Способ экстракционно-фотометрического определения кобальта

 

Изобретение относится к способам экстракционно-фотометрического определения кобальта, позволяет повысить чувствительность и обеспечить возможность анализа в широком интервале PH от 2 до 12,5 при исследовании различных объектов. Способ заключается в переводе кобальта в ионный ассоциат с роданид-ионами (0,2 - 0,4<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-5</SP>М) и бистриметинцианином (4,5 - 6,0<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-5</SP>М), экстракции смесью толуола с циклогексаноном (соотношение 3:2) при PH раствора от 2 до 12,5. Чувствительность анализа - до 0,002 мкг/мл. 7 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (gI)g 6 01 N 31/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЪ (21) 4627317/31-26 (22) 29.12.88 (46) 15.11.90. Бюл, Р 42 (71) Ужгородский государственный университет и Институт органической химии АН УССР (72) И. С. Балог, П, II. Киш, И. Л. Иушкало, В. П. Угрин и И, И. Зимомря (53) 543.42.062(088.8) (56) Котельская Л. И.,Киш П. П. Экстракция и фотометрическое определение кобальта в виде комплекса с роданидионами и малахитовым зеленым. - Журнал аналитической химии, 1973, т. 28, вып. 10. с, 1999-2003.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам экстракционно-фотометрического определения кобальта, и может найти применение в анализе различных объектов, в том числе полупроводниковых мате риалов.

Цель изобретения — повышение чувствительности и обеспечение возможности анализа в широком интервале рН от 2 до 12,5.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят

11,79 мкг кобальта (0,2 мл .1 ° 10" M раствора CoSO ), 0,3 мл 5 М ЛН, БСИ, 0,5 мл 5 10 И раствора красителя, различные количества разбавленной серной кислоты или NaOH и разбавляют дистиллированной водой до общего объ»

„„SU„, 1606932

2 (54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОИЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (57) Изобретение относится к способам экстракционно-фотометрического определения кобальта, позволяет повысить чувствительность и обеспечить воэможность анализа в широком интервале рН от 2 до 12,5 при исследовании различных объектов. Способ заключается в переводе кобальта в ионный ассоциат с роданид-ионами (0,2-0,4 10 М) и бистриметинцианином (4,5-.6,0 10 - N)y экстракции смесью толуола с циклогексаноном (соотношение 3:2) при рН раствора от 2 до 12,5. Чувствительность анализа — до 0,002 мкг/мл. 7 табл. е ема 5 мл. рН раствора контролируют с помощью рП-метра. К водному раствору приливают 5 ип смеси (3:2) толуола с циклогексаноном и экстрагируют в течение 1 мин, отделяют органическую фазу от водной, центрифугируют и измеряют оптическую плотность (А) при 635 нм на спектрофотометре СФ-46 (или СФ-26) в кюветах с толщиной слоя 0,1 см относительно экстракта контрольного опыта (беэ кобальта).

Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что чувствительность определения кобальта максимальна при кислотности водного раствора с рН 212,5. Равновесная концентрация роданида аммония NHySCN - 0,3 моль/л, красителя - 5 10 моль/л.

Пример 2 ° В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят

1606932, 3

11 79 икг кобальта (0,2 мл 1 «10 М

CoS04), 0,5 мл 5 IO

Данные .табл. 2 показывают, что чувствительность определения кобальта. максимальна при концентрации роданид- 15 ионов, (по роданиду .аммония) в водном растворе, равной 0,2-0,4 моль/л. Равновесная концентрация красителя5 10 моль/л, рН 6-7.

Пример 3. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 11,97 мкг кобальта (0,2 мл 10 М сульфата кобальта), 0,3 мл 5 M раствора роданида аммония, разные коли- 25 чества 5 10 М раствора красителя бистриметинционина и дистиллированную воду до общего объема раствора 5 мл.

Приливают. 5 мл смеси .(3 2) толуола с циклогексаноном и экстрагируют в те- 3р чение 1 мин. Далее определение ведут аналогично примеру 1.

Данные табл. 3 показывают, что чувствительность определения кобальта максимальна при концентрации красите 35 ля бистриметинцианина (4,5-6,0) х з 10 моль/л. Равновесная концентрация роданида аммония "- 0,3 моль/л, рН 6-7.

Пример 4. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят

11,79 мкг кобальта (0,2 мл 10 М

CoS0 ), 0,3 мл 5 M раствора NH

Данные, представленные в табл. 4, показывают, что чувствительность определения кобальта максимальна при экстракции его ионного ассоциата (ИА) смесью толуола с циклогексаноном, объ55 емное соотношение которых равно 3:2.

Равновесные концентрации роданида аммония — 0,3 моль/л, красителя5 ° 10" моль/л, рН 6-7.

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа было проведено определение кобальта в растворах его чистых солей и легированном монокристалле SbSI-Co (примеры 5 и 6).

Пример 5. Определение кобальта в растворах его чистых солей. В градуированные пробирки с при- тертыми пробками вводят 11,79 мкг кобальта (0,2 мл 10 M сульфата кобальта), 0,3 мл 5 М раствора роданида, аммония, 0,5 мл 5 10 M раствора красителя и 4 мл дистиллированной воды.

Содержимое пробирок перемешивают, приливают 5 мл смеси (3:2) толуола с циклогексаноном и экстрагируют в течение

1 мин. Органическую фазу отделяют, центрифугируют и измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при

635 нм относительно экстракта контрольного опыта (без кобальта). Количество кобальта определяют по градуировочному графику, построенному аналогично с помощью стандартных растворов кобальта. Полученные данные представлены в табл. 5 (и = 6; Р = 0 95;

= 2,571) .

П.р и м е р 6. Определение кобальта в легированных монокристаллах

SbSI-Со . Навеску пробы (0,2 r) растворяют при нагревании в смеси 5 мл серной кислоты и 1 мл 0,1 И раствора винной кислоты, После полного растворения пробы полученный раствор переносят в мерную колбу емкостью 25 мл и разбавляют до метки бидистиллятом.

В делительную воронку емкостью 25 мл отбирают аликвотные части (1,0 2,0 мл) .исследуемого раствора, нейтрализуют 4 M раствором гидроокиси натрия до рН 2-12,5, добавляют 0,3 мл

5 II раствора роданида аммония, 0,5 мл 5 10 М раствора красителя и дистиллированную воду до общего объема 5 мл. Приливают 5 мл смеси (3:2) толуола с циклогексаноном и экстрагируют смесь в течение 1 мин. Далее анализ проводят как описано в приме« е 5. Результаты анализа представлены в табл. 6.

Использование предлагаемого способа экстракционно-фотометрического. определения кобальта обеспечивает повышение (в четыре раза) чувствительности определения, расширение диапазона определяемых концентраций ко1,8 2,0 4,0 6,0 8,0 10 12,5 12,8

Кислотность 1,0 раствора, РН

Чувствитель- 1,85 2,85 3, 19 3,20 3,21 3, 19 3,20 3,20 2,75 ность определения 10

Та:блица 2

0,05 0,1 0,2 0,.3 0,4 0,5 0,8

Концентрация роданида аммония, M

Чувствительность 2,04 2,87 3,20 3,21 3,20 3,01 2,65 определения, Р.1О->

Таблица 3

Концентрация кра- 3,0 4,0 4,5, 5,0 6,0 6,5 7,0 сителя, M С . 10

Чувствительность 2,42 2,95 3,20 3,20 3,21 3,02 2,88 определения

E 1O

Таблица 4

3ю5 3э2 Зэ1 3ю0 219 2э8 2ю5

Толуол, мл

Циклогексанон, мл 1,5 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,5

Чувствительность 1,21 2,75 3,02 3,20 3,04 2,84 2,14 определения

Я 10

5 1606932 6 бальта по, сравнению с известным -спо- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я собом (табл. б и табл. 7), причем оп- Способ экстракционно-фотометричесределение не требует точного контро- кого определения кобальта, включающий лирования рН раствора (РН 2-12,5), перевод его в растворе в. ионный ассочто значительно упрощает выполнение †.. циат с роданид-ионами и основным краанализа. Кроме того, предлагаемый спо- сителем, экстракцию образующегося ассоб является высокоизбирательным, что социата смесью циклогексанона с оргарасширяет круг объектов, подлежащих ническим растворителем и последующее анализу на содержание кобальта. фотометрирование экстракта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

Таким образом, предлагаемый способ повышениЯ чУвствительности и обеспеуспешно может быть использован в за- чения возможности анализа в широком водских и научно-исследовательских интервале РН от 2 до 12,5, в качестве лабораториях при анализе различных 15 основного красителя использУют бистобъектов на содержание мнкропримесей Риметинцианин с конЦентРаЦией в Расткобальта. Относительная погрешность воРе,(4,5-6,0) 10 моль/л, а в каче-. определения кобальта не превышает стве растворителя толуол при соот«+3-41. ношении с ци.логексаноном 3:2.

Таблица 1

1606932.

Таблица 5 ительное артное отние, Sr

11, 79

0,01

11,77 + 0,07

Таблица 6.

S ° tp

0,066-+ 0,002 0,029

Т а блица 7

Показагель

0,13 ° 10 0,18 ° 10 0,36 ° . 10 8,6 10 32, Иолярный коэффициент поглощения, :

9м,„е нм

Предел обнаружения, мкг/мл

635

630

620

620

610

0,327 0,164

О, 002

0i007

0,439

Составитель Г. Цой

Редактор А. Ренин Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Вескид

Заказ 3548 Тираж 491 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

t l t! Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, ул. Гагарина, 101

3

5

2

4

1,0

1,0

-1,0

2,0

2 ° 0

2,0

11,68

11,74

11,87

11, 78

11,82

11„75

0,53

0,55

0 52

1,08

1,02

1,06

0,066

0,069

0,065

0,068

0,064

0,066