Способ фотометрического определения ванадия
Союз Советснмк
Соцмалмстмчаснмк
Республмм
< ц 1
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт, саид-ву(22)Заявлено 10.07.80 (21) 2924791/23-26 с присоединением заявки J4-(23}Приоритет(51)М. Кл.
С ()1 G 31/00
G 01 N 21/27
1Ъеудератынный комитет
СССР (53) УДК 543."2 ° .062:546.881:
: 542.61. 35 088.8
Опубликовано 15.03.82. Бюллетень М 10 аа делен нзобретеннй н вткрытнй
Дата опубликования описания 15 .03. 82
P.A.Àëåêïåðoâ, В.А.Бабаев, 3.А.Ахундова, Э.А.Беширов, Н.Г.Эфендиева и P.Ñ.Ñàäûõ-заде (72) .Авторы изобретения
Институт неорганической и физической химии
АН Азербайджанской ССР (71 ) Зая в и тел ь (54) СПОСОБ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ВАНАДИЯ
Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам э кстра кционно- фотоме три че ского определения ванадия в промышленных продуктт ах.
Известен способ фотометрического определения ванадия в виде тройного комплекса с пирокатехином и анилином, основанный на том, что в среде 4н.HCl образуется окрашенное соединение, экстра гируемое хлорофорьсом. Молярный коэффициент поглощения комплекса при длине волны Х = 600 нм равен
Е 7500 1 3.
Определению ванадия этим способом мешают многие металлы, в частности
Fe Cu Cr Mn и др., которые перед определением отделяют или маскируют мочевиной. Воэможность способа ограничена еще тем что определение ва"
20 надия возможно только иэ среды соляной кислоты.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо2 чу результату является способ фотометрического определения ванадия, включающий перевод его в окрашенное комплексное соединение органическим реагентом - бензолгидразином бензойной кислоты. При этом в солянокислом растворе при 2-6 í. НС1 и 30-кратном избытке реагента в изопропиловом спирте в присутствии комплексообраэователей Н РО, и Н С 0, (для маскирования железа, меди, РЗЭ и др.) ванадий переводят в окрашенное соединение и образовавшийся комплекс фото.метрируют при длине волны jL 395 нм.
Чувствительность реакции 0,02 мкг/мл, что позволяет определить 0,2-2,0 мкг ванадия в анализируемой пробе т 2).
Несмотря на достаточную чувствительность способ мало селективен,так как фотометрическому определению ванадия в оптимальных условиях мешают любые количества железа, меди,РЗЭ, которые предварительно маскируются с использованием специальных комплек"
3 91 сообразователей, фосфорной и щавелевой кислот. Способ предусматривает также фотометрическое определение ванадия. только в солянокислом растворе, исключая использование серно-кислых и ахтонокислых растворов, что значительно сужает применение способа при анализе обьектов, где сернокислое или азотнокислое вскрытие является неизбежным. В способе используется в больших количествах (на одно определение 40 мл) очень дефицитный изопропиловый спирт. Кроме того, способ не предусматривает повышения селективности и чувствительности определения ванадия экстракционным концентрированием.
Целью изобретения является повышение избирательности и чувствительности способа фотометрического определения ванадия из сложных сернокислых, азотнокислых и солянокиспых раст воров.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу фотометрического определения ванадия, включающему перевод его в окрашенное Комплексное соединение с использованием органического реагента - 0,010,03 И раствора бис-2-окси-5-октил-бензиламина, который в сернокислой, азотнокислой и солянокислой средах при рН 3-4 образует с ванадием хоро.шо экстрагируемое окрашенное соединение и обеспечивает селективное извлечение ванадия из водных растворов и его фотометрическое определение.
В качестве органического растворителя используют бензоп, гептан, ге Ксан.
Реагент синтезирован путем конденсации октилфенола с формальдегидом и аммиаком и используется как компонент при изготовлении присадок
11НХП-?1 к маслам и как экстрагент для извлечения меди, кобальта, никеля из аммиачных растворов.
Бис-2-окси-5-октилбезиламин и его растворы в органических растворителях, например в бензоле, гептане, гексане обладают повышенной устойчивостью к свету, окружающей среде и в течение длительного времени использования дают воспроизводимые результаты. При взаимодействии бис-2-окси-5-октил-бензиламина с ванадием образуется устойчивый и хорошо раствори" мый в б нзоле комплекс. Раствор это2651 4
S !
О
35 0
50 го комплекса в бенэоле окрашен в синий цвет и имеет максимум светопоглощения при длине волны Х 650 нм.
Молярный коэффициент поглощения (E. ) комплекса при этой длине волны
25000, что позволяет использовать предлагаемый реагент для фотометриче ского определения ванадия и из влечения его из слабокислых растворов минерал ьных ки слот . Чу вст ви тел ьн ост ь реакции 477-10
Сущность способа заключается в следующем.
Растворы, содержащие ванадий и большие коли чест ва дру гих сопут ствующих элементов (Fe, Cr, Со, Я., Си и др) при комнатной температуре (20-25oC) и оптимальном значении рН
3-4 контактируют с 0,01-0,03 И растворами бис-2-окси" 5-октилбензиламина и бенэопе. После расслаивания фаз (на что требуется 2-3 мин) водную фазу отделяют от органической, последнюю промывают 1 н.раствором НС1 с целью удаления железа иэ органической фазы и непосредственно фото метрируют на фотоколориметре ФЭК-56 светофильтром 11 7 в кюветах с толщиной слоя 5 мм. В качестве холостого раствора используют 0,01-0,03 И бензольный раствор реагента. Полнота образования комплекса ванадия с бис-2-окси-5-окстилбензиламином и экстракции его достигается при использовании концентрации реагента в бензоле 0,01-0,03 моль/л. В указанных пределах концентраций реагента, органическая фаза после извле-. чения ванадия остается прозрачной, обладает хорошей текучестью, полное расслаивание фаз происходит очень быстро, в течение 2-3 мин.
Количественное извлечение ванадия в органическую фазу достигается в широком интервале кислотности. Полное извлечение ванадия из сернокислых оаствооов пооисходит при кислотности
0,0001-0,1 í.Н ЯО из азотнокислых раствбров 0,0001=0,1 н. ШЧО, а иэ солянокислых растворов 0,0001-0,1 н.
НС1.
Большинство металлов, сопутствующих ванадию в технических продуктах в указанных условиях не, образуют с реагентом экстрагируемые комплексы и не извлекаются, поэтому на экстракцию ванадия и последующее его определение не влияют, Экстракции и опре2651 6
500"кратное Zn, Cd, Se, Те, Мо, 100-кратное количество Pd SO.
В таблице приведены данные о влиянии посторонних ионов на определение
5 ванадия, Соотно Оптическая шение плотность экстракта с мешающим ионом
Оптическая плотность экстракта с ванадием
Предельная плотность посторонних ионов
Влияние посторонних ионов
0,01
О, 175
0,172
0,172
0,173
0,174
О, 176
0,175
10,0
10,0
О, 174
0,172
10,0
5,0
5,0
500: 1
500:1
500:1
0,175
0,174
5,0
0,175
О, 176
О, 175
0,176
0,176
О, 176
0,173
О «175
0,175
0,175
0,175
5,0
0,1/5
500:1
5,0
100:1
10,0
10,0
1аоо:1
1000:1
500:1
500 1
1000:1
10,0
5,0
5,0
5,0
1000: 1
1000:1
5,0
5,0
Отдельные элементы, частично экстрагируемые в органическую фазу, легко разрушаются при промывке экстракта
1 н.раствором НС1.
Пример 1. Анализ искусственных растворов.
К 1О мл водного раствора, содержащего 0,001 г/л V и макроколичества других металлов, г/л: Си + 80 Ni +
1 50
90; Cr 0,5; Со 10", Fe -2-окси-5-октилбензиламина в бензоле в течение 3 мин. По расслаиванию (на что требуется не более 3 мин) фазы разделяют, органический слой промывают 5 мм 1н. НС1 и переносят в кювету с толщиной слоя 0,5 си, измеряют оптическую плотность на приборе ФЭ К-56 со с ветофил ь тром М 7. Содержание ванадия в экстракте находят по калибровочному графику. Найденное содержание ванадия (0,001 r/ë) соответ" ствует исходному. Пример 2. К 10 мл водно о раствора, содержащего 0,001 г/л ванадия и макроколичества других металлов, r/ë: Си 8,0; ИЛ+9,0; Cr6 0,5; Co 1,0; Fe< 0,56 приливают 0,1 н. раствор HNOg для создания on" тимального значения рН 3-4 и контактируют с 5 мл 0,01 И раствора бис-2-окси-5-октил бензиламина в бензоле в течение 3 мин.После расслаивания 5 91 делению ванадия не мешают любые количества железа и цветные металлы (Cu, Со, Ni), щелочные и щелочно-земельные РЗЭ, более 1000-кратное количест" во PtfIV) РЬ(11), Bi(III) Мп(П), 5Ф Со Fe t N1 Cu " Ib6+ Cr W5% Cr6+ Pd Мп" h7++ Cd Zn м" РЬ tt Pt О 175 0,174 0,175 0,175 0,174 0,174 0,174 0,174 0,174 Составитель А. Иаворонкова Редактор A. Гулько Техред И, Гайду Корректор М, Демчик Заказ 1297/30 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб;, д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 7 91 фазы разделяют, органическую фазу промывают 1 н.НС1 и определяют в нем ванадий по предлагаемому методу (при" мер 1) . Найденное содержание ванадия (0,001 r/ë) соответствует исходному. Таким образом, высокая эффектив" ность метода достигается тем, что используемый органический реагент бис"2"окси-5-октил-бенэиламин позволяет определить ванадий с высокой селективностью и чувствительностью при малых количествах .самого ванадия 1 и при наличии большого количества мешающих определению сопутствующих элементов без каких"либо маскирующих добавок эа короткое время. При массовом определении этот способ может быть использован как экспресс метод, так как время определения ванадия 2-3,мин. формула изобретения 1. Способ фотометрического определения ванадия, включающий перевод 26 1 8 его в окрашенное комплексное соединение в кислой среде, с помощью органического реагента в органическом растворителе, отличающийся тем, что, с целью повышения избирательности и чувствительности способа, в качестве органического реагента используют 0,01-0,03 М раствор бис-2-окси-5-октилбензиламина и процесс 1е осуществляют при рН 3-4. 2. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве органического растворителя используют бенэол, гептан, гексан. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. "13аводская лаборатория", 1970, т. 36, с. 541. 2, Авторское свидетельство СССР и 638548, кл. G 01 Ы 21/24, 1976 (прототип).
