Способ фотометрического определения тантала
Сова Советсимя
Социапмстммеееи
Реотублнк
673609 (6!) дополнительное к авт. свид-ву
{22) Заявлено 09.03,77 (2! ) 2460900/23 — 26 е присоединением заявки № (23) Приоритет
{5! } М. Кл.
С 01 0 35/00
G 01 И г1Д4
Гевудеретзаае9 яеввтвт ссср ю лемм юзебрвтеиий я еткрмтнй
Опубликовано 15.07.79. Бюллетень №26
Дата опубликования описания 19.07.79 (53) УДК 543.42..062: 546.883 (088.8) (72) Автори изобретения
М. И. Забоева, В. Н. Семянникова и H. Н, Пейхвассер (7!) Заявитель
Уральский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. А. M. Горького (54) СПОСОБ ФЩ ОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАНТАЛА!
Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к фотометрическим методам определения тантала, например, в смешанных кар бидах и окислах тантала и циркония. Известные экстракционно-фотометрические методы определения тантала с кристаллическим фиолетовым, у бриллиантовым зеленым, бутилродамином С и другими реагентами используются только с предварительным отделением тантала от мешающих элементов — циркония, молибдена, вольфрама, кремния, титана и ниобия. Низкая селективность, 10 плохая воспроизводимость результатов и необходимость экстракции является основными недостатками всех экстракционно-фотометрических ме. тодов определения тантала (1}, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переведения тантала в комплексное соединение с мо- "либдатом в присутствии восстановителя — двух- хлористого олова (2}. Указанный способ состоит в следующем: к водному раствору соли фтортанталата калия (содержащему соответственно l20 мкг тантала) добавляют 10 мл 1%-ного молибдата натрия, довоДят до рН 1,5-2,0 (Св + 0,012
0,03 Н), добавляют 10 мл Н 504 (1:1) и 1 мл
0,85%-ного раствора хлорида олова (II) . Измеря- ют оптическую плотность растворов при Л 820 нм.
Но недостаточная селективность мешает определению тантала в сложных материалах, содержащих кремний, цирконий, железо, титан, ниобий, кобальт, алюминий, оксалат, молибдат. Способ характеризуется также плохой воспроизводимостью результатов вследствие малой устойчивости синей окраски растворов комплекса (10 мин).
Целью изобретения является повышение селек. тивности определения тантала.
Цель достигается описываемым способом фотометрического определения тантала путем пере. ведения тантала в восстановленный танталкремнемолибденовый комплекс путем введения в айали зируемый раствор помимо молибдата натрия и. двухлористого олова, силиката натрия и сульфа. та гидразина при концентрации водородньгх ионов 0,30-0,40 r-ион/л. Указанный комплекс получают при последовательном добавлении к водному оксалатному раствору тантала силиката нат. рия, серной кислоты до концентрации Н+ — 0,30673609
,Раствор И
Содержание элемента, мг
Найдено р 5 tdK
I тантала, FeI В» Ег® 81 Та- мг.
1 0 5 0,8 0,025
1 10-3 4а10-3
0,023
0,025
0,026 среднее 0,025
1 1 0,5 0„8 0,050
1„10„3 4.,10„3, 0,052
0,052
0,050 среднее 0,051
1 1 0,5 0,8 0,250 0,260
5 ° 10-3 lrl0- ) 0,255
0,250 среднее 0,255
0,40 Н, молибдата натрия и смешанного восстановителя SnC13+ Н3 Нд ° H3 SO .
При этом образуется тройной танталкремнемолибденовый восстановленный гетерополнком плекс.
Силикат натрия вводят в 300-кратном иэбытКе K IrrHTIJPj.
Выбранный интервал концентрации ионов водорода 0,30-0,40 r-ион/л, соответствует оптимальным условиям образования тройного танталкрем- ro немолибденового гетерополикомплекса, а величина его исключает необходимость строгого контроля за установлением оптимальной кислотности раствора, а также обеспечивает хорошую воо .производимость результатов анализа. Оцтималь- 1 5 ное содержание реагентов соответствует 300400.кратному избытку силиката и 5000-кратному избытку молибдата натрия.
В выбранных условиях наблюдается прямоли« нейная зависимосп оптической плотности раст- 2О воров от концентрацйи тантала в пределах от 5 до 40 мкг в 500 мл конечного объема.
Вольфрам, цирконий, кремний и железо в данных условиях не мешают определению тантала.
Рассчитаннь|й кажущийся молярный коэффици- 25 ент цогащения равен 66000. Раствор окрашивается в синий цвет с максимальным светопоглощением при Х 730-750 им. Окраска раствора устой. чива более 4 ч. — средняя квадратичная погрешность ofäenüíÎÃÎ Одре- у делений; — средняя квадратичная ж грешность среднего опреде пения;
Пример 1. Анализ проб смешанных карбидов: Ta — Hf — С, Та -Zr — С.
В платиновую чашку помещают навеску 0,05 г пробы смешанных карбидов, добавляют 5 мл плавиковой кислоты и 5 мл серной кислоты (1:l), нагревают до паров S03, добавляют 1-3 мл
HN03 конц., снова 5 мл Н> $04 (1:1) и нагревают до паров S03, обмывают стенки чашки водой и снова упаривают до паров S03. Эту операцию по)вториют дважды. К остатку добавляют 4 r (NH ) 3 C30,, Содержимое чашки переводят в мер, ную колбу емкостью 500 мл, доводят до метки водой. В мерную колбу емкостью 50 мл берут аликвотную часть раствора (1,0 мл), разбавляют до
10 мл 1%-ным раствором (NH4) 3С304, 5 мл под) кисленного раствора силиката натрия (Т; 100 мкг/мл, рН 1,8-2,0). 4,5 мл 2,0 Н Н3$04 4,7 мл
5%-ного Na3 Мо04, 3 мл раствора смешанного восстановителя (6,5% )ч, Н4 НЗS04 5% Н, SO, и 0,23%
SnCi>). Через 30 )мин доводят до метки водой и измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре ФЭК-Н вЂ” 57, светофильтр
Н 8 (1 656 нм) в кювете с толщиной поглощающего слоя ЬЗО нм относительно воды. Содержание тантала рассчитывают по градуированному графику.
Результаты анализа растворов искусственных смесей соответствующего состава приведены в табл. 1.
Таблица 1 = X с,k — максимальное вероятное отклонение, при а в0,95.
Мешают определению 20 мкг тантала в виде танталкремнемолибденовой сини элементы при соотношениях (Та:Э): Ч(1:5), Р (1:1), Nb(1:5) Ti(l:100) .
673609
Таблица 2
Содержани тантала в пробе, %
Найдено тантала, %
Отклонение от среднего, % 0,щ =Q о,к
24,0
23,5
24,0
24,3 — 0,4
+0,1
+04
0,2
16,0
16,0
16,3
15,8
0,0
+0,3 — 0,2
0,1 среднее 16,0
21,0
20,8
20,5
21,0
+0,2.
0,0 — 0,3
0,1
0,6 среднее 20,8
ЦНИИПИ Заказ 4004/23 Тираж 590 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4
Предлагаемый способ переведения тантала в восстановленный танталкремнемолнбденовый ю комплекс использован для определения тантала в пробах с высоким содержанием циркония
160-80%) и тантала.
Пример 2. Определение тантала в смесях окислов тантала и циркония.
Применение известного восстановленного танталмолибденового комплекса для данных проб невозможно беэ отделения тантала от циркония, а разделение этих элементов любым способом вызовет большую погрешность в анализе вследствие потерь тантала, соосажденного с циркоюь40 ем;
Предлагаемый способ обладает высокой селективностью и позволяет определять тантал в цирконийсодержащих материалах беэ разделения этих элементов.
45 .Простота (отсутствие многочисленных операций разделения элементов) фотометрического способа определения тантала в виде танталкремнемолибденового синего комплекса значительно повышает производительность труда аналитика.
Длительность анализа 10 проб на содержание тантала известным зкстракционио-фотометрическим методом с метиловым фиолетовым состав- ляет 12-14 ч, предлагаемым способом в виде
Та — Si,—.Ìo сини 5 ч, Образцы проб смесей окислов тантала и циркония приготовлены в лаборатории аналитической химии института химии УНЦ АН СССР, Со держание циркоиия в пробах окислов 70-80%.
Анализ образцов проводят по методике, описанной в примере 1, Результаты анализа искусственных смесей окислов циркония и тантала представлены в табл. 2.
Формула изобретения
1. Способ фотометрического определения тантала, включающий переведение тантала в водорастворимое окрашенное комплексное соединение с помощью молибдата натрия и двуххлористого олова и последующее фотометрирование, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения, переведение тантала в комплексное соединение осуществляют в оксалатном растворе при концентрации ионов водорода 0,30-0,40 г-ион/л в присутствии силиката натрия и сульфата гидразина.
2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что силикат натрия вводят в 300-крат»ом избытке к танталу.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Елинсон С. В. "Спектрофотометрия ниобия и тантала". М., Атомиздат, 1973.
2. З,С.au)on»Jina(. СЮгп, асМ ", 30, 395, 1964.
