Способ количественного определения трехвалентного железа
Класс 42е, Зм
cccr
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная группа № 1б7
Ю. Б. Клетеник
СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ТРЕХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА
Заявлено 27 февраля 1961 г. за № 699409/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 22 за 1961 г.
Известные объемные и колориметрические методы непосредственного определения железа в растворах часто оказываются неприемлемыми при наличии в этих растворах окрашенных катионов (Cr ", Cu, CoNi и др.), маскирующих анионов (фторид, фосфат, оксалат, цитратион и др.), а также при определении следов железа в растворах с большим содержанием солей других металлов, Для определения железа в таких растворах его необходимо предварительно выделить, для чего применяют методы осаждения и методы избирательной экстракции.
Известны способы выделения железа из растворов по ходу анализа методом избирательной экстракции с применением в качестве экстрагентов, например, раствора ацетилацетона в хлороформе, раствора бензоата натрия, диизопропилового эфира, раствора 8-оксихинолина в хлороформе, раствора роданистого натрия и др., в некоторых случаях с последующей реэкстракцией водой. Из литературных данных также известно, что алкилфосфорные кислоты хорошо экстрагируют трехаалентное железо и незначительно двухвалентное железо, Отличительной особенностью описываемого нового способа количественного определения трехвалентного железа путем экстракции его из растворов органическими растворителями с последующей реэкстракцией является то, что, с целью повышения точности анализа, экстракцию железа производят раствором диизоамилортофосфорной кислоты в бензоле, а реэкстракцию — раствором соединений трехвалентного титана, с последующим определением железа известными приемами.
Пример. 10,0 ил анализируемого кислого или нейтрального раствора, содержащего не более 5 г/л Fe>O> и не более 1 — 1,5 эквизалента на литр свободной сильной минеральной кислоты, помещают в делительную воронку емкостью 30 — 40 мл. К раствору добавляют
1 мл концентрированной, например, 10ч. НС1 (или 10н. HNO„. при наличии в растворе солей свинца или серебра) и 10 — 12 нл 1н.бензоль¹ 142803 ного раствора диизоамилфосфорной кислоты. Воронку встряхивают
10 — 15,раз в течение 3 —.4 мин, сливаюг водный слой и экстрагент промывают 10 —.12„мл концентрированного раствора (300 г/л) МаС1.
После сливания промывного раствора в делительную воронку приливают 10 л л бн. Н>$04 и 1 — 3 ял 0,3-молярного раствора TiCI> в 5н. Н $04. Так как большой избыток Т1С1 по сравнению с необходимым для восстановления железа нежелателен, то сначала приливают
1 л.г раствора TiC1> и воронку энергично несколько раз встряхивают.
Если при этом характерный для трехвалентного титана сине-фиолетовый цвет исчезает, то прибавляют еще 1 л л раствора Т1С1 и т. д.
Затем делительную воронку встряхивают 5 — 7 л ин.
После расслаивания нижний слой совершенно бесцветен и прозрачен, а верхний слой окрашен избыточным TiC1 в не очень интенсивный сине-фиолетовый цвет. Нижний водный слой, содержащий реэкстрагированное двухвалентное железо, количественно переносят в колбочку для титрования, содержащую 100 — 150 мл дистиллированной воды и несколько миллилитров раствора сульфата марганца и титруют
0,05 н. раствором перманганта калия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 30 сек. Для полноты перенесения водного слоя, содержащего двухвалентное железо, из делительной воронки в колбочку для титрования делительную воронку промывают 2 — 3 мл
5;н. Н $04.
При концентрации F>O> в анализируемом растворе менее 0,3 г/;г целесообразно определять железо в реэкстракте колориметрическим путем.
В этом случае реэкстракт переносят в миную колбу, разбавляют водой, окисляют железо до трехаалентного прибавлением 1 л л 0,05 н. раствора перманганта калия и дальнейшее определение производят II0 известному способу.
При содержании в исходном растворе не менее 1,5 — 2, г/л Fe O метод гарантирует точность+1% относительный. При меньшем содер>канин железа величина возмо>кной относительной ошибки возрастает, достигая +-3 — 4% (при концентрации Fe>O> 0,3 — 0,4 г/л).
Описанная методика была проверена на большом количестве растворов, различного состава. При этом было установлено, что:
1. Катионы щелочных и щелочноземельных металлов, цинка, кадмия, свинца, двухвалентного марганца, меди, кобальта и трехвалентного хрома при любом содержании в исходном растворе на точность определения не влияют.
2. Присутствие в исходном растворе более 1 яг/л катионов алюмийия, олова и четырех валентного титана нежелательно, т. к. они сами в значительной мере экстрагируются.
3. Сульфат-, нитрат-, ацетат-, тартрат-, хлор- и бромионы при любом содержании в растворе на точность определения железа не влияют.
4. Анионы, связывающие трехвалентное железо в комплекс в кислой среде, например фтор-, фосфат- и оксалат-ионы заметно сни>кают экстрагируемость железа лишь при высоком их содер>канин в растворе.
Предмет изобретения
Способ количественного определения трехвалентного железа экстракцией его из растворов органическими растворителями с последующей реэкстракцией, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности анализа, экстракцию железа осуществляют раствором диизоамнлортофосфорной кислоты в бензоле, реэкстракцию — раствором соединений трехвалентного титана, с последующим определением же Iåçа: известными приемами.
