Способ экстракционно-фотометрического определения золота (i)

 

Изобретение относится к способам экстракционно - фотометрического определения золота (I), позволяет повысить чувствительность и избирательность анализа и может быть использовано при анализе различных золотосодержащих объектов, в том числе высокочистых веществ. Золото переводят в ионный ассоциат дицианидного комплекса с красителем N.N -диметилиндотрикарбоцианином (ДИДК). Для этого к анализируемому раствору добавляют ферроцианид калия до концентрации (0.4-5,0) М, ДИДК - до концентрации (0,6-2,0 М и экстрагируют смесью толуола с этилацетатом (1;4). Способ позволяет повысить избирательность анализа (практически все металлы не мешают определению) и чувствительность до мкг/мл (по сравнению с 0,16 мкг/мл для прототипа). 1 з.п. ф-лы, 7 табл. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 31/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2) (21) 4667431/26 (22) 28.03,89 (46) 30.01,91, Бюл. М 4 (71) Ужгородский государственный университет (72) И.C. Балог, П.П. Киш, И.И. Зимомря и И.Л. Мушкало (53) 543.42.063(088.8) (56) Armeanu Ч.Y., Baloiu L.Ì. The

spectrophotometrlc determination of

ticyanoaulrate (I) with astravIofet 3R-Analyt.

Chlm. Acta, 1969, 44, N. 1, р. 230-232. (54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА (I) (57) Изобретение относится к способам экстракционно - фотометрического определеИзобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам экстракционно-фотометрического определения золота, и может быть использовано при анализе различных золотосодержащих объектов, в том числе высокочистых веществ.

Целью изобретения является повышение чувствительности и избирательности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве основного красителя используют высокочувствительный N,N -диметилиндотрикарбоцианин (ДИТК), органического растворителя — смесь (4:1) тол уола с этилацетатом, Для образования комплексного иона Au(CN)2 — вместо KCN используют

К4(Ее(СЩ), а экстракцию образующегося

ИА золота (I) ведут из раствора рН 2-11.

„„5U„„1624315 А1 ния золота (I). позволяет повысить чувствительность и избирательность анализа и может быть использовано при анализе различных золотосодержащих объектов, в том числе высокочистых веществ. Золото переводят в ионный ассоциат дицианидного комплекса с красителем N N -диметилиндотрикарбоцианином (ДИДК). Для этого к анализируемому раствору добавляют ферроцианид калия до концентрации (0,4-5,0)

10 М, ДИДК вЂ” до концентрации (0,6-2,0)ю

«10 М и экстрагируют смесью толуола с этилацетатом (1:4). Способ позволяет повысить избирательность анализа (практически все металлы не мешают определению) и чувствительность до 6 10 мкгlмл (по сравнению

-э с 0,16 мкг/мл для прототипа). 1 з.п.ф-лы, 7 табл.

Для установления оптимальных условий образования и экстракции ионного ассоцитата (ИА) золота изучено влияние кислотности среды, концентрации ферроцианида и красителя ДИТК. Механизм образования и экстракции ИА можно представить следующим образом.

В случае присутствия в растворе золота (0

3AuCIz+Fe(CNQ =ЗАи(СЙ) +Ее +6СГ(1)

В случае присутствия Аи в растворе последнее восстанавливается ферроцианидом в золото (I) с образованием дицианоаурата. Таким образом, ферроцианид в данном случае является как восстановителем, так и комплексообразующим реагентом.

3AuCI4+6Fe(CNP =ЗАо(СИ)2+

+5Fe(CN)g +Fe +12CI, 1624315

Образование и экстракцию ионного ассоциата можно представить уравнениями;

Au(CN)2+Rt - (Au(CN)2) R (3) (Аи(СЙ)2) R (в)- (Au(CN)2) R (o), (4) где R — катион красителя ДИТК; (в) — водная фаза; (о) органическая фаза.

В органической фазе фотометрируют окрашенный ИА (Au(CN)) R, Независимо от степени окисления золота(! или III) в воднрм растворе образуется один и тот же ионный ассоциат.

Максимальная чувствительность определения золота достигается в следующих условиях: общая кислотность водного раствора рН 2-11, равновесная концентрация ферроцианида и красителя ДИТК соответственно (0,4-4) 10 М и (0,6 — 2.) 10 М, В оптимальных условиях образования и экстракции ИА золота молярный коэффициент поглощения при извлечении смесью (4:1) толуола с этилацетатом равен 1,75 10 при

760 нм, Нижний предел определения золота

0,006 мкг/мл. При использовании других экстрагентов (бутилацетата, амилацетата, бенэола, ксилола, кетонов), а также их смесей чувствительность определения золота уменьшается, Сопоставительная оценка чувствительности (по нижнему пределу определения) для известных и предложенного способов приведена в табл. 1, Равновесие экстракции ИА золота устанавливается эа 0,5 — 1 мин. Окраска экстрактов устойчива в течение 3 — 4 ч.

Светопоглощение окрашенных экстрактов подчиняется закону Бера в диапазоне концентраций золота 0,006-7,8 мкг/мл. Этот интервал значительно шире, чем в известном способе.

Использование ферроцианида для образования дицианоауратного комплекса позволяет не только избежать применение токсичного цианида калия, но и значительно повысить избирательность определения золота, Устойчивость комплекса Fe(CN)s рК>-г-36,9 больше устойчивости цианидных комплексов серебра (рК=19,42), кадмия (рК=17,11), кобальта (рК=19,09), меди (I) (рК=30,3), никеля (рК=30.3), таллия (р К=35), цинка (рК=19,62), поэтому эти металлы не образуют цианидные комплексы в присутствии ферроцианида калия, и следовательно, не мешают определению золота в 50-100кратных количествах. Ионы палладия (II), платины (!1/), таллия (!!!), ртути (!!), кобальта (II) восстанавливаются в присутствии

K4(Fe(CN)e) и не мешают определению золота (I):

Иэ всех известных цианидных комплексов только золото образует более устойчивые комплексы Au(CN)2 (pK=38,3) по сравнению с комплексом Fe(CN)o, поэтому оно образу4ет экстрагируемые ионные ассоциаты в присутствии ферроцианид-ионов.

Пример 1. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 19,70 мкг золота (0,2 мл 5 10 М раствора Н AuCI4), 0,3 мл 10 M раствора ферроцианида калия, - 2

0 5 мл 10 М раствора НС!, 3,6 мл дистилли-г рованной воды и 0,5 мл 10 М раствора красителя ДИТК. Серию таких растворов экстрагируют 5 мл смеси толуола с этилацетатом (при разных их обьемных отношениях) в течение 1 мин. Экстракты отделяют, центрифугируют и измеряют оптическую плотность (А) при 760 нм на спектрофотометре СФ-46 в кюветах с !=0.3 см относительно экстракта контрольного опыта (беэ золота), Из значений А рассчитывают величины молярных коэффициентов поглощения. Данные представлены в табл. 2, иэ которой следует, что чувствительность определения золота по предложенному способу максимальна при объемном соотношении толуола с этилацетатом 4;1, При других соотношениях этих органических растворителей чувствительность метода уменьшается ввиду уменьшения значений оптических плотностей экстрактов ИА.

Пример 2. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 19,70 мкг золота (0,2 мл 5 10 М раствора Н AuCI4), 0,3 мл 10 М раствора ферроцианида калия, -2

0,5 мл 0,1 М НС!, 0,5 мл 1 10 М раствора красителя ДИТК и дистиллированной воды до общего обьема водного раствора 5мл, рН полученного раствора 2, Раствор экстрагируют смесью (4:1) толуола с этилацетатом в течение 1 мин. Экстракты отделяют и далее определение ведут аналогично примеру 1, Такие же опыты проводят с добавлением менее концентрированных растворов HCI u растворов NaOH для создания различных рН водного раствора, значение которых контролируют с помощью рН-метра (в ячейке для микроизмерений). Данные представлены в табл. 3, Из данных табл. 3 следует, что чувствительность определения золота по предложенному способу максимальна при кислотности водного раствора в интервале рН 2-11, Вне этого интервала чувствительность метода уменьшается ввиду уменьшения значений оптических плотностей экстрактов.

Пример 3, В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 19,70 мкг

162 1315 золота (0,2 мл 5 10 М раствора Н А С(). разные количества 10 М раствора ферра-2 цианизда калия, 0,5 мл 10 М HCI, 0,5 мл

1 10 M раствора красителя ДИТК и дистиллированной воды до общего объема 5 мл.

Приливают 5 мл смеси (4:1) толуола с этилацетатом и экстрагируют в течение 1 мин.

Экстракты отделяют, и определение ведут аналогично примеру 1. Данные представлены в табл; 4, Из данных табл. 4 следует, что чувствительность определения золота по предложенному способу максимальна при равновесной концентрации ферроцианида калия, равной (0,4-4) 10 М. При другой концентрации ферроцианида калия чувствительность определения золота уменьшается.

Пример 4. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 19,70 мкг золота (0,2 мл 5 .10 М раствора Н АыГ!4), 0.3 мл 10 М раствора ферроцианида калия, -2

0,5мл 10 М HCI, разные количества 10 М

-2 раствора красителя ДИТК и дистиллированную воду до общего объема 5 мл. Приливают

5 мл смеси (4:1) толуола с этилацетатом и экстрагируют в течение 1 мин. Экстракты о отделяют и далее определение ведут аналогично примеру 1. Данные предста "лены в табл. 5.

Из табл. 5 следует, что чувствительность определения золота по предложенному способу максимальна при равновесной концентрации красителя ДИТК в водном растворе (0,6 — 2) 10 М, При другой концентрации

-4 красителя чувствительность определения золота уменьшается.

Для экспериментальной проверки способа проведено определе: ие золота в растворе его чистых солей (табл, 6) и в металлической меди (табл, 7).

Il р и м е р 5. Определение золота в растворах его чистых солей. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 19,70 мкг золота (0,2 мл 5 10 М

Н AuCI4), 0,3 мл 10 М раствора ферроцианида калия, 0,5 мл 10 М раствора HCI, 0,5

-2 мл 10 М раствора красителя ДИТК и дис-з тиллированную воду до общего объема 5 мл.

Приливают 5 мл смеси (4;1) толуола с этилацетатом и экстрагируют в течение 1 мин.

Органическую фазу отделяют, центрифугируют и измеряют оптическую плотность на спектрофотометре СФ-46 при 760 нм относительно экстракта контрольного опыта (без золота). Количество золота определяют по градуировочному графику, построенному аналогично с использованием стандартных растворов золота в диапазоне концентраций 0,006-7,8 мкг/мл. Полученные данные представлены в табл. 6.

Пример 6. Определение золота в металлической меди, Навеску измельчен5 ной меди (0,3 г) растворяют при нагревании в 9 мл азотной и 3 мл соляной кислот. После растворения пробы к раствору добавляют

3 чл 2 М раствора серной кислоты и упаривают до появления белых паров БОз. Оста10 ток переносят в мерную колбу емкостью

25 мл и разбавляют бидистиллятом до метки. Отбирают 2,5 мл анализируемого раствора с притертыми пробками, добавлением 1 М

15 раствора едкого натра устанавливают рН

2-7, прибавляют 0,5 мл 10 М оаствора ферроцианида калия, 0,5 мл 10 М раствора красителя ДИТК и дистиллированную воду до общего объема 5 мл. Приливают 5 мл

20 смеси (4:1) толуола с этилацетатом и экстрагируют в течение 1 мин. Далее анализ проводят. как описано в примере 5, Результаты анализа, полученные методами градуированного графика "В ведено-найдено", пред25 ставлены в табл, 7.

Использование предлагаемого способа экстракционно-фотометрического определения золота обеспечивает увеличение (в

25 раз) чувствительности, расширение диа30 пазона определяемых концентраций золота, увеличение избирательности по сравнению с известным способом. Кроме того, экстракция дицианоауратного комплекса с красителем не требует применения

35 токсичного цианида калия. Способ успешно может быть использован в заводских и научно-исследовательских лабораториях при анализе технических сплавов и металлов, применяемых в полупроводниковой техно40 логии. Относительная ошибка при определении золота не превышает 2 — 3 .

Формула изобретения

1. Способ экстракционно-фотометрического определения золота (!), включающий перевод его в ионный гссоциат дицианидного комплекса с основным красителем в

50 водном растворе, экстракцию образующегося ассоциата органическим растворителем при рН 2,4-11,1 и последующую количественную регистрацию экстракта, отличающийся тем, что, с целью

55 повышения чувствительности и избирательности анализа, в качестве основного красителя используют N,N -диметилиндотрикарбоцианин с концентрацией в растворе (0,6...2,0) 10 М, растворителя для экстра-а

1624315

Таблица 1

Таблица 2

ДИТК 1 10 М, рН = 3,19,70 мкг золота.

Таблица 3 р и м е ч а н и е . Равновесная концентрация ферроцианида калия 6 10 4 М, ДИТК 1 10 М, 19,70, мкг золота.

Таблица 4 золота (рН) = 3). кции — смесь толуола с этилацетатом, взятых в соотношении 4:1.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что для перевода золота в ди ци а н ид ный комплекс. используют ферроцианид калия с концентрацией в растворе (0,4...4,0)»

1О-з M

1624315

Таблица 5 оцианида калия

6 1О М рНЗ.

Таблица 6

Таблица 7

Составитель Г, Цой

Редактор О. Спесивых Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 184 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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