Способ экстракционно-фотометрического определения свинца

 

1. СПОСЮБ ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА, включающий перевод его в ионный ассоциат с органическим основанием и электроотрицательным лигандом и последующую экстракцию растворителем, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и избирательности определения, в качестве органического основания, электроотрицательного лиганда и растворителя испольэуют соответственно основной краситель фуксин, иодидион и.смесь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЕ ЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ . H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а

° °

°

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ4ТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ (21) 3325825/23-26 (22) ЗО.07.81 (46) 15.07.83. Бюл. В 26 (72) П.O.Õèø, Я.Р.Базель, И.С.Балог, П.Г.Мизун.и И.В.Гафич (71} Ужгородский государственный университет(53) 546.815i543.42.О62(О88.8) (56) 1. Йванчев Г. Дитиэои и его применение. М., ИЛ, 1961, с. 450.

2. Лукин A.M., Петрова Г.С., Соснина A.È. Об экстракционном определении свинца с помощью арсазена.Эаводская лаборатория, 1962, т, 28, Р 4,,с. 398" 401, 3. Тананайко M.Ì., Горенштейн Л.И.

Комплексы свинца и марганца с фенантролином и бром еноловю синим.

Украинский химический журнал, 1975, т, 41, В 9, с. 996-997.

4. Йанайайко М.M., Биленко Н.С.

Комплексы свинца с 1,10-файантролином и ксантеновыми красителями.Эавсдская лаборатория, 1976, т. 42, 9 7,. с. 761-763. ию SUno О А

3(59 С 01 6 21/00; 6 01 и 21/77

В 01 (54) (57} 1, СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА, включающий перевод его в ионный ассоцнат с органическим основанием и электроотрнцательним лигандом и последующую экстракцию растворителем, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и избирательности определения, в качестве органического основания, электроотрицательного лиганда и растворителя используют соответственно основной краситель фуксин, нодндион н.смесь (3:2) бензола с циклогексаноном при соотношении (1-4):1, 2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что экстракцию щ проводят из фосфорнокислой среды.

1028601

Изобретение относится к аналитической химии, а конкретно к способам экстракционно-фотоматрического определения свинца.

Известен способ экстракционнофотометрического определения свинца

s виде внутрикомплексного соединения с дитизоном. При извлечении свинца дитизином к исследуемому раствору добавляют .хлороформный раствор ритизона (или раствор дитизона с четы- 10 реххлористым углеродом) и экстрагируют свинец.из нейтральной или щелочной среди (рН 7-11) (.1) .

Недостатки этого мет да — неустойчивость экстрактов на солнечном све-:, 5 ту и низкая избирательность. Опреде- . лению свинца мешают многие металлы и для устранения их влияния необходимо использовать цианистый калий.

Известе. также экстракционно-фото-20 метрический способ определения свинца в виде внутрикомплексного соединения раствором арсезена в бутиловом спирте из водной среды при рН 7-9 (2).

Однако определению свинца данным методом мешают .Сц, Cd Co Ni Mn, Н9, В! и др. Мешают определению свинца также ионы,,которые гидролизуются в условиях определения свинца (Fe

Ti, Sn, Zn, Sb и др)

Кроме того, недостаток этих методов и в том, что в органической фазе окраска реагентов сильно накладывается на окраску комплексов, а это сильно понижает точность определения.

Экстракционно-фотометрические методы определения свинца с использованием трехкомпонентных комплексов имеют более высокую чувствительность, чем методы с использованием кислот- 40 ных красителей.

Известен экстракционно-Фотометрический метод определения свинца, ос- . нованный на образовании трехкомпонентщ ного комплекса свинца с органическим основанием о-фенантролином и электроотрицательным лигандом бромфеноловым синим. Этот комплекс экстрагируатся хлороформом из водной .среды при рН 5,7-6,1. Молярный коэффициент погашения равен 4 104 (3g.

Ограничением практического использования такого метода является необходимость применения больших избытков о-фенантролина. K недостаткам метода следует отнести ".л узкий интервал кислотности, в котором образуются экстрагируемюе комплексы..

Определению свинца мешают все элементы (Fd, Мп, Ni .Со, Хп С4, CQy 60

8l, Hg, VI РЗЭ и др.), образующие с о-фенантролином катиоиные,мдиплексы, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига" емому результату является экстракционно-фотометрический способ огределения свинца, включающий перевод свинца в трехкомпонентный комплекс при взаимодействии с электроотрицательными лигандами - ксантеновыми красителями и органическим основанием о-фенантролином.

Наилучшим чсантеновым Красителем является эозин, при использовании которого метод наиболее чувствителен (Я. = 11 104) в максимуме погло-. щения при 550 нм, при рН 6,5 f4).

Однако известный способ характерн . зуется невысокой избирательностью.

Определению свинца мешают Fe Сэ, Нi, Zn, Cd, Hg, .Cu, Ag, ВJ, Sn, РЗЭ, Hf, О и др., т. е. те элементы которые образуют катионные комплексы с Фенантролином. Поэтому при определенни свинца данным методом необходимо проводить предварительно отделение свинца от мешающих элементов.

Кроме того, в описанном методе очень узкий интервал оптимального извлечения свинца (pH 6,5), который необходимо точно устанавливать и значение контролировать на рН-метре, что является большим неудобством при выполнении анализов. К недостаткам метода относи ся и то, что в условиях извлечения комплекса свинца ксантеновые красители также сильно кстрагируются органическим растворителем (избыток красителя преимущественно, находится в органической фазе) и их окраска сильно накладывает я на OKраску комплекса. Это уменьшает точнос=ь определения.

Целью изобретения является увели.чение чувствительности и избирательности определения свинца.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу экстракционноФотометрического определения свинца, включающему экстракцию свинца органическим растворителем в виде трехкомпонентного комплекса, образованного при взаимодействии иодид-иона и органических оснований (основных красителей), в качестве органического основания, электроотрицательного лиганда и растворителя используют основной краситель Фуксин, нодид-ион и смесь (3:2) бенз ла с циклогексаВоНоМ при соотношении (1-4):1.

Кроме того, кислотность водной

Фазы создают добавлением фосфорной кислоты. Это позволяет связать некоторые элементы в прочные фосфатные комплексы, которые не извлекаются

Основными красителями.

Равновесие экстракции трехкомпонеитного комплекса свинце устанавливается аа 1 мин и экстракты устойчи- вы на протяжении 5 ч. Светопоглощейие экстрактов подчиняется закону

1028601 тей экстрактов комплекса и реактива значительно ниже, чем при использовании фосфорной кислоты. Поэтому при использовании в качестве среды серной кислот чувствительность мет зда значительно ниже, Исследование вдияния концентрации фосфорной кислоты на экстракцию показало. что иодидный комплекс свинца с фуксином извлекается в интервале 0,05-4 М Н Р04 . Оптимальной средой является 0,2 М Н РО . При меньших концентрациях Н РО4 сильно извле9 кается простая соль красителя и разность оптических плотностей комплекса и реактива становится меньшей.

При концентрации 0,2 М Н Р04 уменьшается степень извлечения свинца в виде комплекса и чувствительность метода падает. Кроме того, фосфорная кислота связывает некоторые посторонние ионы в неэкстрагируеьаяе соедине» ния, что повышает избирательность метода.

Сравнительная оценка чувствительности различных методов определения свинца приведена в табл. 1.

Сравнительная оценка избирательности приведена в табл. 2.

П р и и е р, Анализируемый раствор переносят в делительную воронку и добавляют 0,5 мл 1 N Kl 1 мл 10 М фуксина основного, добавлением фосфорной кислоты создают кислотность.

0,2 М, доводят объем бидистиллятом до 5 или 10 мл, добавляют 5 мл сме- си (3:2) бензола с циклогексаноном и встряхивают 1 мин. Экстракт отделяют, центрифугируют и измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при 560 нм или на фотоэлектроколориметре ФЭК-56 со светофильтром 9 6 в 0,3 см кюветах относительно экстракта холостого опыта. Количество свинца находят по калибровочному графику.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить чувствительность и избирательность определения свинца.

Таблица 1

Аналоги

) 1

Показатели 1 2) (31

0,01

0,026

0,006

0,009

Бера в интервале кс щентрации свинца 0,01-4 мкг/мл.

Оптимальная концентрация иодидионов в водной фазе равна 0,08 М по Kl. Лля полного связывания свинца в тгехкомпонентный комплекс концентрация Фуксина основного в водном растворе должна быть 2«10 4М.

В качестве экстрагентов для извлечения тоехкомпонентных комплексов свинца с Фуксином основным изучены различные индивидуальные растворители .а также смеси инертных растворителей (алифатические. аьоматические углеводороды. гало енопроизводные углеводородов) с активными раствори- 15 телями, (эфирами. спиртами, кетонами и нитросоединениями), Лучшим экстрагентом для извлечения трехкомпонент- . ного комплекса свинца с иодид-ионами и фуксином является бинарная gp смесь бензола с циклогексаноном в интервале объемных соотношений от 4г1 до 1:1.

При увеличении объемной доли ииклогексанона в смеси с бенэолом сильно извлекается простая соль реагента. что приводит к уменьшению чувствительности метода и ухудшает воспроизводимость результатов.

При уменьшении доли циклогексанона в смеси с бенэолом степень экстракции комплекса свинца значительно уменьшается, следовательно уменьшается и.чувствительность метода.

При использовании других экстрагентов (эфиров, спиртов и нитросоединений)степень извлечения комплекса свинца уменьшается и, в связи с этим, уменьшается чувствительность метода.

Длч создания кислотности среды 40 при экстракции испытаны соляная, серная, уксусная и Фосфорная кислоты.

При использовании соляной и уксусной кислоты .экстракция свинца в ви-. де комплекса незначительная, а при 45 создании кислотности с помощью серной кислоты в значительной степени извлекается простая соль красителя и разница оптических плотносЧувствительность„ мкг/мл 0,015

Прототип Предлагаемый

t 4 способ.

1028601

Т а б л и ц а 2

Ион Л/ йе««йй« й»

Предлагаемый способ аналоги

Прототип

f4) (1) (21 3) ячювгвела а алеся >

Мешает 1г1

50г1 г

1г1

Zn.Мешает

5г1+

30г1

Мешает

10г1 гг 10г1

Мешает.

30г1

100г1

1000г1

50г1

Мешает

100г1 г нгг 0,5г1

Мешает

10г1

100»1

Мешает

5г1 Мешает

° 100г1 0,5г1

0,5»1

20 ° 1

Мешает 0,5г1

Fe (гг) 1г1

30г1

Сг (В) 50г1 10г1

5г1

30г1

Иешает . sn (1г) 4г1

5г1

5г1

Sn (М) Мешает 10г1

20!1

Мешает

10г1н

Мешает Мешает

10г1

50г1

5 ° 1

in.

Си (0) Мешает

2г1т

Мешает

50г1 %

1г1

5г1

0,5г1

Мешает

50 г 1+"+"

100г1

0,5г1

0,5г1 20г 1

1г1

Мешает

10г1

70г1

ЗЬ (Ф) 5г1

Зг1

Мешает

As (in) с 50 1 40г1

»» М»

«»»»» 4» ««««4Ь«««»«««ФВ«М»»Я»

G p и и е ч.а н и е.. В присутствии ионоа

"4 В присутствии тиомочевины, . " В присутствии сульфосалициловой кислоты; " "В присутствии иелезистосинерод, стого калия, г

100г1

»»» ««« атент, г. жгород,ул. роектная, Fa {г )

Â3 (81) t

Соотношение 1 : не мешающее определению свинца

Мешает

20г1

Мешает

ВНИИПИ Заказ 4881 18 Ти аж 471 По исное