Способ экстракционно-фотометрического определения сурьмы

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц4 С 01 N 31/2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ вВь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4089920/31-26 (22) 19.05.86. (46) 23.01.89. Бюл. И 3 (71) Донецкий государственный университет (72) И.А.Шевчук (SU) и Жан Луи (MG) (53) 546.87(088.8) (56) Бронзы безоловянные (методы количественного анализа), ГОСТ

15027.9, 77., СТ СЭВ 1542-79. — M. Изд-во стандартов, 1984, с. 75-78.

„.SU„„1453326 А1 (54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННО- ФОТОМЕТРИ.»

ЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУРЬМЫ

:(57) Изобретение относится к способам экстракционно-фотометрического определения сурьмы. Цель изобретения— снизить предел обнаружения сурьмы, Для этого реэкстрагируют краситель кристаллический фиолетовый из окрашенного толуольного экстракта водным раствором смеси аскорбиновой кислоты и комплексона (III) в концентрациях, находящихся в интервале 5 ° 10 -1 10 М и 5 10 -6-10 М соответственно, при соотношении толуол:реэкстрагент

1:(0,4-0,6). 5 табл.

1453326

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к способам экстракционно-фотометрического определения сурьмы с применением основных красителей, и может быть использовано для ее определения в бронзах, латунях и других объектах.

Цель изобретения — снижение предела обнаружения сурьмы. 10 Пример. Навеску бронзы массой

0,2-0,3 r растворяют при нагревании в 5-10 см азотной кислоты, разбавленной 1:1, в стакане емкостью

250 см, накрытом часовым стеклом. 15

Раствор охлаждают, часовое стекло ополаскивают водой. Раствор добавляют до объема 50 смэ. Далее полученный раствор нейтрализуют аммиаком до появления осадка гидроксида меди, не 20 исчезающего во время перемешивания, и добавляют пипеткой 0 5 см азотной кислоты, разбавленной 1:1. Затем добавляют 1 см 10 -ного раствора марганцевокислого калия, стакан иакры- 15 вают часовым стеклом и раствор нагревают до кипения. Затем добавляют

1 см 10 -ного раствора сернокислого марганца и кипятят 2 мин. Раствор оставляют на час, после чего осадок 30 отфильтровывают на плотный фильтр, промывая стакан и осадок 4-5 раз горячей азотной кислотой, разбавленной 1 100, до исчезнования окраски азотнокислотой меди.

Фильтр с осадком переносят в стакан, в котором проводят осаждение, прибавляют 10-15 см концентрированной серной кислоты и 20-25 см кон- 40 центрированной азотной кислоты и выпаривают до начала выделения густого белого дыма серной кислоты. Если раствор окрашен, добавляют еще 510 см концентрированной азотной кис- 45 лоты и повторяют выпаривание. Стакан охлаждают, стенки стакана обмывают водой и выпаривают раствор до получения влажных солей. После охлаждения к остатку добавляют 7 см соляной кислоты, разбавленной 7:3 и нагревают при температуре 80-95 С до полного растворения солей. Доводят объем соляной кислотой, разбавленной

7:3, до 10 см . К раствору добавляют

1-2 капли 10Х-ного раствора двухлористого олова до обесцвечивания раствора, перемешивают и оставляют. на

1 мин. Затем добавляют 1 см 10Х-ного раствора азотнокислого натрия, стакан закрывают часовым стеклом и перемешивают раствор 2 мин. Открывают стакан и через 2 мин добавляют 1 см насыщенного раствора мочевины и перемешивают 30 с. Сразу добавляют 60 см воды, 10 капель 0,2 -ного раствора кристаллического фиолетового, перемешивают. Раствор переносят в. делительную воронку, содержащую 25-30 см толуола, стакан ополаскивают два раза 1,5 M раствором соляной кислоты (не более 8 см ), присоединяют к раствору в делительной воронке и сразу экстрагируют в течение 1 мин. После разделения фаз нижний водный слой отбрасывают, органический слой промывают 20 см дистиллированной воды.

Промывную жидкость отбрасывают. Далее добавляют к органическому экстракту

10 см раствора смеси 1 ° 10 М аскор4 биновой кислоты и 5 10 M компексона (III) и встряхивают 1 мин. После разделения фаз нижний слой фильтруют через бумажный фильтр и измеряют его оптическую плотность при длине волны 9 =590-610 нм, Раствором сравнения служит вода.

Содержание сурьмы находят по градуировочному графику, Толуол используют для следующей экстракции. Для этого в делительную воронку с оставшимся толуолом после отделения реэкстракта прибавляют

20- 25 см 0,01 М соляной кислоты и встряхивают в течение 1 мин. Водный слой отделяют и толуол пригоден для следующей экстракции, и так свыше

10 раз.

Аскорбиновая кислота восстанавливает сурьму (V) в ассоциате, растворенном в толуоле, краситель и сурьма (III) выделяются в водную фазу, тем самым освобождается толуол от окрашенного ассоциата и продуктов реакции, что в конечном итоге приводит к регенерации толуола. При этом органический растворитель становится прозрачным. После промывания его 0,010,1 М соляной кислотой толуол пригоден для следующей экстракции свыше

10 раз, не выливая его из делительной воронки. В данном способе определение сурьмы проводят по измерению оптической плотности водного реэкстракта, таким образом изобретение исключает измерение оптической плотности токсичного органического растворите1453326

0,450

0,720

0,660

0,885

0,935

1,15

1,30

0,82

7,5

1:0,8

1:0,7

1:0,6

1:0,5

5:4

1,3

1,2

1,6

1,7

3:2

5:3

2:1

5:2

5:1,5

1:0,4

1:0,3

2,1

2,4

1:0,2

25**

5:1

1,00

t,9

*Для известного способа A=O 550.

**Уменьшение A/А, при соотношении 1:0,2 связано с агрегацией красителя. ля, следовательно, улучшаются условия работы с толуолом. Кроме того, способ позволяет сэкономить толуол. Например, при выполнении определений сурьмы (1000 раз) известным способом расходуют 25-30 дм толуола, а по предлагаемому способу расход толуола может сократиться до 3 дм и менее. Выбор объема реэкстракта обусловлен реэуль- 10 татами исследования зависимости увеличения интенсивности окраски водного раствора реэкстракта от отношения объемов фаз, приведенными в табл. 1.

При уменьшении объема водного реэкст- 15 ракта по отношению к экстракту наблюдается увеличение интенсивности окраски водного раствора, следова-. тельно, это дает возможность снизить предел обнаружения. 20

Зависимость оптической плотности (А) реэкстракта от соотношения фаз

A,=0,550, концентрация смеси аскорбиновой кислоты и комплексона (III) 25 равна соответственно 1 ° 10 M и 3> х10 М, 1=1 см, A =590 нм.

В качестве примера для вычисления предела обнаружения измерены опти- д0 ческие плотности экстрактов и реэкстрактов стандартных растворов сурьмы по методике (6). Полученные данные представлены в табл. 2. Для предлагаемого способа предел обнаружения

35 равен 0,0490 мкг/см, для известного — 0,112 мкг/смэ.

Влияние концентрации аскорбиновой кислоты и комплексона (III) на предел обнаружения представлено в табл. 3. Предел обнаружения рассчитан по методике (5).

Примеры определения сурьмы разными способами при ее минимальных и максимальных количествах в экстракте представлены в табл. 4 (1=2 см; 1 =

=590 нм).

Результаты определения сурьмы в сплавах экстракционно-фотометрическим методом с кристаллическим фиолетовым представлены в табл. 5 (при

n=5, Р=0,95).

Предлагаемый способ в 2 раза снижает предел обнаружения сурьмы.

Формула из обре т ения

Способ экстракционно-фотометрического определения сурьмы, включающий окисление ее до пятивалентного состояния, экстрагирование толуолом в виде хлоридных комплексов сурьмы (V) с красителем кристаллическим фиолетовым,отличающийся тем, что, с целью снижения предела обнаружения, реэкстрагируют краситель из окрашенного экстракта водным раствором смеси аскорбиновой кислоты и комплексона (III) в концентрациях

5.10 -1 10 M и 5"10 -6 10 И соответственно, при соотношении толуол: водный раствор реэкстрагента 1:

:(0,4-0,6).

Т а б л и ц а 1

1453326

Т а б л и ц а 2

Средняя оптическая плотность (I=

2 см; % 590 нм; п=6) по способу

Серия

Концентрация сурьмы, мкг известному

1,0

2,0

5 0

10,0

0,910

15,0

20,0

1,30

Т а б л и ц а 3

Концентрация комплексона (III), моль

1 10 5 10 1 10 1 ° 10 1 "10 1 10

Предел обнаружения сурьмы, мгк/см3

0,08

0,20

0,14

0,07

0,07

0,07

0,18

0,05

0 05

0 05

0,06

0,14

0,14

0,16

0 05

0,05

0,05

0 05

0,15

0,-05

0,05

0,05

0,05

0,15

0,05

0,16

0,05

0,05

0,05

0,18

0,20

0,20

0,24

0,26

0,026

0,26

Твбянца4

Найденов мкг ло способу яоелл

G, К5Е

l Введено, мкг

Объект авалиеа

Ераснтель

Нрнстал- Ставдертлическнй вый раст4нолетовый вор сурьмы

О,ОО5 о,оза

0,042

0>04440>020

10 Не обнвруаено

10 0,9220,13 0,18 13

10 2 ° 010>17 0,076 8>5

0,05

В,О

1,ОН+О,Оа

1>9+0,09

1,О

4,7

2,0

5 24,610>3 0,15

0,4

0,08

1,2 25,040,\

25,0 арнллнавто° ый зеленый

0,4

О,1

0,8 24,840,1

0,14

5 24>5йо>2

25,0

f 10

5 10

1 10

2 10

S 10

1 10

0,030

0,060

0,140

0,318

0,473

0,620

0,0150

0,120

0,306

0,633

1453326

Т а б и н U а 5

Содернание сурьм>, I по способу нввестнаму

ВЗ 12 Г

31Е

6 В а Е,1

1,7

0,005640 0001 5 ° 3

1,7

7,0 о,оож0,0007

О 002420,0002

4,0

4,6

О ° 0025аое0001

8i2

8,6

Вронэа Вроф 0-0,25 (И 141x)a

7,0 0,0042+0,0003 6,2

7,0

7 6

0,0074в0,0002 4,1

2,7. 2>7 а,б

И 1226

Латунь Л Нцс 58-2»2 (Н 233x)»

3О

3.3

6,4

7,3

4,6

4,2

4,6

7,2

2,7

4, 7

2,7

8,2 еСтандартный обравец1 нанесла нроб4 Янн иввестного 0,40-0,50 г, ппл преплагаеиого 0,20-0,30 г. ,, 100

Составитель Г.Сальникова

Редактор Н.Лазаренко Техред И.Дидык Корректор С.Черни

Заказ 7279/42 Тираж 788 Подписное

8HHHIlH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Укгород, ул. Проектная, 4

К 3774*

Н 1225

M 1131 н 1132

0,004320,0003

0,007310,0002

О 031tOå002

0ОО024 t09 0001

0,0037Ô0,000! предлагаенону

87 10 a (О,ЬЗО О,ОО1

0,002340,0001

Oa0037tOeOO0I