Способ определения редкоземельных элементов

 

Изобретение относится к способу определения редкоземельных элементов (РЗЭ), может быть использовано в металлургии и позволяет повысить точность и чувствительность анализа. Производят предварительное осаждение из раствора основы - примесей железа и других элементов - дибензоилметаном при рН 3,0-4,0. Потом образующийся осадок отфильтровывают. Переводят в окрашенное соединение с арсеназо III. Затем осуществляют экстракцию бензолом комплексных соеди- ,нений РЗЭ с дибензоштметаном и пиперидином , полученных при рН среды 8,5- 9,0. Проводят фотометрирование и определяют РЗЭ. 1 з-п. ф-лы, 1 табл. сл с

2 00 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) SU цр 4 С 01 N 31/22 1/28

t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий. (21) 3861490/31-26 (22) 27.02.85 (46) 07,01.87. Бюл. Ф 1 (71) Самаркандский государственный университет им. А.Навои (72) В,А.Алексеевский, В.В.Куценко, А.Г.Кузнецов, Т.А.Грабовская и Н.Д9федорова . (53) 543.062.(088.8),(56) Авторское свидетельство СССР !

19 649653, кл. С 01 F 17/00, 1 976.

Авторское свидетельство СССР

И) 821407, кл. С 01 Р 17/00, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЪ|Х ЭЛЕИЕНТОВ (57) Изобретение относится к способу определения редкоземельных элементов (РЗЭ), может быть использовано в металлургии и позволяет повысить точ- ность и чувствительность анализа.

Производят предварительное осажцeние из раствора основы — примесей железа и других элементов — дибензоилметаном при рН 3,0-4,0. Потом образующийся осадок отфильтровывают. Переводят в окрашенное соединение с арсеназо III. Затем осуществляют экстракцию бензолом комплексных соеди)нений РЗЭ с дибензоилметаном и пиперидином, полученных при рН среды 8,59,0. Проводят фотометрирование и оп- Е ределяют РЗЭ. 1 з-и. ф-лы, 1 табл.

1282000

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам фотометрического определения редкоземельных элементов (РЗЭ), и может быть использовано в металлургии при акали- 5 зе РЗЭ в сталях, чугунах, сплавах, минералах и рудах.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности анализа.

Пример 1..(первый вариант).

Определение РЗЭ в стали 1ФМЗЗ в комплексе с арсеназо III спектрофотомет-. рическим методом с предварительным осаждением из раствора основы — железа и других элементов — дибензоилметаном.

Состав стали, 7: углерод 0,238; марганец 1,10; кремний 0 670 хром

2,420; никель 0,230, медь 1,128; ванадий 0,460, титан 0,012; фосфор

0,009; сера 0,0055; церий 0,019.

Навеску стали 0,3 г растворяют в

30 мл концентрированной соляной кислоты и 10 мл концентрированной азот ной кислоты. Раствор выпаривают до влажных солей, затем при нагревании добавляют соляную кислоту (1:9) до растворения солей. Объем доводят дистиллированной водой до 25 мл. .В аликвотной части раствора 10 мл добавляют 10 мл дистиллированной воды, 3,5 мл 40Х-ного раствора уксуснокислого натрия и 20 мл этанольного раствора дибензоилметана (НДБМ)

l,45 r. Образовавшийся осадок от- 35 фильтровывают через фильтр "синяя лента", промывают 4-5 раз 0,1 н. раствором соляной кислоты. Фильтрат упаривают до 10 мл, затем добавляют 1мл серной и 10 мл азотной концентриро- 40 ванных кислот и вновь выпаривают до появления паров серной кислоты. Добавляют 20 мл соляной кислоты и выпаривают до влажных солей.

Соли растворяют в 15 мл соляной " 45 кислоты (1:6) и в мерной колбе на

25 мл доводят объем до метки соляной кислотой (1:9). !

Из полученного раствора берут аликвотную часть 10 мл, добавляют 1 мл

О, 1 M paC твора трилона Б, доводят р Н до 1 (раствором НС1 (1:1) или NH

0,4 мл концентрированной перекиси водорода, 5 мл 0,2Х-ного раствора арсеназо III и 25 мл этанола. Объем смеси доводят 0 1 н. раствором соляной кислоты до 50 мл.

Спектр поглощения снимают на спектрофотометре СФ-14, 1=5 см, относительно холостой пробы, Для приготовления холостой пробы к 10 мл дистиллированной воды приливают 1 мл 0,1 н, раствора трилона Б, рН доводят до 1 раствором соляной кислоты (1:1), добавляют 0,4 мл перекиси водорода, 5 мл 0,2Х-ного арсеназо III, 25 мл этанола. Общий объем доводят до 50 мл 0,1 н. раствором соляной кислоты.

Оптическую плотность определяют при 3 = 650 нм, А = 0,26. Установлено содержание церия в стали 1ФМЗЗ

0,01867. + 0,0004,.

Пример 2 (второй вариант).

Определение РЗЭ в стали в виде пиперидиновых аддуктов дибензоилметанатов экстракционно-спектрометрическим методом.

Сталь марки 1ФМ31 содержит, Х: углерод О, 145; марганец 0,255; кремний

0,1820; хром 0,850; никель 4,990; медь 1,390; титан 0,0220; молибден

1,070; фосфор 0,0063; сера 0,0046; церий 0,0260. Основу сплава составляет железо.

Навеску стали в 1 r растворяют в смеси концентрированных кислот - 30 мл соляной и 10 мл азотной, затем упаривают до влажных солей. К остатку приливают 10 мл концентрированной солянбй кислоты и доводят объем водой до 50 мл.

К аликвоте 10 мл приливают 10 мп дистиллированной воды и 5 мл 407.-ного раствора уксуснокислого натрия, рН доводят до 4 едким натрием, затем приливают насыщенный спиртовый раствор дибензоилметана (НДБМ)

2,38 г. Смесь нагревают 5-6 мин, образовавшийся осадок дибензоилметаната отфильтровывают. В фильтрате рН доводят едким натрием до, 8,5 — 9,0, затем приливают спиртовый раствор

НДБМ и пиперидин иэ расчета соотношения к атомам церия 1:5:100. Смесь нагревают 5-6 мин, затем экстрагируют дважды бензолом по 25 мл.

Спектр поглощения бензольного экстракта снимают в видимой области на спектрофотометре СФ-14, f = 5 см. Количественное согержание церия определяют йо калибровочному графику +0,001, А = 1,01. Концентрация церия.0,02647 +

+ О, 001, что почти не отличается от значений, утвержденных ГОСТом (0,0267).

128 .000 рН при экстрН при осаждении основы ракции аддуктов Се

8,6

0,0320 + 0,001

8,5

0,0270 + 0,001

9,0

0,0264 + 0,0004

8,5

0,0210 + 0,001

8.0

0,250 1 0,0005

9,5

0,240 + 0,0 01

Формула изобрет,ения

Составитель Г.Цой

Редактор И.Николайчук Техред Л.Сердюкова

Корректор А. Ильин

Заказ 7258/41 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Дибензоилметан образует устойчи2о вые комплексные соединения (К„„ 10 ) с ионами меди, никеля, железа и другими, плохо растворимые в воде, поэтому при анализе чугуна, стали, медных, никелевых сплавов, минералов хорошо осаждаются основа и многие другие элементы в кислой среде. Ионы

РЗЭ хорошо образуют дибензоилметанаты и смешанные комплексы в щелочной среде ° Следовательно, точному определению РЗЭ не мешают примеси, при этом сохраняется хорошая воспроизводительность результатов.

Два варианта определения РЗЭ, описанные в примерах, используются в зависимости от содержания РЗЭ в объекте исследования. Если содержится РЗЭ более 0,017 целесообразно использовать определение в виде пиперидиновых аддуктов дибензоилметана. Этот вариант простой, надежный, значительно экспрессией известных методов.

При содержании РЗЭ в объекте меньше 0,017 применим вариант, описанный в примере 1. Основа и примеси осаждаются дибензоилметаном, а РЗЭ определяются с арсеназо .?ХХ. Осаждение дибензоилметаном позволяет убрать из анализируемого раствора максимальное количество элементов, так как комплексы получаются с константой усго тойчивости выше 10 и плохо растворимы в воде.

Открываемый минимум РЗЭ по пред.— 35 лагаемому способу составляет 5,0 10 X.

Это в два раза ниже, чем соответствующие значения при известном способе. (0,0017). Полученные результаты имеют хорошую воспроизводимость, это 40 отражено в результатах определения

РЗЭ, в примерах с указанием (+ ДК) поправок.

Данные таблицы показывают точность анализа церия в стали 1ФМ31 предлага- 45 емым способом.

1. Способ определения редкоземельных элементов, включающий осаждение примесей маскирующими веществами, перевод в окрашенное соединение с арсеназо III и последующее фотометрирование, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности анализа, в качестве маскирующего вещества используют дибензоилметан при рН 3,0-4,0, затем предварительно проводят экстракцию бензолом комплексных соединений редкоземельных элементов с дибензоилметаном и пиперидином, полученных при рН среды 8,5-9,0 °

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что после введения маскирующего вещества образующийся осадок отфильтровывают.