Способ концентрирования элементов из водных растворов

 

СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ, включающий экстрагирование расплавом жирных монокарбоновых кислот, о т л и чающийся тем, что, с целью увеличения степени извлечения, воспроизводимости и точности последующего анализа, в качестве экстрагента используют жирные монокарбоновые кислоты фракции Cj и обработку ведут в присутствии 8-оксихинолина, дитизона и 1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолона-5 , взятых с карбоновыми кислотами в весовом соотношении

СОЮЗ COBETCHHX

РЕСПУБЛИК

09) 01) И А з()) С 01 N 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я.4ьИ") < "

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3383074/23-26 (22) 26.01.82 (46) 07.07.84. Бюл. У 25 (72) Н.В.Макаров, Ю.M.Ëoãèíoâ, А.В.Стефанов, Ф.И.Лобанов, А.И,Коровин, Т.Д.Воронова и С.Г.Самохвалов (71) Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства (53) 543.056(088.8) (56) 1. Haathaway L.R., James G,W.

Anal Chem. V.47, N 12, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

688438, кл. G 01 N 1/28, 1977.! (54) (57) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ, включающий экстрагирование расплавом жирных монокарбоновых кислот, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения степени извлечения, воспроизводимости и точности последующего анализа, в качестве зкстрагента используют жирные монокарбоновые кислоты фракции С -Со и обработку ведут в присутствии 8-оксихинолина, дитизона и 1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолона-5, взятых с карбоновыми кислотами в весовом соотношении (0,02"0,04):(0,02-0,04):(0,02-0,04): 1 соответственно. е

1I »01

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам концентрирования элементов из водных растворов для последующего их определения.

Известен способ концентрирования элементов с использованием ионообменной хроматографии. В хроматографичес.кую колонку помещают катионит, пропускают водные растворы, содержащие ионы10 металлов. Затем катионит высушивают, прессуют в стандартные таблетки и определяют элементы рентгенофлуоресцентным методом (1) .

Однако данный способ требует значительных затрат времени, обладает низкой воспроизводимостью и точностью определений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, в котором концентрирование элементов осуществляют обработкой водных растворов расплавленной смесью высокотемпературного экстрагента — монокарбоновых кислот фракции С вЂ” С и парафина, взятых в весовом соотношении 1: 1,5-2,5. Далее органический экстракт высушивают, расплавляют вновь, заливают в формирующие кольца. После застывания рас30 плава образцы подвергают рентгеноспектральным исследованиям (2) .

Недостатком известного способа является то, что расплавленная смесь

I монокарбоновых кислот фракции С -Со

7 и парафина не является универсальным зкстрагентом при концентрировании элементов из водных растворов, требует точного регулирования рН среды, что удлиняет время анализа. Способ

40 позволяет работать при соотношении объемов водной и органической фаз лишь в пределах 100: 1, Кроме того, для известного способа характерна малая устойчивость при

45 хранении, так как со временем происходит выпотевание жирных кислот, что приводит к неоднородности распределения в нем элементов и последующего снижения точности определения.

Целью изобретения является увели50 чение степени извлечения, воспроизводимости и точности последующего анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу концентрирования элементов иэ водных растворов, включающему экстрагирование расплавом жирных монокарбоновых кислот в качестве экстр714 2 агента используют жирные монокарбоновые кислоты фракции С„ - С и обработку ведут в присутствии 8-оксихинолина,дитизона и 1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолона-5, взятых с карбоновыми кислотами в весовом соотношении (0,02-0,04):

:(О, 02-0;04):(0,02-0,04): 1 соответственно.

Способ заключается в том, что водные растворы, содержащие определяемые элементы, нагревают, обрабатывают предложенным экстрагентом. При этом происходит концентрирование элементов и переход их в органическую фазу. В дальнейшем органический экстракт охлаждают до комнатной температуры, отделяют водную фазу, расплавляют вновь, формируют таблетки и проводят определение всех элементов в одной пробе рентгенофлуоресцентным методом. Указанную таблетку растворяют в метилизобутилкетоне и проводят атомно-абсорбционное определение элементов, Выбор рН водной фазы незначительно влияет на факторы извлечения металлов, в интервале рН=2,0-7,0 наблюдается количественное извлечение металлов.

Экспериментально показано, что только применение 8-оксихинолина, дитизона и 1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолона-5 в их совокупности обеспечивает достижение поставленной цели. Цель не достигается при введении одного или двух органических реагентов (табл.1).

При этом, как следует из данных проведенных экспериментов, поставленная цель достигается только при указанных соотношениях жирных моно/ карбоновых кислот (ЖК) к органическим реагентам: ЖК:НОхН>17 . НФМБН, равным

1:(0,02-0,04):(0,02-0,04):(0,020,04)

В табл.1 показано групповое концентрирование элементов с использованием оптимальных комбинаций реагентов

Ч,:Vg=1: 100, Т=60 С, С =1 мкг/мл, pH=4,8).

В табл.2 показано определение оптимальных соотношений ЖК:НОх.H D

: НИФБП(УО: Y =1: 100, Т=60, С =

=1 мкг/мл).

В табл.3 приведены сравнительные данные точности по определению ряда металлов °

Предлагаемый способ позволяет обеспечить более высокую воспроизво-, 1101

Комбинация реагентов

Усредненная степень извлечения, R 7

3 димость определений. Относительное стандартное отклонение при использовании предлагаемого способа концентрирования элементов в два и более раза ниже в сравнении с известным способом.

Пример 1. 100 мл водного раствора переносят в стакан емкостью

250 мл, нагревают до 60 С, добавляют

О

1 r смеси жирных монокарбоновых кис- 1О лот фракции С < --С о и органических реагентов, взятых в весовом соотношении 1:(0,02-0,04):0,2, и перемешивают в течение 15 мин, Смесь экстрагента готовят следующим образом. В 100 F жирных монокарбоновых кислот последовательно вводят 2,86 г дитизона;

1,86 г 8-оксихинолина и 3,03 г 1-фенил-З-метил-4-бензоилпиразолона-5.

Смесь водной и органической фаз охлаждают до застывания последней.

После удаления водной фазы декантацией застывший органический слой помещают в стакан емкостью 5 мл, нагревают до 60 С в течение 10 мин. Расплав-25 о

Ц

Экстрагируемые элементы ть

714 4 ленный экстракт .выливают в стандартные держатели, лежащие на полированной металлической поверхности. Застывшие образцы используют для рентгенофлуоресцентного определения. Для атомно-абсорбционного определения таблетки растворяют в 5-6 мп метилизобутилкетона. Фактор концентрирования металлов при соотношении водной и органической фаз 100:1 равен 100.

Пример 2. Способ осуществляют согласно примеру 1, используя органические реагенты в следующем весовом соотношении 1:0,3:0,2:0,4.

Пример 3. Способ осуществляют согласно примеру 1, используя орга- нические реагенты в следующем весовом соотношении 1:0,4:0,3:0,3.

Использование предлагаемого изобретения позволяет расширить диапазон извлекаемых концентраций, обеспечить более высокую воспроизводимость определений в сравнении с известным и сни зить выпотевание жирных кислот, что удлиняет срок хранения образца.

Т а б л и а 1

6,24

ЖК:Н D

ЖК:НОх

5,37

88,4

87,3

ЖК: НФМБП

6,44

91,3

5,42

Ы: 112 2 ЯОх

82,4

7,45

ЖК:Н D . НМФБП

4,46

98,3

ЖК:НОх:НФМБП

3,42

ЖК:Hox:НФМБП:Н2РХ 98,2

5 (Ag, Bi, Cu, Са, Hg) 23 (Bi, Со, Cu, Fe, Са, НА, Hg, In, Mo, Nb, Ni, Pd, Sc, Sn, Та, Th, Ti, Те, U, V 4l Zn Zr)

23 (Ае, Со, Cu, Fe, Ga, Gd, In, Ni, У, Pb,Y, La, Nd, Pd, Sc, Ti,.Tl, Cr, Ge, Zr, Но)

24 (Ag, Bi, Са, Cu, Fe, Ge, НА, Hg, In, Ni, Mo, Nb, Pd, Sn Sc, Та, Th Ti Т1,U,U

M, Zn Zr)

27 (Ag, Bi, Ga, Hg, А,Со, Си, Fe, Ge, Cd, In, Ni, Y, Pb, У, Ld, Nd, Pr, Sc, TI., Ti, Cr, Ge, 2г, Мо)

34 (Вi, НА, Hg, Pd, Nb, Sn, Cu, Fe, Са, Cd, In, Ni., Y, Pb, V, Nd, La, Pr, $с, TI, ТЬ, Ti, Cr, Ge Zr, Мо)

35 (Ag, Bi, НА, Hg, Pd, Nb, Sn Та,Th U W Zn Ас, Co Cu Fe Ga Gd In Ni

Y,РЬ, V, Là Nd, Pr, Sc, TI, Fe Ti Сгг Са 2г,, Мо) 1101714!

Соотношения ЖК: НО .

: Н „П НФМБП

Cu, Zn, Fe, Со, Ni, РЬр Hg Мо, Ti Сг

6,71

90,2

1: Ор 01: Ор 01: Ор О!

88,5

5,25

1:0 0 1:0 03:0 03

1:0 03:0 01:0,0!

7,72

87,3

83,2

1:0,01:0,03:0,01

1:0 02-0,02:0,02

f:0,03-0,03-0,03

8,33

98,5

3,24

4,21

97,8

1:0,03:0,02-0,03

1:0,03:0,03:0,04

3,04

98,8

99,3

2,97

1:0,03-0,04:0,03

4,03

97,2

99,4

1: О, 04-0, 04: О, 04

3,28

1:0,05-0,05:0,05

8,94

82,5

1:0,04:0,05-0,05

9,35

80,2 .

1:0,05-0,04:0,05

10,45

79,3

1:0,05:0,05-0,04

83,8

7,74

6,75

2,01 3,41

Медь

1,61 6,81

6,21

2,35

Цинк

f3ý42 1 рОО 13 р51 f ý23 10р34 бр 12

11,44 5,14

3,42

3,96 Зр25

4,0515,20

14,95 3, 75

Феввап ППП Патавт, г.увгоров. уп.йроеатвев, Е

Кооапьт

Железо

Усред степе влече

1 р25 15р 12 2р05 14*35 3s42

Заказ 4755/27 Ти аж 823 По сяр е