Способ спектрофотометрического определения титана

 

1. СПОСОд СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА,, включающий введение органического pea-.. |гента из класса бис-аэоэамеценных хромотроповой кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности определения, в к честь органического реагента используют 4-нитро6ензол-С и процесс определения осуществляют в присутствии уксусной кислоты и пероксида водорода. 2. Способ по п.1, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения селективности, .определение ведут в хлороформенных экстрактах купфероната титана. 3 Способ по П.1, отли ч аю1ц и и с я тем, что,используют 9698%-ный раствор уксусной кислоты.

СОЮ8 СОНЬтСНИх

ШЮВВ

РЕСПУ6ЛИН

4 . NSPEIOHI ПЩ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N ABIDPCNOhNV C v

AKYjQAPCYBQHHbQ HQQ С Р (21) 3396505/23-26 (22) 10.02.82 (46) 23.05.83. Бюл. Р 19 (72) T.Â.Ïåòðîýà, С.В.Саввин и

К.Д.Аракчаа (71) Ордена Ленина институт геохимии и аналитической химии им. В.И.

Вернадского AH СССР (53) 546.821:543.42.062(088 ° 8) (56) 1. Журнал аналитической химии".. т. 28, 1973, 9 8, с. 1506.

2. "Журнал аналитической химии", т. 26, 1961., В 5, с. 573. (54)(57) 1. СПОСОБ СПЕКТРОФОТОИЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТНТАНА, вклю чающий введение органического реа-..

Я0„, 1038909 A гента иэ класса бис-аэоэамещенных

1хромотроповой кислоты, о т л н ч аю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности определения, в качесть= органического реагента используют 4-нитробенэол-С и процесс определения осуществляют в присутствии уксусной кислоты и пероксида водорода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности,,определение ведут в хлороформенных экстрактах куп@ероната титана.

3; Споаоб по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что,используют 9698%-ный раствор уксусной кислоты.

1018909

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения титана.

Известен способ спектрофотометрического определения титана, включающий введение органического реагента салицилфлуорона в присутствии роданид-иона f1).

Однако известный способ малоселективен. Определению мешают двухкратные количества таллия, олова, железа, пятикратные. — циркония, равные германия, сурьмы, гафния, вольфрама и молибдена, Даже при введении тио-. гликолевой кислоты, устраняющей влияwe железа, допустим только 30-крат- 15 ный его избыток.

Наиболее близким по технической суцности и достигаемому результату к изобретению является способ определения титана, включающий введение орга-gp нического реагента из,класса бис-азозамещенных хромотроповой кислотыдихлорхромотроповой кислоты и про- . цесс определения осуществляют при рН 1. Молярный коэффициент погашения 75 при 490 нм составляет 0,8" 10 21.

Однако известный способ характериз уется сравнительно невысокой чувствительностью и селективностью. Определению мешают железо (111), хром (I Y), ванадий (Y), молибдей (YI), вольфрам(У!) °

Возможно проводить определение титана, используя в качестве реагента дихлорхромотроповую кислоту, в экстракционно-фотометрическом варианте. Для этого в водные растворы, кроме дихлорхромотроповой кислоты, вводят растворы хлоридов дифенилгуанидиния или трифенилгуанидиния и образующиеся в водной фазе окрашен- 40 ные соединения экстрагируют бутило- вым или изоаминовым спиртом и фотометрируют экстракт. Применение эксФракционно-фотометрического варианта определения титана с дихлор- 45 хромотроповой кислотой позволяет повысить избирательность. Однако, и с применением экстракции, известный способ обладает невысокой чувствительностью и селективностью.

Цель изобретения - повышение чувствительности и селективности опре-.. деления.

Поставленная цель достигается тем, что способ спектрофотометрического определения титана, включающему введение органического реагента из клааса бис-азозамещенных хромотроповой кислоты, в качестве органического реагента используют

4-нитробензол-С и процесс определе- 60 ния осуцествляют в присутствии ук-. сусной кислоты и пероксида водорода, При этом определение ведут в хлороформенных экстрактах купфероната титана.

Кроме того, используют 96-98%-ный раствор уксусной1 кислоты.

Реагент 4-нитробензол-С (4НБС) имеет строение

НО Оп

0zN N M МЯ Н0 н()р

В указанных средах титан (I У) образует с реагентом и перекисью водорода интенсивно окрашенный тройной комплекс с максимумами светопоглощения при 610 и 655 мм.

Состав комплекса, определенный методом молярных отношений, соответствует отношению Ti : 4-НБС : H 02

1:2:1.

Окраска развивается при комнатной температуре за 5-10 мин, устойчива не менее 3 ч. Иолярный коэффициент погашения равен (1,06+0,02).10

Разность между максимумами светопоглощения комплекса и реагента составляет 115 нм. Реагент при максимуме светопоглощения комплекса практически не поглощает. Интервал определения титана составляет от 0,01 до 0,3 мкг Ti/Më (кювета 10 мм ).

При проведении реакции в уксусной кислоте определению 2 мкг Ti не мешают 400-кратные весовые количества К., 200-кратные Na; 20-кратные Be, более

300-кратные Сг (111); 2000-кратные

Hg (II), 700-кратные Sn (11),3000кратные As.

Допустимо присутствие многих мине« ральных кислот и комплексообразующих соединений в следующих по отношению к 2 мкг титана, количествах: HNO

8000; НСI 4000; Н250д 150; HBr 2500;

НС101 1200; НзРО 405; HF 241 винной кислоты 40000; лимонной кислоты

8600, сульфосалициловой кислоты,4000; щавелевой кислоты 400; 2-теноилтрифторацетон 700; 8-оксихинолина 600.

В присутствии НС1 или HBr допустимыми 20000-кратные количества 1а;

1500-кратные In 600-кратные r е (III);

3200-кратные Cd, 5000-кратные Zn

2000-кратные Bi. Эти элементы в ук суснокислых средах при малом содержа нии воды образуют с галоидоводородными кислотами отрицательно заряженные комплексы, которые не вступают в реЭ акцию с органическими реагентами, группы 2,7-бис-азозамеценных хромо-. троповой кислоты, к которым относится 4-НБС.

При проведении реакции в хлороформных экстрактах купферонатов титана избирательность способа определения титана резко возрастает еще и за счет высокой избирательности экстракционного извлечения титана с купфероном из кислых сред. При этом сказывается возможным определять Ti в о.1ъ1018909 ектах, содержащих более, чем 1000кратные количества таких элементов,,как щелочные, щелочноземельные> ред1коземельные, АI, Со, Ил, Pb(I1), Си и ряда других элементов.

Хлороформенные экстракты разбавляют уксусной кислотой в 5-6 раз, добавляют Н40 и HCf . Содержание воды вводимой в Ъиде водного раствора реагента составляет 2-4 об.Ж.

Необходимое разбавление экстрактов уксусной кислотой не снижает чувствительности метода, так как при экстракции возможно концентрирование в 10 раз. Возможность проведения цветной реакции непосредственно в экстрактах, минуя операцию реэкстракции обеспечивает большую .экспресность анализа.

Пример. Определение титана s стандартных образцах сплава алюминия.

Кроме титана сплавы содержат, Ф:

Си 1>64; Нл 0,27; Ид 2,58;; е 0,29;

Sc 1,18; NI 0 05; Z» 0 81; I:r 0 015; (эталон A); РЪ 0,185; As 0>0142; Sb

0,025; Sn 0,016; = e 0,37; Si 1,08; си

Си 0>04; Z» 0>37; М>з 1,53 (эталон Б).

Навеску образца (0,025 - 0,050 г 7, содержащего 0,2% Т1, помещают в мер.-. ную колбу емкостью 50 мл и растворяют при нагревании в 5 wl концентрированной соляной кислоты. После растворе-. ния в колбу добавляют несколько капель концентрированной НС1Ою для пере ведения Ti (III) в Ti (IY). После охлаждения до комнатной температуры раствор доводят до метки дистиллированной водой. Кислотность полученного раствора 1н. по НС1.

В делительную воронку емкостью 50

50 мл вводят 10 мл 1 н. НС1, аликвоту исследуемого раствора, содержащую 0,0 .0,02-0,2 mcr Ti добавляют 1 мл 0>05И свежеприготовленного раствора купферона и экстрагируют в течение 1 мин р Расчет содержания титана в анах:и:.зируеьых объектах проводят по форму >, ле где Q — навеска анализируемого образца, г,*

- объем исходного раствора, в

М котором растворена навеска, мл, V — алйквота исходного раствора, 2 взята для экстракции, мл, -q - количество титана, найденное .по градуировочному графику, мкг.

q - поправка на холостой опыт,мкг.

Предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность и селектив40 ность определения титана.

В таблице представлены сравнитель ные данные по определению титана из> . вестным и предлагаемым способом.

Способ известный предлагаем й

1

i, 12 10 (рН 2) 10,6 ° 10

Молярный коэффициент

0,80 10+(pH 1) погашения

О, 1-4

0,008-0,4

5-10

Аналитические характеристики и условия проведения анализа

Интервал концентраций, мкг/мл

Время развития окраски, мпн 3-5

2,5 мл СНС1 . Экстракт определяют и повторяют экстракцию тем же объемом .

CHC1 . Экстракты соединяют и:перемешивают. Для пригтовления растворов для фотометрирования в мерную колбу вмес.тимостью 25 мл отбирают аликвоту хлороформного экстракта 2 мл, добавля- ют 10-15 мл уксусной кислоты и оставляют на 15 мин для разрушения купфероната титана. Далее в мерные кол-.

10 бы вводят по 0,55 мл 0,1н. НС1, по й,1 мл 3%-ного раствора Н О и по

0,1 мл 0>4%-ного раствора 4-НБС, до-. .-водят до метки уксусной кислотой, перемешивают и фотометрируют через

10 мин при 655 нм в кювете 10 мм. Параллельно через все стадии анализа проводят холостой опыт, результаты которого учитываются при расчетах.

1018909

Продолжение таблицы

Аналитические характеристики и условия проведения анализа

Способ известный

Среда рН 1-2

Избирательность

Составитель Т.Жукова

Редактор О.Бугир Техред Е.баритончик Корректор N.Шароши

Мешают F е, В, Ио;

ЪУ, Си, tli, Cr(l I I ). . Влияние F е частично устраняют аскорбиновой кислотой.йри экстракционно-фотометри-. ческом определении допустимы 140 кратные количества

Cr(111) Заказ 3622/17 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная,4

96-98%-ная уксусная кислота . или смесь хлоро- форменных экстрактов купфероната

Тl с уксусной кислотой

Н20 2 - 4%

Не требует контроля рН

Не мешают в весовом избытке г без экстракции

Cr(lII) 300, Hg(11)

2000; 1а 20000;

Zn .5000; As 3000;

Zn 1500; Sn(ll) 700;

F e (I I I ) 600; Cd

3000; 81 2000; в экстрактах купфероната: щелочные, ЩЗЗ, РЗЭ У1000, А1> 500; йl Со, и 07200.