Способ определения хрома в промышленных материалах

 

Изобретение относится к способам определения хрома в промышленных материалах и может быть использовано с целью обеспечения возможности анализа палладийсодержащих промышленных материалов .Дляэтогопроводят высокотемпературное вскрытие навески палладия , выщелачивание плава. В аликвотную часть полученного раствора с концентрацией NaOH 1,5-2,5 М добавляют солянокислый этилендиамин и перемешивают. Проводят нейтрализацию раствора, затем вводят дифенилкарбазид и соляную кислоту до концентрации 0,20-0,25 М. Измеряют интенсивность окраски полученного комплекса в растворе на спектрофотометре. Содержание хрома определяют по градуировочному графику. Способ позволяет проводить количественное определение хрома с высокой точностью в палладийсодержащих промышленных материалах. 3 табл. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 01 N 31/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л

C 4

6д

Ф

О

О 4 (21) 4812440/26 (22) 09.04.90 (46) 15.05.92. Бюл. М 18 (71) Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии "Сибцветметниипроект" (72) Т.А. Бабкина, Л.И. Потапенко и Т.И. Карацуба (53) 543.062(088,8) (56) Гинзбург С.И. Аналитическая химия платиновых металлов, — М.: Наука, 1972, с. 537.

ГОСТ 13583 — 11.81. Глинозем. Методы определения оксида хрома. — М.: Госстандарт СССР, с. 12-15. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА В

П РОМ Ы ШЛ Е Н Н ЫХ МАТЕ РИАЛАХ (57) Изобретение относится к способам определения хрома в промышленных материИзобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения микросодержаний хрома в палладийсодержащих промышленных материалах.

Известны способы определения хрома в палладий высокой чистоты: 1) фракционным испарением примесей — спектр фотографируют в интервале времени интенсивного поступления примесей в разряд4 определяемое содержание хрома 05 8 х

10, ; 2) измерением интенсивностей линий хрома в порошках эталонов и проб, смешанных с графитовым порошком и напрессованных на графитовые стержни в виде таблеток; определяемое содержание хрома 0,1-1 10 ф(,.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является спектрофотоалах и может быть использовано с целью обеспечения воэможности анализа палладийсодержащих промышленных материалов. Для этого проводят высокотемпературное вскрытие навески палладия, выщелачивание плава. В аликвотную часть полученного раствора с концентрацией

NaOH 1,5-2,5 M добавляют солянокислый этилендиамин и перемешивают. Проводят нейтрализацию раствора, затем вводят дифенилкарбазид и соляную кислоту до концентрации 0,20-0,25 М. Измеряют интенсивность окраски полученного комплекса в растворе на спектрофотометре. Содержание хрома определяют по градуировочному графику. Способ позволяет проводить количественное определение хрома с высокой точностью в палладийсодержащих промышленных материалах, 3 табл, метрический способ определения хрома в глиноземе с дифенилкарбазидом.

Способ включает высокотемпературное вскрытие материала (спекание), выщелачивание спека, нейтрализацию полученного раствора серной кислотой, образование окрашенного комплекса хрома дифенилкарбазидом в кислой среде, спектрофотометрическое измерение интенсивности окрашенного комплекса хрома.

Недостатки способа: невозможность определения хрома в присутствии палладия, т.е. в любых палладийсодержащих материалах: способ предусматривает предварительное окисление хрома (! И) до хрома (Vl) перманганатом калия и последующее восстановление избытка марганца, что удлиняет анализ.

1734007

Цель изобретения — обеспечение возможности анализа палладийсодержащих промышленных материалов.

Поставленная цель достигается следующим образом: сначала проводят щелочное сплавление анализируемого материала; выщелачивают плав водой (хром находится в степени окисления (VI); добавлением этилендиамина солянокислого связывают частично перешедший в раствор палладий при концентрации NaOH 1,5 — 2,5 М, хром в этих условиях не взаимодействует с этилендиамином; нейтрализуют раствор соляной кислотой и добавляют ее до концентрации

0,20-0,25 М, необходимой для комплексообразования хрома с дифенилкарбазидом; проводят комплексообразование хрома (Vl) добавлением раствора дифенилкарбазида, при этом хром (VI) окрашивается в розовофиолетовый цвет; выдерживают 10 — 15 мин для развития окраски комплекса и измеряют интенсивность окрашенного соединения хрома при длине волны 545 нм в 50 мм кювете.

Исследования показали, что наиболее полное связывание палладия этилендиамином солянокислым происходит в 1,5 — 2,5 М растворе NaOH в течение 10-15 мин.

В среде с содержанием NaOH менее 1,5

М палладий частично остается несвязанным, что не дает возможности проводить определение хрома; в кислых средах палладий не взаимодействует с этилендиамином соля но кислым.

Добавление NBOH более 2,5 M не имеет смысла, так как увеличивается солевой фон и, соответственно, ухудшаются условия связывания палладия.

Таким образом, при переходе к нейтральной и кислой среде невозможно устранить мешающее влияние палладия, так как палладий не взаимодействует с этилендиамином, следовательно, не будет и окрашивания хрома с дифенилкарбазидом, Установлено также, что комплекс палладия обладает устойчивостью в 0,20 — 0,25 М соляной кислоте в течение 45-50 мин, что достаточно для измерения интенсивности окрашенного дифенилкарбазидом раствора хрома.

Влияние концентрации соляной кислоты на интенсивность окраски хрома с дифенилкарбаэидом показано в табл.1, из которой следует, что наибольшая чувствительность определения хрома при одновременной устойчивости комплекса палладия достигается в 0,20-0,25 M соляной кислоте (содержание хрома 3,0 мкг, iL= 545 нм, I=

= 50 мм, спектрофотометр СФ-46).

Таким образом, проведенные исследования показали возможность определения микропримеси хрома в виде комплекса с дифенилкарбазидом (ДФК) в палладийсодержащих материалах на фоне остаточных количеств палладия, которые предварительно связывают в комплекс этилендиамином, устраняя тем самым его мешающее влияние.

10 Способ осуществляется следующим образом.

Навеску губчатого или металлического палладия (содержание основного компо-. нента 99,98 и 98,87 соответственно) массой

15 1,0 г помещают в тигель из стеклоуглерода, в который предварительно добавлено и расплавлено 6 r NaOH и 0,1-0,2 r NazOg. Содержимое тигля нагревают при 250-300 С до получения жидкой массы и помещают в му20 фельную печь при 300+ 20 С на 5 — 7 мин.

Сплав охлаждают и выщелачивают 60 — 75 ч см воды при нагревании. Раствор, содержащий нерастворимые частички, переводят в мерные колбы вместимостью 100 смз, до25 водят до метки водой, перемешивают и отфильтровывают через плотный фильтр в сухой стакан. Первую порцию фильтрата 5—

10 см в анализе не используют.

Отбиуают аликвотную часть раствора

30 10 — 25 см в зависимости от содержания хрома в мерную колбу вместимостью 50 см .

Добавляют в раствор 0,1 — 0,15 r этилендиамина солянокислого, перемешивают и через

10-15 мин проводят нейтрализацию раство35 ра HCI 1:1 по фенолфталеину. После этого добавляют 2 см HCI и 2 см 1 -ного раствора дифенилкарбазида, приготовленного на ацетоне, Через 10 мин доводят до метки водой, перемешивают, измеряют интенсив40 ность окраски не спектрофотометре СФ-46 при =545 нм в кювете с I=50 мм относительно воды. По ходу анализа проводят контрольный опыт и вводят при расчете содержания хрома поправку на его величи45 ну, Градуировочный график строят в интервале 1 — 10 мкг в 50 см .

Сопоставить результаты определения хрома в промышленных материалах, содержащих палладий, с результатами определе50 ния хрома по способу-прототипу не представляется возможным ввиду того, что в способе-прототипе комплекс хрома с ДФК образуется в сернокислой среде. В предлагаемом же способе определение хрома в

55 сернокислой среде связано с разрушением комплекса палладия с этилендиамином солянокислым, что приводит к образованию сульфатных соединений палладия, дающих опалесценцию растворов. Сравнение с

ГОСТ 12225 — 80 "Палладий. Методы анали1734007

30 Таблица1

П имечание

Снсi,M

0,204

0,1

0,12

0,206

0,15

0,202

0,205

0,20

0,202

0,25

0,180

0,30

0,170

0,50

1,2

0,152 за" также невозможно, так как хром не определ я ют.

Для контроля правильности предложенного способа определения хрома использован метод "Введено-найдено" (введенное количество хрома проводили через весь ход анализа).

Из табл. 2, в которой представлены результаты определения хрома методом "Введено-найдено", следует, что полученные результаты по предлагаемому способу подтверждаются сходимостью количества введенной и найденной добавок.

Результаты указывают на отсутствие систематической ошибки анализа.

Из табл. 3, в которой представлены результаты определения хрома в палладийсодержащих промышленных материалах (палладии металлическом, палладии губчатом и палладиевом катализаторе) предлагаемым способом, следует, что результаты анализа промышленных материалов на содержание хрома совпадают с результатами этих же проб с введенной добавкой, т.е. подтверждается правильность предлагаемого способа.

Предлагаемый способ позволяет определять хром в палладийсодержащих материалах высокочувствительным спектрофотометрическим методом. В способе исключены безвозвратные потери платиновых металлов. Не используются токсичные ве5 щества.

Разработанный способ расширяет возможности не получавших развития в течение многих лет физико-химических методов контроля примесей в чистых платиновых ме10 таллах, в частности хрома, который ранее не определялся.

Формула изобретения

Способ определения хрома в промыш15 ленных материалах, включающий высокотемпературное вскрытие пробы, выщелачивание, образование окрашенного комплекса с дифенилкарбазидом и последующую количественную регистрацию спект20 рофотометрическим методом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности анализа палладийсодержащих промышленных материалов, предварительно проводят связывание палладия в комплексе этилен25 диамином солянокислым в 1,5-2,5 М растворе гидроксида натрия, а образование окрашенного комплекса с дифенилкарбазидом ведут в 0,20 — 0,25 М соляной кислоты.

При добавлении дифенилкарбазида образуется характерная окраска комплекса хрома с дифенилкарбазидом, но через 10-15 мин растворы опалесцируют.

Комплекс Pd с этилендиамином разрушается.Onределение хрома становится невозможным.

Окраска раствора характерна для комплекса хрома с дифенилкарбаэидом. Раствор не опалесцирует 45-50 мин, т.е. комплекс Pd с этилендиамином устойчив в течение этого времени, Растворы прозрачны, не опалисцируют 5-6 ч, но при этих содержаниях соляной кислоты уменьшается чувствительность on е еления х ома.

1734007

Таблица2

ТаблицаЗ