Способ определения меди (1)

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (I), включающий введение в анализируемый раствор органического реагента и последукшо ю экстракцию, отличающийся тем, что, с целью определения меди в присутствии цианид-ионов, в качестве реагента используют 0,025 -0,05 М раствор, диантипирилтиомочеви:ны в присутствии 0,1-0,2 М раствора ацетата аммония.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ G 01 0 31/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

44

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTHA (21) 3345876/23-26 (22) 08. 10. 81

;(46) 30.03.84. Бюл. Â 12 (72) Л.И.Торопов, М.И.Дегтев и В.П.Живописцев (71) Пермский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им.А.М.Горького (53) 543.062(088.8) (56) .1. Riley I.P., Sinhaseni P."Analist.". 1958, 83; 86, р.299-304.

2. Gahler А.R. — "Anal. Chem

1954, 26, 3, р.577-579.

3. Банковский Ю.А, Иевиньш А.Ф., Лукаш 3.А., Бочканс П.Я. — "Журнал аналитической химии", 1961 т. 16, 2, с. 150-157., (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (I) э включающий введение в анализируемый раствор органического реагента и по.следующую экстракцию, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью определения меди в присутствии цианид-ионов, в качестве реагента используют 0,025

-0,05 М раствор, диантипирнлтиомочевины в присутствии 0,1-0,2 М раствора ацетата аммония.

50

1 10

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения меди в растворах, содержащих цианид-ионы.

Известен способ экстракционно-фотометрического определения меди (1) с использованием 2,2-дихинолила, который образует с ионами Си+ комплексное соединение. В качестве разбавитепя используют гексанол, изоамиловый или амиловый спирт 1 ).

Недостатком способа является сложность проведения анализа из-за больmoro количества применяемых органических реактивов и невозможность его использования для определения .меди в присутствии цианид-ионов.

Известен также способ определения меди (I) с применением 2,9-диметил-1,10-фенантролина (неокупроин). Неокупроин образует с ионами одновалентной меди комплексное соединение при рН 4-б L2 g.

Недостатком способа является мешающее влияние цианид-ионов при определении меди, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения меди с применением 8,8 -дихино1 лилдисульфида ГЗ).

Реагент образует с медью (1) соединение, экстрагируемое хлороформом в широком диапазоне рН.

Однако способ характеризуется невозможностью проведения анализа в присутствии цианид.-ионов.

Цель изобретения — определение меди (I) в присутствии цианид-ионов, без предварительного разрушения комплексных цианидов сильными окислителями., Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения CU (I), включающему введение в раствор органического реагента и последующую экстракцию, в качестве органического реагента используют

0,025-0,05 И раствор диантипирилтйомочевины (ДАТИ) в хлороформе в присут ствии 0,1-0,2 М водного раствора ацетата аммония.

Указанным реагентом обеспечивается высокая селективность и полнота извлечения меди. Оптимальная концентрация ацетата меди составляет 0,10,2 моль/л.

Введение ацетата аммония повышает экстракцию меди из водных растворов

83109 1 вследствие образования экстрагируемого комплекса и достигает максимума при концентрации О, 1 моль/л. Увеличение

его концентрации 0,2 моль/л снижает степень извлечения элемента из-за повышенной растворимости ДАТМ в концентрированных растворах СН СООИН, .

Уменьшение исходной концентрации меди в растворе не снижает степень ее из1О влечения ДАТМ, что свидетельствует о возможности использования реагента при экстракции микроколичества элемента из растворов ацетата аммония.

Экспериментальные данные свидетельствуют о возможности количественного извлечения меди из объемов водной фазы >i 250-500 мл.

В табл.1 представлена экстракция

0,005 М меди 0,025 M .ДАТИ в хлороформе из 0,15 И раствора СН СООЯН+ в присутствии посторонних ионов.

Как видно из табл. 1, определению меди не мешают значительные количестsa ионов Zn + Cd + Ca +, Сог+, Mg +

Ni + Nn + РсР+, Al + с общей концентрацией в анализируемой пробе до

10 г/л, а также Геэ+ с концентрацией до 1000 ккг/л.

В условиях 0,15 моль/л CH>COONH изучено влияние цианид-ионов на степень извлечения микроколичеств меди

0,025 М раствором ДАТИ в СНС13 . При содержании цианид-ионов 30 мг/л извлечение меди остается количественным. Увеличение концентрации цианидионов 3100 мг/л подавляет экстракцию элемента и,Е сц не превышает 85Х.

При содержании цианид-ионов равном

40 20 мг/л и концентрации CH3COONH4

0,1б моль/л изучено влияние количеств ДАТМ на полноту экстракции элемента. Для количественного извлечения меди достаточен 0,025 И хлороформный

45 раствор ДАТМ. При концентрации реагента < 0,025 M экстракция меди подавляется комплексообразующим действием CN ионов. Увеличение концентрации ДАТМ 0,05 И, снижает степень извлечения меди в хлороформ.

Таким образом, экспериментальные данные подтверждают возможность селективного извлечения меди из цианокупратных растворов.

В табл.2 представлена сравнительная оценка экстракционной способности

ДАТИ, диэтилдитиокарбамината натрия, меркаптобензотиазола на примере из3 108 влечения 10 мкг меди (I) из ацетатноцианидных растворов (СН COONH 7=0, 15 М; (СИ 3=10 мг/л; (Rj=0,025 М.

Существенность выбора в качестве органического реагента ДАТМ показывают данные табл.2, из которой видно, что использование других серусодержащих органических реагентов не приводит к желаемому результату.

Закон Бургера-Ламберта-Вера выполняется в интервале концентраций меди в анализируемом растворе от 0 5 до 10 мкг.

Пример 2. В делительную воРонку и переносят анализируемый раствор вводят ацетат аммония 0,2 моль/л по объему и экстрагируют 20 мп 0,05 М раствора ДАТМ в хлороформе в течение

10 7 мин. После отстаивания экстракт количественно переносят во вторую делительную воронку. Добавляют 20 мл б Н H>SO+ и встряхивают в течение

3 мин. Органическую фазу отбрасывают, а водную фазу полярографируют в интервале потенциалов от -0,2 до -0,6 В относительно насыщенного хлор-серебряного электрода. Содержание меди находят по градуировочному графику.

Уравнение Ильковича вМполняется в интервале концентраций меди 10 -10 М.

Полярограф с трехэлектродной нетермостатируемой ячейкой. Режим полярографии классический. Характеристики ка25 пилляра: X=4,0 с, m=3,01 мг/с.

Пример 3. В делительную воронку переносят анализируемый раствор, вводят ацетат аммония О, 15 моль/л по объему и экстрагируют 20 мл 0,04 м раствора ДАТМ в хлороформе в течение

8 мин. После отстаивания к профильтрованному экстракту приливают 1 мл хлороформного раствора йодидного комплекса серебра с гексилдиантипирилме"

35 таном (ГДАМ), содержащего 1 мкг Ag, в качестве элемента сравнения и

0,08 г йодидной соли ГДАМ HJ 30 ма петролейного эфира и встряхивают

1-2 мин. Полученную микрофазу наносят на торцы восьми электродов и фотографируют спектры .с помощью спектрографа ИСП-28. Ширина щели 0,01 однолинзовая система освещения, пластинки чувствительностью 16 ед. ГОСТа.

Генератор ИГ-З, сила тока 3 А; С=

=0,005 мкФ, A=0,55 мкг. Содержание меди определяют по градуировочному

; графику.

В табл.3 представлена экстракция

10 мкг меди 0,025 M ДАТМ из О, 15 M растворов CH>COONHg, СН СООИа, (NH42 С03, ИН ОН.

Необходимость использования ацетата аммония при экстракции меди ДАТМ подтверждается данными табл.3. Наличие в системе CH>COONH, кроме обеспечения достаточной селективности (табл. 1) создает возможность извлечения меди из растворов, содержащих, цианид-ионы, а введением других веществ (табл.3) не достигается высокий коэффициент распределения меди. Следует отметить, что при экстракции меди из ацетатно-цианидных растворов не наблюдается разрушения цианид-ионов, так как растворы ацетата аммония создают РН 4-6.

Содержание меди после экстракции ее хлороформным раствором ДАТМ из ацетатно-цианидных растворов определяют известными методами, причем введение маскирующих реагентов необязательно, так как достаточная селек-. тивность создается уже при экстракции

ДАТМ (табл.1).

Пример 1. В делительную воронку переносят анализируемый раствор, вводят ацетат аммония О, 1 моль/л по объему и экстрагируют 20-10 мл

0,025 M раствора ДАТМ в хлороформе в течение 10 мин. После отстаивания к профильтрованному экстракту приливают 5 мл 1Х-ного водного раствора диэтилдитиокарбамината .натрия, 2 мл

1 M NaC1, 2 мл 0,5 M NaOH и доводят дистиллированной водой объем водной фазы до 20 мл. Содержимое воронки встряхивают.3 мин, затем органическую фазу количественно переносят в меф-, ную колбу на 25 мл, доводят хлороформом до метки и фотометрируют при Л =

=435 нм относительно раствора холос-. того опыта. Содержание меди находят по градуировочному графику.

3109 4

Предлагаемый способ позволяет исключить стадию предварительной обработки пробы с целью разрушения цианидных комплексных соединений, а также может быть использован при проверке достоверности результатов анализа объектов, когда есть вероятность загрязнения их цианид-ионами.

1083109

Есо, Х

Ошибка, 7

С« г/л

Ошибка, .Х

Мешающий ион

С,щ,., г/л, Мешающий ион

99,0 -1,0 Mn2+

10,0

0,0

100

ЯП2+

10,0

10 О 99 5 -05 Pb2+

-1,0

10,0

99,0

99,5 -0,5 А1 +

-0,5

-12,0

10,0

99,5

Са2

10,0

99,5 -0,5 Fe +

10,0

88,0

10,9

99,5 -0,5 Рез+

Со2+

10,0

10,0

96,0 мг/л

-4,0

100 0,0 Fe2+ 1 0

10,0 мг/л

-0,5

99,5! Состав основы (8г/л) ДЭДТК

МБТЗ

Относительная ошибка, 7

Найдено ОтносиСи,ìêã тельная ошибка,й

Найдено

Си, мкг

4,5

0,0

10,0

5,7

-43, О

4,1

4,0

1327

О,О

-100,0

РЬ(00 )э 9,8

-2,0

2,9

3,4

5,8

Иь$0„ 9,8

-2,0

-5., О

-42,2

Гес1

3,7

-63,3

Сиза, 10,0 0,0, ZnS0< 10,1:+1,0

NiS0 10,0 0,0

CoS0 10, 1 41,0

Найдено ОтносительСи мкг ная ошибка,Х

1020 +1,0

6,6 -34,2

63,5 +535,0

6,0 -40,2

77,7 . +677,0

77,7, +677,0

Таблица 1

Таблица 2

-55,0

-59,1

-60,1

+37,2

-71,3

-66,0

1083109 аблица 3

Найдено меди, мкг

Состав основы, г/л

CH C0Ohld 11 1-12С З

Сн соойн

Си,мкг Относительная ошибка,7

Cu,èKã

ОтносиOTBGCH=

Си,мкг

Си мкг тельная ошибка, Х тельная ошибка, %

-31,0 2,7

-26,0 .,2,6

-73,0

-74,0

4,2

0,0 . 6,9

10,0

CaSO

101 +10 74

Zn SO<

3,8

NiSO

-24,0 11,3 +13,0

0.,0

10, О.

-31,0 2,2

2,7

РЬ (НОЗЪ 9, 3

6,9

-2,0

-26,0 3,4

7,4

-68,0

3,2

-2,0

9,8 SO

Со80

+1,0

7,3

-70,0

3,0

-27,0 8,8

10,1

Относительная ошибка, Ж

-78,0

-66,0

-12,0

Составитель А.Шер

Редактор О.Сопко ТехредИ.Надь. Корректор Г.Решетник

Заказ 1735/39 Тираж 823 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета- СССР по делам изобретений и, открытий

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

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

-68,0

-62,0

-45, 0

-73,0