Способ определения платины

 

Изобретение применимо для определения платины в природных и технических материалах. Способ включает перевод платины в кислой среде в комплексные соединения с ковалентно закрепленными на поверхности сорбента - кремнезема N-аллил-N'-пропилтиомочевиной, N-фенил-N'-пропилтиомочевиной, N-бензоил-N'-пропилтиомочевиной, и измерение интенсивности люминесценции на поверхности указанного сорбента при температуре 77К и при 580 нм. Достигается расширение диапазона определяемых содержаний, повышение чувствительности и упрощение анализа.

Изобретение относится к аналитической химии элементов, а именно к методам люминесцентного определения платины, и может быть использовано в практике определения платины в сплавах, геологических материалах, технологических растворах и других объектах сложного состава.

Для определения микроколичеств платины в объектах различного вещественного состава используется простой в аппаратурном оформлении, достаточно чувствительный и селективный люминесцентный метод.

Известен способ определения платины, основанный на измерении интенсивности люминесценции экстрактов хлорокомплексов платины (IV) с родамином 6Ж (Микаэлян Д.А., Григорян Л.А., Овсепян Е.Н. Зав. лаборатория, 1987, т. 53, N 3, с. 14-15), характеризующийся низким пределом обнаружения - 0,008 мкг/мл. Линейность градуировочного графика сохраняется до 0,7 мкг/мл платины. Способ включает следующие стадии: создание кислотности раствора до pH 2, последовательное добавление хлорида калия, хлороводородной кислоты, родамина 6Ж, толуола; интенсивное встряхивание, отделение органической фазы вместе c твердофазной пленкой, добавление ацетона, интенсивное перемешивание и измерение интенсивности люминесценции полученного толуол-ацетонового раствора.

К недостаткам способа следует отнести малый диапазон определяемых содержаний платины, невысокую селективность определения в присутствии платиновых и цветных металлов, длительность и трудоемкость процедуры определения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения платины (Пахомова И.Г., Кузякова Н. Ю. , Фадеева В.И. Низкотемпературное люминесцентное определение платины тиомочевиной// Журн. аналит. химии, 1988, т. 43, N 8, с. 1472-1475), включающий операции подкисления пробы до 1-5 М ₂SO₄, введение раствора тиомочевины до содержания 5·10^-5 М, перемешивание, выдерживание в течение 30 мин и измерение интенсивности люминесценции при 77К.

К недостаткам способа можно отнести относительно небольшой диапазон определяемых содержаний, узкий диапазон кислотности растворов, относительно небольшую селективность определения в присутствии платиновых и цветных металлов.

Данный способ выбран в качестве прототипа.

Цель изобретения - расширение диапазона определяемых содержаний, снижение относительного предела обнаружения и упрощение методики определения платины.

Поставленная цель достигается тем, что в исследуемый раствор, содержащий кроме платины преобладающие количества неблагородных и цветных металлов, вносят сорбент - кремнезем, химически модифицированный производными тиомочевины, в частности N-аллил-N'-пропилтиомочевиной, N-фенил-N'-пропилтиомочевиной, N-бензоил-N'-пропилтиомочевиной, интенсивно перемешивают в течение 15 мин, растворы декантируют, сорбент промывают 0,1 М HCl, измеряют интенсивность люминесценции сорбента при 580 нм и при 77К.

Сущность способа заключается в том, что находящаяся в растворе платина в широком диапазоне кислотности (6М H₂SO₄ (6М HCl) - pH 9) количественно извлекается кремнеземами, химически модифицированными производными тиомочевины. При этом на поверхности сорбента образуются люминесцирующие при глубоком охлаждении (77К) комплексные соединения платины с производными тиомочевины, ковалентно закрепленными на поверхности кремнезема.

Сорбция в статическом режиме протекает очень быстро (время установления сорбционного равновесия 10-15 мин) и количественно, что позволяет сконцентрировать и полностью извлечь платину даже из очень разбавленных растворов в динамическом режиме. Абсолютный предел обнаружения платины при навеске сорбента 0,1 г составляет 0,1 мкг.

В предлагаемом способе содержание платины в произвольном объеме раствора не должно быть менее 0,1 мкг. Данное количество платины на 0,1 г сорбента является той минимальной концентрацией, которую удается зарегистрировать на существующих приборах относительно сигнала фона. Градуировочный график линеен в диапазоне 0,1 - 120 мкг платины на 0,1 г сорбента. При этом при использовании 100 мл раствора относительный предел обнаружения составляет 0,001 мкг/мл, при использовании 200 мл раствора относительный предел обнаружения составляет 0,0005 мкг/мл.

Для лучшего восприятия способа предлагаются следующие примеры.

Пример 1 (прототип). В градуированную пробирку вводят 10 мкг платины в виде раствора в HCl, 5 мл 2М серной кислоты, 1 мл 5 · 10^-2 М раствора тиомочевины, разбавляют водой до 10 мл, перемешивают, выдерживают в течение 30 мин. Охлаждают до температуры 77К и измеряют интенсивность люминесценции. Количество платины находят по градуировочному графику. Найдено 9,7±0,5 мкг.

Пример 2 (предлагаемый способ). К раствору, содержащему платину в количестве 10 мкг, прибавляют 0,1 г сорбента - кремнезема, химически модифицированного производными тиомочевины, перемешивают в течение 15 мин, раствор декантируют, сорбент охлаждают до температуры 77К и измеряют интенсивность люминесценции при 580 нм. Количество платины находят по градуировочному графику. Найдено 9,9±0,4 мкг.

Пример 3 (предлагаемый способ). К раствору, содержащему платину в количестве 150 мкг, прибавляют 0,1 г сорбента - кремнезема, химически модифицированного производными тиомочевины, перемешивают в течение 15 мин, раствор декантируют, сорбент охлаждают до температуры 77К и измеряют интенсивность люминесценции при 580 нм. Количество платины находят по градуировочному графику. Найдено 150±5 мкг.

Пример 4 (предлагаемый способ). 1 л раствора, содержащий 0,2 мкг платины, 10 г железа, 10 г никеля, 10 г кобальта, 10 г цинка пропускают через хроматографическую колонку, содержащую 0,1 г сорбента со скоростью 1 мл/мин, промывают 10 мл 0,1М HCl, сорбент вынимают и измеряют интенсивность люминесценции при 580 нм и 77К. Количество платины находят по градуировочному графику. Найдено 0,21±0,05 мкг.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять платину в количестве 0,1 - 150 мкг/0,1 г сорбента. Кроме того, способ значительно упрощается за счет исключения операций создания необходимой кислотности раствора и добавления раствора тиомочевины. Получаемые сорбенты устойчивы длительное время без изменения спектрально-люминесцентных характеристик.

Источники информации 1. Микаэлян Д.А., Григорян Л.А., Овсепян Е.Н. // Зав. лаборатория, 1987, т. 53, N 3, c. 14-15.

2. Пахомова И.Г., Кузякова Н.Ю., Фадеева В.И. Низкотемпературное люминесцентное определение платины тиомочевиной// Журн. аналит. химии, 1988, т. 43, N 8, c. 1472-1475.

Формула изобретения

Способ определения платины, включающий перевод ее в кислой среде в комплексные соединения с производными тиомочевины и измерение интенсивности люминесценции при температуре 77К, отличающийся тем, что в качестве производных тиомочевины используют ковалентно закрепленные на поверхности сорбента - кремнезема N-аллил-N'-пропилтиомочевину, N-фенил-N'-пропилтиомочевину, N-бензоил-N'-пропилтиомочевину, а измерение интенсивности люминесценции осуществляют на поверхности сорбента - кремнезема при 580 нм.