Способ вольтамперометрического определения сурьмы

 

СПОСОБ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ, включакиций обработку анализируемой пробы соляной кислотой,введение восстановителя и последующееснятие вольтамперограмм, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения и повышения селективности способа, перед обработкой соляной кислотой в водный раствор анализируемой пробы вводят щавелевую кислоту, раствор с полученным осадком нагревают , отбирают аликвотную часть щавелевокислого раствора над осадком, затем вводят соляную кислоту до создания концентрации электролита 0,20 ,3 М по щавелевой и 5,9-6,1 М по соляной кислотам, после этого вводят 0,9-1,1% восстановителя - гипофосW фита натрия, раствор кипятят 4 6 мин , отбирают раствор над осадком и регистрируют вольтампе рограмму.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) () )) (5))4 G 01 N 27/48

ОПИСАНИЕ -ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ рограмму

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3716199/24-25 (22) 26.03.84 (46} 07. 10.85. Бюл. У 37 (72) Л.Н. Васильева, И.А. Семенова и 3.Л. Юстус (71) Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" (53) 543.257(088.8) (56) Geyer R., Geibler R. Uber

Seschtimungen der Antimon. — Analhyt

Chem, 1964, )(1, G. 201-208.

Пац P.Ã., Васильева Л.Н. Методы анализа с использованием полярографии переменного тока. — М.: Металлургиздат", 1967, с. 68-70. (54))(57) СПОСОБ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ, включающий обработку анализируемой пробы соляной кислотой, введение восстановителя и последующее снятие вольтамперограмм, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения и повышения селективности способа, перед обработкой соляной кислотой в водный раствор анализируемой пробы вводят щавелевую кислоту, раствор с полученным осадком нагревают, отбирают аликвотную часть щавелевокислого раствора над осадком, за.тем вводят соляную кислоту до создания концентрации электролита 0 ° 2.0,3 М по щавелевой и 5,9-6,1 М по соляной кислотам, после этого вводят

0,9-1,1Х восстановителя — гипофосфита натрия, раствор кипятят 4— б мин, отбирают раствор над осадком н регистрируют вольтампе

1183882

Изобретение относится к методам аналитической химии, а именно к методам определения сурьмы в сложных объектах анализа, например, черной, цветной, редкометаллической промыш- 5 ленности.

Цель изобретения — сокращение времени определения и повышение селективности способа.

Сущность способа заключается в том, что при обработке щавелевой кислотой пробы, содержащей ионы цветных металлов, большинство из них выпадает в осадок в виде нерастворимых оксалатов, а сурьма (Ш) образует 15 растворимый оксалатный комплекс, благодаря чему из сферы электрохимической реакции уводятся мешающие определению. висмут (Ш), свинец (П), медь (П), железо (Ш). Но электрохи- 20 мическая реакция оксалатного комплекса сурьмы (Ш) в этих условиях необратима и не обеспечивает требуе мой чувствительности, поэтому потребовалось изыскание другой более 25 быстрой электрохимической реакции сурьмы. Наиболее быстрая электрохимическая реакция у хлоридного комплекса сурьмы (Ш). В связи с этим необходимо было найти условия количественного переведения оксалатного комплекса сурьмы в хлоридный без разрушения щавелевой кислоты, которая вводится в большом избытке по сравнению с концентрацией сурьмы (Ш).

Условиями, при которых не протекает превращение щавелевой кислоты в глиоксиловую, несмотря на кипячение щавелевой кислоты в присутствии НС1 и гипофосфита натрия, являются: концентрация щавелевой кислоты

0,2-0,3 М; концентрация НС1 5,96,1 М; концентрация гипофосфита

0,9-1,1Х, время кипячения раствора

4-6 мин.

Найденный состав электролита, содержащий 0,25 М щавелевую кислоту, 6 М соляную кислоту и 1Х гипофосфита натрия, обуславливает выведение

50 из сферы электрохимической реакции ионов меци (П), железа (Ш), висмута (Ш), свинца (П), мышьяка.(Ш), селена (IV), теллура (IV), цинка (П), марганца (П) и тем самым исключает специальные операции отделения этих . элементов. В результате производительность анализов повышается вдвое.

Для изучения влияния найденных условий на правильность определени сурьмы — анализируют систематический раствор сурьмы в присутствии

50 мг/л селена, теллура, мышьяка и 100 мг/л меди. Результаты представлены в табл. 1.

Как следует из табл. 1 изменение концентрации щавелевой кислоты ниже

0.,2 М приводит к неполноте выделения осадка оксалатов, увеличение концентрации выше 0,3 M вызывает появление глиоксиловой кислоты. Уменьшение концентрации НС1 ниже 5,9 М вызывает появление глиоксиловой кислоты. Уменьшение концентрации HCi ниже 5,9 М уменьшает скорость выделения мышьяка, теллура и селена.

Увеличение концентрации НС1 выше

6,1 М приводит к восстановлению щавелевой кислоты до глиоксиловой, что искажает сигнал сурьмы. Концентрация гипофосфита более 1,1Х также приводит к разрушению щавелевой кислоты, уменьшение его концентрации ниже 0,97 вызывает неполноту отделения мышьяка, селена, теллура. Кипячение раствора с гипофосфитом менее

4 мин также.не обеспечивает полноту отделения от мышьяка, селена, теллура, а кипячение более 6 мин приводит к восстановлению щавелевой кислоты.

Из приведенных данных следует, что нарушЕние выбранных условий приводит к снижению селективности, а следовательно, к увеличению времени определения сурьмы из-за необходимости выполнения дополнительных операций отделения.

В найденных условиях анализируют технологические пробы и стандартные образцы (табл. 2). При этом ис-. пользуют полярограф универсальный

ПУ-1, ртутный капающий электрод, электрод сравьения — донная ртуть.

В качестве реактивов применяют

НС1, HNO» Нг SOq, ИН Р, Н Сг 0,1, гипофосфит натрия х.ч. и дистиллированную воду.

Ход анализа.

Навеску анализируемой пробы (0,25-1 r) растворяют при нагревании в концентрированной азотной кислоте с добавлением фторида аммония.

При наличии в пробах серы добавляют бром.

Таблица 1

Найдено

Sb| мг/л

Введено

Sb9 мг/л

Время кипячения

NaH P0 мин

С

Ж

IIа"7

С нсе э М

С, M

, о

0,15

0,88

0,98

5,8

1,0

0,8

0,20

1,0

5,9

0,25

1,00

1,0

6,0

1,0

0,30

1,0

6,1

1 02

6,2

0,35

0,90

1,0

1,2

3 1183

После растворения навески приливают 10-15 мл серной кислоты, разбавленной 1: 1 и упаривают до выделения паров серной кислоты. Проводят два раза денитрацию, обмывая стенки стакана водой и повторяя упаривание до выделения паров серной кислоты, затем выпаривают ее до влажных солей.

К остатку приливают 40 мл горячего

0,5 М раствора щавелевой кислоты, 10 кипятят 5 мин, охлаждают и переносят раствор с осадком в мерную колбу емкостью 50 мл, доливают 0,5 M раствора щавелевой кислоты до метки и перемешивают. 15

Сливают осветленную часть раствора над осадком в пробирку для центрифугирования, отделяют осадок на центрифуге, сливают раствор в стакан, отбирают аликвотную часть 5 мл, 20 добавляют 7,5 мл 0,5 M раствора щавелевой кислоты, 12,5 мл концентрированной соляной кислоты для создания электролита 6 M по НС1 и 0,25 r гипофосфита натрия (т.е. 17), кипятят 25

4-6 мин, охлаждают и переносят в мерную колбу, емкостью 25 мл, доводят до метки НС1 (1: 1), перемешивают и полярографируют от E„« — 0,08 В.

Осадок выделившихся металлов от- Зп фильтровывают перед съемкой.

Расчет проводят методом добавок следующим образом.

Отбирают типовой сернокислый раствор сурьмы, выпаривают до прек882 4 ращения выделения паров серной кислоты и разбавляют раствором пробы.

При отборе аликвотной части (10 мл) вводят 2,5 мл 0,5 М раствора щавелевой кислоты, 12,5 мл концентрированной НС1, чтобы соотношение

0,5 М Н, С, О .. концентрированная НС1 оставалось 1: 1. При переведении на объем 50 мл соответственно увеличивают количества вводимых реактивов.

Определение низких содержаний сурьмы в сложных объектах анализа, приведенных в тбал. 2 а также в шламах процессов электрорафинирования, медных штейнах и фанштейнах с использованием известных методов не обеспечивает удовлетворительных результатов вследствие сильного мешающего влияния меди, висмута, мышьяка, селена, теллура и марганца..

По сравнению с известным способом вдвое сокращается время выполнения анализа. Если по известному способу анализ меди на содержание сурьмы длится 14 ч, то -предлагаемый способ позволяет определить сурьму в меди за 6 ч.

Благодаря повышению селективности не мешают определению медь, железо, свинец, висмут, марганец, селен, теллур, отпадает необходимость отделения этих элементов, в результате сокращается время анализа.

1183882

Т а б л и ц а 2

Объект анализа

Истинное содержание сурьмы, Х

Найдено сурьмы по способу,7 предлагаемому известному

Стандартные образцы:

С0 1-03-005

0,23

0,01.5

О, 041

0,23

0,015

0,037

0,0028

0,00061

0,0415, 0,018

0,0072

0,043

0,16

СО 791-76(Pyc-1) 0,010

0,025

0,0056*

СО 792-76(Рус-2) .

СО 794-76(Рус-.3) 0,0024

Не обнару>кено

Медь катодная

Медь черновая (1)

Медь черновая (П)

Медь черновая (Ш) Медь черновая (IV) *) Присутствие в пробе висмута вдвое завышает результат.

Составитель И. Рогаль

Техред О.Ващишина Корректор М.Помо

Редактор А. Шишкина

Заказ 6264/44 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва;Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Укгород, ул. Проектная, 4