Способ количественного определения кадмия

 

Класс 42/, 3os

121, 3 № 146088 ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 178

В. Г. Брудзь, Д. А. Драпкина, К. А Смирнова, Н. И. Дорошина, 3. С. Сиденко и Г. С. Чижова

СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАДМИЯ

Заявлено 12 апреля !961 г. за ¹ 726067/23-4 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 7 за 1962 г.

В настоящее время для колориметрического определения кадмия наиболее широко используется дитизон, являющийся весьма чувствительным реактивом. Большим недостатком дитизона является его неустойчивость и трудность получения в чистом виде.

Известен также способ количественного определения кадмия путем фотоколориметрирования окрашенных комплексов, образующихся при взаимодействии кадмия с родамином Б, с обязательным предварительным отделением мешающих ионов меди, висмута, сурьмы, ртути, кобальта и никеля.

Предлагаемый способ количественного определения кадмия отличается тем, что в качестве комплексообразователя применяют 6-бромбензтиазол- (2-азо-1 ) -нафтол-2, сокращенно названный «бромбензтиазо», который является высокочувствительным и избирательным реактивом на кадмий. Реактив устойчив в сухом виде, а также в растворах, представляет собой темно-красный порошок, не растворимый в воде, аммиаке, растворимый в этаноле, растворах едких щелочей, а также в диметилформамиде, пиридине, хлороформе, ксилоле.

Колориметрическое определение кадмия с помощью «бромбензтиазо» рекомендуется осуществлять методом экстракции ксилолом из щелочных растворов, содержащих сегнетовую соль. При этом первоначально оранжевый слой ксилола изменяется в красно-фиолетовый или фиолетовый в зависимости от концентрации кадмия.

Рекомендуемые условия определения кадмия заключаются в следующем.

К 3,5 мл слабокислого или нейтрального анализируемого раствора, помещенного в пробирку с притертой пробкой, содержащего 0,1—

10у Cd и 0,3 мл 40k-ного раствора сегнетовой соли, добавляют 4 мл ксилола, 0,2 мл 0,001 М (— 0,04%-ного) ксилольного раствора «бромбензтиазо» и затем 1,5 мл 10 /-ного раствора едкого натра. После это№ 14б088 го экстрагируют продукт, взаимодействия реактива с кадмием, встряхивая содержимое пробирки в течение 1 — 2 мин. Количество кадмия находят по окраске слоя ксилола путем сопоставления с окраской эталонных растворов, приготовленных в аналогичных условиях. Кадмий можно определять также фотометрически по калибровочной кривой.

Чувствительность реакции — 0,05у Cd в 4 мл ксилола при визуальном наблюдении и 0,1у Cd при фотометрическом измерении. Окраска экстрактов устойчива в течение многих часов.

С помощью «бромбензтиазо» можно экстрагировать от 0,1у Cd u более из 200 мл дистиллированной воды, содержащей 1 ил 107о-ного раствора едкого натра. На фиг. 1 показаны кривые спектров,поглощения ксилольного раствора реактива и продукта взаимодействия его с кадмием, где: 1 — раствор «бромбензтиазо»;

2 — тот же раствор с избытком кадмия.

На фиг. 2 показана кривая изменения оптической плотности экстрактов в зависимости от концентрации кадмия.

Подчинение закону Бера в указанных выше условиях соблюдается в интервале концентрацией 0,1 — 5у Сс1.

Изменение оптической плотности экстрактов — в зависимости от концентрации кадмия.

В условиях определения кадмия «бромбензтиазо» взаимодействует с некоторыми другими элементами (взятыми в количестве 50у) с образованием окрашенных соединений: с кобальтом — сине-фиолетового, медью — красно-фиолетового, таллием — малинового, цинком — оранжево-розового, ртутью (11) — розово-оранжевого, никелем — розовооранжевого, индием — розово-оранжевого.

В тех же условиях не образуют окрашенных соединений и не мешают определению кадмия:

500 — 1000-кратные количества Mg*, Са, Be, А1, I à, Sc, Y, Sb (Ш), v (IV), v (V), Pb, Ti, Th, As (III), Bi, U (VI), Mo, W, Cr (VI), Мп (II), Fe (III), Pt, а также 250-кратные количества Ва, Ge, Zr,Sb (V), Sn (IV), Ga, Pd. Кроме того, 1у Cd можно определить в присутствии некоторых других элементов при следующих соотношениях:

Cd: Hg (II) = 1: 50

Cd: Hg (I) =1:10

Cd: In =1: 10

Cd:Zn = 1:5

Cd: Ni =1:2

В присутствии до 500-кратных количеств кобальта определение кадмия возможно, применяя для маскирования нитрозо-P-соль, и до

50-кратных количеств Си, Со или Ni, маскируя их реагентом сульФоназо.

Определение кадмия возможно при соотношении Cd: Zn = 1: 200, но при более высокой щелочности раствора. В этом случае устойчивость окраски экстрактов снижается.

В присутствии до 1000-кратных количеств хрома (111) прибавляют

0,1 мл 25%-ного раствора лимоннокислого аммония.

Определению кадмия из 5 мл раствора не мешают значительные количества многих анионов, например:

" В случае Mg прибавляют 0,6 мл раствора сегнетовой соли. № 14б088 сульфатов — не менее 50 мг сернокислого калия; карбонатов — не менее 50 мг углекислого натрия; ацетатов — не менее 100 мг уксуснокислого натрия; фторидов — не менее 40 л г фтористого натрия; тартратов — не менее 80 яг сегнетовой соли; оксалатов — не менее 50 лг щавелевокислого аммония; цитратов — не менее 25 л г лимоннокислого аммония; фосфатов — не менее 2 иа фосфорнокислого натрия.

Реактивы и растворы, применяемые для колориметрирования:

«бромбензтиазо» вЂ” 0,001 молярный раствор в ксилоле (0,0384 г в

100 мл ксилола); вода дистиллированная, ГОСТ 6709-53, вторично перегнанная, из стеклянного прибора; калий — натрий виннокислый (сегнетова соль) 40%-ный раствор; о-ксилол, ТУ МХП 2940-51; натр едкий, ГОСТ 4328-48, 10%-ный раствор; нитрозо-P-соль, 2%-ный раствор; раствор, содержащий кадмий, готовят по ГОСТ 4212-48; сульфоназо — 0,5% -ный раствор.

1. Определение кадмия в присутствии цинка

1 — 2 мл слабокислого анализируемого раствора, содержащего 1—

10ч Cd, до 200@ Zn, помещают в пробирку с притертой пробкой, прибавляют 0,3 мл раствора сегнетовой соли и до объема 3 л л разбавляют водой. Затем прибавляют 4 мл ксилола, 0,2 мл раствора «бромбензтиазо» и 4 мл раствора едкого натра, закрывают пробирку пробкой и встряхивают 1 — 2 мин.

Количество кадмия определяют по интенсивности фиолетовой окраски слоя ксилола визуально по методу шкалы эталонных растворов, приготовленных в тех же условиях, или фотометрически .по калибровочной кривой (при длине волны в интервале 560 — 600 л р, кювета 5 .чл ).

Для измерения оптической плотности слой ксилола отделяют пипеткой с помощью груши.

2. Определение кадмия в присутствии кобальта, никеля или меди

К 3 мл слабокислого или нейтрального анализируемого раствора, помещенного в пробирку с притертой пробкой и содержащего кроме

0,1 — 10у Cd, 50у Со или 50у Ni, или 50у Си, добавляют 0,1 лил раствора сульфоназо, 0,3 мл раствора сегнетовой соли, 4 л л ксилола, 0,2 мл раствора «бромбензтиазо» и 1,5 мл раствора едкого натра. Содержимое пробирки встряхивают 1 — 2 мин и по отстаивании колориметрируют, как указано выше.

Если в анализируемом растворе, кроме кадмия, содержится до 500у кобальта, то для его маскирования вместо сульфоназо рекомендуется добавлять 1 мл раствора нитрозо-P-соли, сохраняя тот же объем водной фазы.

3. Определение 1,10 — "% кадмия в сернокислом калии осо бой чистоты

20 г сернокислого калия растворяют в воде, раствор переносят в мерную колбу емкостью 250 мл, разбавляют до метки водой и перемешивают. 50 мл раствора помещают в пробирку с притертой пробкой емкостью 100 мл, прибавляют 4 мл раствора сегнетовой соли, 4 л л ксилола, 0,2 мл раствора «бромбензтиазо», 20 мл раствора едкого натра и встряхивают. № 146088

Одновременно готовят эталонный раствор, содержащий в том же объеме 0,4v Cd и все те же реактивы, добавляемые в той же последовательности, как и анализируемый раствор.

Содержание примеси кадмия в сернокислом калии не превышает

1,10 %, если окраска слоя ксилола анализируемого раствора не будет более фиолетовой, чем окраска слоя ксилола эталонного раствора, содержащего 0,4у Cd.

При необходимости определить кадмий количественно, готовят в тех же условиях шкалу эталонных растворов, содержащих 0; 0,2; 0,4;

06; 0,8; 1у Cd и колориметрируют экстракт анализируемого раствора визуально, либо фотометрически.

4. Определение 110 6 % кадмия в азотной кислоте

20 г азотной кислоты помещают в фарфоровую чашку и выпаривают досуха на водяной бане, Сухой остаток растворяют в небольшом количестве воды, и раствор переносят в пробирку с притертой пробкой емкостью 25 мл. Общий объем анализируемого раствора — 7 мл. Затем добавляют 0,5мл раствора сегнетовой соли,4 ил ксилола,0,2мл раствора «бромбензтиазо» и 2 л л раствора едкого натра. Пробирку закрывают пробкой, встряхивают и по отстаивании колориметрируют, как указано выше, с тем изменением, что готовят эталонный раствор, содержащий 0,2у Cd.

Предмет изобретения

Способ количественного определения кадмия путем фотоколориметрирования окрашенных комплексов, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения, в качестве комплексообразователя применяют «бромбензтиазо» вЂ” 6-бромбензтиазол- (2-азо-1 )— нафтол-2, № 146088

0

de оз а о! 2 3 4 . 5 а 7 8 9 /О gad

Фиг 2

Составитель С. В. Кокорев

Редактор Н. И. Мосин

Г1одп. к печ 24.V-62 г. Формат бум, 70Х108 /, Объем 0,52 изд. л

Зак. 5010 Тираж 700 Цена 4 коп.

ЦБТИ 1(омитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/б.

Типография ЦБТИ Москва Петровка, 14. оз

ld2

0,2

0,2 аs о,I

o,i а,1

o,ï цп

О,а4

0,0

Техред А, А. Камышникова Корректор Г. Е. Кудрявцева