Способ количественного определения скандия колориметрическим методом

 

Класс 42l, Зм № 119709

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. Г. Брудзь, Д. А. Драпкина, К. А Смирнова, В. И. Титов, И. Е. Покровская, Е. П. Осико, Н. И. Дорошина и В. И. Маслиникова

СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКАНДИЯ

КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Заявлено 8 сентября 1958 г. за № 607395/23 в Комитет но делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Предлагаемый способ относится к области колориметрического и комплексометрического определения скандия.

Известно применение в качестве реактивов для колориметрического определения скандия хинализарина, ализарина S, арсеназо, салицилальо- а мин офенил ар соновой кислоты

Однако первые три реактива, обладая высокой чувствительностью, являются в то же время недостаточно избирательными, так как в тех же условиях кроме скандия они реагируют и с редкоземельными элементами, иттрием, алюминием и многими другими.

Более избирательным реактивом является салицилаль-о-аминофениларсоновая кислота, но этот реактив не отличается большой чувствительностью и его применение встречает затруднения, вследствие плохой растворимости в воде и необходимости применять смесь исходных веществ вместо индивидуального соединения.

Предлагается в качестве реактива для количественного колориметрического определения скандия и в качестве катион-индикатора при комплексометрическом его титровании примеыять азокраситель — «сульфоназо», получаемый биссочетанием тетраазосоединения из бис-(4-окси3-амнно-фенил)- сульфона с двумя молекулами аш-кислоты, представляющий собой сульфон-бис (4-оксифенил- (3-азо-2 ) -1 -окси-8 -аминонафталин-3, 6 -дисульфокислоту)—

OH SO„ ОН

N N М=N

НО

БО,Н

НО,S

¹ 119709

«Сульфоназо» обладает высокой чувствительностью и избирательностью в качестве реактива на скгндий.

Колориметрическое определение скандия возможно проводить методом стандартных серий визуально и фотоколориметрически. «Сульфоназо» хорошо растворяется в воде. Водный 0,001%-ный раствор его при рН-5,0 синевато-розового цвета в присутствии скандия изменяется на фиолетовый или фиолетово-синий (в зависимости от концентрации скандия) .

«Сульфоназо» в качестве реактива на скандий позволяст определять от 0„2 до 10; скандия в объеме 5 лл (в пересчете на 1 мл — 0,04 y Sc) при рН вЂ” 5,0 — 5,4, создаваемом ацетатпым или уротропиновосолянокислым буферным раствором. По предлагаемому способу скандий можно определять в присутствии значительных количеств щелочных, щелочноземельных и редкоземельных элементов — иттрия, алюминия, бериллия, цинка, кадмия, германия, свинца и др.

Элементы, гидролизующиеся в условиях проведения реакции с

«сульфоназо» (Fe, Fi, Zr и другие), препятствуют определению скандия.

В тех же условиях, кроме скандия интенсивно окрашенные соединения образуют ванадий, галлий, индий и кобальт. Значительно менее окрашенные соединения образуют уран, торий, цирконий, гафний, никель, висмут и алюминий.

Пример 1. Фотоколориметрическое определение скандия и чистых растворов с помощью «сульфоназо».

К испытуемому раствору, содержащему не более 100; Sc и не содержащему ионов мешающих металлов и избыточной кислоты, добавляют нэсыщенный раствор уротропина или 5 мл буферного раствора рН-5,0, представляющего собой смесь уротропина и соляной кислоты и

2 мл 0,02 „<-ного водного раствора реагента.

Раствор переносят в мерную колбу емкостью 25 мл, доливают до метки водой и перемешивают.

Через несколько минут измеряют светопоглощение раствора в кювете

20 мм фотоколориметра ФЭКН-54 при максимуме 610 ммк (светофильтр № 7) .

Измерение производят, применяя в качестве нулевого раствора раствор, содержащий те же количества «сульфоназо» и уротропинового буферд.

Для построения калибровочного графика в ряд мерных колбочек на

25 мл помещают стандартный раствор соли скандия, содержащего 10 1 Ба в мл, и далее поступают как при-работе с испытуемыми растворами.

Пример 2. Определение скандия в минералах, горных породах и золе углей.

Навеску материала 1 г разлагают обычно принятыми методами (обработкой кислотами или щелочным сплавлением). Выделившуюся кремнекислоту отделяют фильтрованием. В полученном растворе производят осаждение скандия виннокислым аммонием в присутствии

25 мг окиси иттрия в качестве соосадителя.

На следующий день осадок тартратов отфильтровывают, промывают и озоляют. Остаток окислов растворяют в разбавленной НС1, добавляют 5 мл 0,1 м ацетатного буферного раствора с рН-5,0 и далее поступают как указано в примере 1, применяя 3 мл 003%-ного раствора сульфоназо. Калибровочный график строят, пользуясь растворами соли скандия, в которых скандий выделен в виде основного тартрата B присутствии иттрия.

При содержании в пробе более 20% (200 мг при навеске 1 г) железа или алюминия производят их предварительное (до осаждения тартратов) отделение железа экстрагированием эфиром из солянокислого раствора, алюминия — путем осаждения гидроокисей 1%-ным раствором м едкого н атр а.

Значительные количества титана и циркония (более 10%) отделяют экстрагированием купферронатов хлороформом.

Пример 3. Комплексометрическое определение скандия трилоном Б.

К 100 ил слабокислого испытуемого раствора, содержащего 25 л г скандия, добавляют 25 лл раствора уротропинсолянокислой буферной смеси с рН-5,0 и 2 мл 002%-ного раствора и «сульфоназо». Раствор титруют 0,05 я раствором трилона Б до перехода сине-фиолетовой окраски в розовую.

Пример 4. Синтез «сульфоназо».

2,8 г (0,01 моля) бис-(4-окси-3-амино-фенил)-сульфона, растворенные в смеси, состоящей из 60 мл воды, 20 ил глицерина и 5 мл концентрированной соляной кислоты, диазотируют при 0 — 5 раствором 1,4 г (0,02 моля) нитрита натрия в 10 мл воды в течение 10 — 15 мин. Затем после 10 — 15 минутной выдержки полученную суспензию бис-диазоксида прибавляют при размешивании к 60 ил охлажденного до 0 — 5 раствора, содержащего 8 г аш-кислоты и 10 г соды. Реакционную массу размешивают при этой же температуре около 30 мин., затем 2 час.— при комнатной температуре и далее 2 час. †п 40 — 50 . Продукт реакции выделяют подкислением соляной кислотой и дважды перекристаллизовывают из воды.

Выход 6 — 6,5 г красителя, представляющего собой фиолетово-черный порошок

Предмет изобретения

1. Способ количественного определения скандия колориметрическим методом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и избирательности метода, в качестве реактива для получения цветной реакции применяют «сульфоназо» вЂ” сульфон-бис(4-оксифенил- (3-азо-2 ) -1 -окси-8 -аминонафталин-3,6 -дисульфокислоту), полученный сочетанием тетразотированного бис- (4-окси-3-амино-фенил)сульфона с аш-кислотой.

2. Применение «сульфоназо» в качестве катион-индикатора при комплексометрическом определении скандия.