тетразолил-5)-3-фенил-5-о-натрийаульфофенилформазана.
К раствору 3,81 г (22 мчоль) ортониловой кислоты в 25 мл 4,47.-ной
Na0H добавляют 1,66 r(24 ммоль) МайО
Полученный раствор при 0-1 С приливают к 16 мл 2,5 М раствора соляной кислоты, выдерживают 20 мин и полученный диазораствор прибавляют небольшими порциями к раствору 3,76 г (20 ммоль) тетразолил-5-гидразаиа бензальдегида в 50 мл 4,67-ной МаОН и при 0-2 С. Выдерживают 30 мин, фильтруют, фильтрат подкисляют концентрированной HCl до рН 2 и выделяют
5,32 г (687) формазана. Для очистки вещество переосаждают из водного раст-. вора диоксаном.(светло-желтые пластинки) Температура разложения 194194950С, С1-7 Н -1 М80 5йа
Найдено,7.: М 28,43
Вычислено,7: N 28,44
УФ-спектр в водеЯ.„ц у,,нм/0g E 260 (4.11),408(4у14)
Пример 2. Фотометрическое определение кобальта с реагентом (1) опробовано на растворе Челябинского электролитно-цинкового завода следующего состава, г/л: цинк 120, железо 0,104, кобальт 0,00435, кадмий
0,3 никель 0,00405; медь 0,4; марганец — добавка в ходе технологическо го процесса, рН 2,5-5,5.
К раствору,.содержащему 1-50 мкг кобальта, приливают 5 мл аммиачноацетатного буфера с рН 2-3 и 10 мл вопного раствора :ормазана (С-=l"
90 моль/л). Раствор перемешивают и.
S добавляют 3-4 капли концентрированной хлороводородной кислоты. Оптическую плотность раствора измеряют при А-= 650 нм и 1 =1 см, Содержание кобальта определяют по градуировочному графику.
Пример 3. Определение никел с реагентом (1) опробовано на том ж производственном растворе, что и ко бальта.
По градуировочному графику, пост роениому для кобальта, при рН 8-9 о .ределяют значение оптической плот1 ности, соответствующей той концентрации кобальта, которая найдена при рН 2-3.
Б 5,00 мл анализируемого раствор добавляют 5 мл аммиачно-ацетатного буфера с рН 8,9 и 10 мл водного рас вора формазана и измеряют оптическу плотность раствора прч =650 нм. Э величина является суммой величин, Д -1 =Дсо+ Дсн + Дй эКсд
Ранее определенное значение Д .-о вычитаем из экспериментальной величины 25 эксп сО
nN Д 650 Д.650
В отсутствие меди на этом эксперимент заканчивается. Если медь присутствует в растворе, предварительно ее определяют с использованием высокоселективного реагента -1-(д. -метил .-тетразолил)3,5-дифенилформазана, который в определенных условиях образуе
: комплекс только с ионами меди. Определив концентрацию меди в отдельной порции анализируемого раствора по градуировочному графику1построенному для стандартных растворов меди с пред лагаемым формазаном, при рН 8,9 опре . деляем-вклад меди в измеренную опти-. ческую плотность на 1. =650 нм и по
825527 б разности находим оптическую плотность изделия,ю„ ж
Дну, „„уД вЂ” Д вЂ” Д ", По этому значению оптической плотности рассчитывают содержание никеля по градуировочному графику. я Преимуществами способа определее ния кобальта и никеля с 1-(тетразолил-5)-3-фенил-5-о-натрийсульфофенилфор1п мазаном является возможность этого определения без предварительного раз-. и- деления на ионообмениах смолах, отсутствие светопоглощения реагента на аналитической длине волны, что поз15 воляет измерять оптические плотности анализируемых растворов относительно а воды и исключает стадию приготовления раствора сравнения (холостого опыта), r- . простота синтеза реагента, а также ю 20 устойчивость его в растворах и криста таллизационном состоянии в течение нескольких месяцев.
Формула изобретения
1-(Тетразолил-5)-3-фенил-5-о-натрийсульфофенилформазан формулы и — М
1 Фс — мн N / 3
1О И вЂ” В и Р во,м С т 1
СР5 в качестве реагента для фотометрического определения кобальта и никеля.
Р
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР щ Ф 2476992/28 26 KsI. G 01 и 21/24э
1978.
5 7р И 2Р Л Рlю /
ВНИИПИ Заказ 2475/61 Тираж 443 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. роектная, 4