Способ определения рения (уп)

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 N 31/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР л (л(;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Д

° Г . «.Ф.

Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4756131/26 (22) 01.11.89 (46) 15.04.92,Бюл. N. 14 (71) Ужгородский государственный университет (72) И,С.Балог, П,П.Киш, И.И.Зимомря и И.Л.Мушкало (53) 543.062 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1629842, кл. G 01 и 31/22, 22.09,89. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕНИЯ (УП) (57) Изобретение относится к экстракционно-фотометрическим способам определения рения (УП) и может быть использовано.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам экстракционно-фотометрического определения рения (УП), и может быть использовано в анализе сплавов, реактивов, высокочистых веществ и природных объектов.

Для определения микрограммовых количеств рения широко используют экстракционно-фотометрические методы, основанные на экстракции ионных ассоциатов (ИА) аниона Re0 4 с катионами основных красителей и последующем фотометрировании окрашенного органического слоя.

Наиболее близким к предлагаемому является способ зкстракционно-фотометрического определения рения, включающий экстракцию перренат-иона с астразоновым красным 6В, Экстракцию образующегося

ИА рения проводят смесью толуола и метилэтилкетона при их соотношении (1-25),1 при рН 3 — 9. Определению рения не мешают щелочные, щелочноземельные элементы, „„ Ж„„1727057 А1

/ ду при анализе различных объектов. Цель изобретения — повышение чувствительности анализа, расширение диапазона -определяемых концентраций и интервала рН среды при экстрагировании от 1 до 9. Способ основан на экстракции ионного ассоциата перренат-иона с высокочувствительным

l цианиновым красителем-N, N -диметилиндотрикарбоцианином. Mîëÿðíûé коэффициент поглощения бенэольных экстрактов

2,41 10, толуольных 2,20-10. Закон Бера соблюдается в диапазоне 0,008 — 5.6 MKf/мл рения. 4 табл. цинк, алюминий, никель. кобальт, кадмий, медь, железо (!!), хром (!!!), палладий (!!), 5 — 10-кратные количества бромидов, нитратов, иодидов, перхлората, молибдата и ванадата.

Однако известный способ имеет следующие недостатки. При использовании в качестве основного красителя астразонового красного 6В чуе твительность определения не очень высока. Молярный коэффициент поглощения окрашенных экстрактов при

560 нм равен 1,42 10 . Предел обнаружения, рассчитанный при условии: минимальном значении оптической плотности (Ать) 0,005 и длине кюветы (!) 1 см, составляет 0,006 мкг/мл рения. Оптимальное значение рН при экстракции 3-9. Закон

Бера соблюдается в узком интервале кислотности 0,01-2 мкг/мл рения.

Целью изобретения является повышение чувствительности анализа, расширение диапазона определяемых концентраций, 1727059

10

30

40 рования рН раствора, кроме Н2$0д и NaOH, возможно использовать НэР04, (й Н4)гН РО4, 50 КНгРО, КОН, (Чувствительность определения рения не изменяется).

Пример 2. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 0,1 мл

5 10 М раствора перрената калия (9 31 мкг рения), разные количества 1 10 M раствора красителя ДИТК и дистиллированную вообеспечение возможности определения рения (УП) в интервале рН среды 1-9.

Поставленная цель достигается тем, что в способе зкстракционно-фотометрического определения рения, включающем экстракцию бензолом ионного ассоциата перренат-иона с основным красителем и последующее фотометрирование окрашенного органического слоя, в качестве

I основного красителя используют N,N -диметилиндотрикарбоцианин (ДИТК). Экстракцию ИА рения возможно проводить из водного раствора в широком интервале рН 1,0 — 9,0.

Цианиновый краситель N,N -димети- 1 линдотрикарбоцианин имеет формулу си> 3

З !

К С (cH = сН), сН=.,„

l д СЕ. сй и в аналитической химии в качестве реагента предлагается впервые. Растворы красителя ДИТК в органических растворителях (ацетоне, метаноле и др.) имеют интенсивную окраску(е=) 2;0-3,1 10 и устойчивы во

5 времени.

Для установления оптимальных условий экстракции ИА перренат-иона с красителем ДИТК изучено влияние кислотности среды, концентрации красителя и природы экстрагента на чувствительность определения рения. В качестве экстрагентов изучены бензол и его производные, сложные эфиры 3 уксусной кислоты (этилацетат, бутилаце- тат, амилацетат и др,), кетоны (метилэтилкетон, метилиэобутилкетон, циклогексанон и др.), нитросоединения (нитробенэол, бензонитрил и др.), спирты (бутиловый, амиловый спирты), а также смеси этих растворителей. Наиболее эффективными оказались бензол и толуол. Чувствительность определения при экстракции другими растворителями уменьшается. 4

Молярный коэффициент поглощения ИА рения бензолом равен 2,41.10 и толуолом

2,20 10 . Предел обнаружения рения, рассчитанный на +min=0 005 и 1= 1 см (аналогичноо п рототипу) и ри экстра кции этими растворителями .составляет 0,004 мкг/мл.

Для достижения максимальной чувствительности, экстракцию ИА рения необходимо проводить из растворов с рН 1,0 — 9,0 и при равновесной концентрации красителя

ДИТК вЂ” (1,0 — 1,6) 10 М, Сопоставительная оценка чувствительности определения рения по известному и предлагаемому способу приведена в табл. 1, Равновесие экстракции ИА перренатиона с ДИТК устанавливается за 1 мин, окраска экстрактов устойчива в течение 4-5 ч.

Светопоглощение подчиняется закону Бера в диапазоне концентраций рения 0,0085,6 мкг/мл, что значительно шире, чем в прототипе.

Определению рения предлагаемым способом не мешают щелочные, щелочноэемельные элементы, цинк, кадмий, алюминий, никель, кобальт, медь, железо, хром (1И), палладий, молибден (Vl), вольфрам (Vl), ванадий (V), серебро, золото, ртуть, таллий, теллур (IV). Из анионов не мешают опреде-. лению хлориды, бромиды, нитраты, сульфаты и фосфаты. Мешают определению рения

5 — 10-кратные количества роданидов, перхлоратов и иодидов. Относительная погрешность определения рения не превышает

+3-4 .

Пример 1. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 9,31 мкг рения (в виде 0,1 мл 5 10 M раствора перрената-калия), 0,5 мл 1 10 М раствора красителя ДИТК(в ацетоне), разные количества разбавленной серной кислоты или гидроксида натрия для регулирования рН среды в интервале 0-11 и дистиллированную воду до общего объема 5 мл. рН раствора контролируют с помощью рН-метра, Приливают 5 мл бензола (или толуола) и экстрагируют смесь в течение 1 мин. После разделения фаз органическую фазу центрифугируют и измеряют оптическую плотность (А) при

742 нм на спектрофотометре СФ-46 в кюветах с толщиной слоя 0,3 см относительно экстракта контрольного опыта (без рения).

Из значений А рассчитывают величины молярных коэффициентов поглощения (я),.

Данные представлены в табл. 2, из которой следует, что чувствительность определения рения по предлагаемому способу максимальна при экстракции ИА перрената с

ДИТК из растворов при кислотности с рН

1,0-9,0, При рН<1,0 и рН>9,0 оптическая плотность экстрактов уменьшается и чувствительность способа падает. Для регулиду до общего объема 5 мл. Экстрагируют равным объемом бензола (или толуола) в течение 1 мин и далее определение ведут

1727053

Таблица 1

Показатель

П е агаемый способ

Аналоги

Прототип с астразо.новым красным

- 6В

Бензол

Толуол

С виктория голубым .

С краснофиолетовым

С метиловым зеленым

Молярный коэффициент поглощения е 10"

Л п х, нм

Предел обнаружения мкг/мл (А = 0,005;

1=1 см

8,04

610

22;0

742

24,1

742

14,2

560

10,9

640

4,1

560

0;084 0,004

0,006

0,030 0.012

0,008

Таблица 2 аналогично, как описано в примере 1. Данные представлены в табл. 3, из которой следует, что чувствительность определения рения максимальна при равновесной концентрации красителя ДИТК (1,0- 5.

1,6) 104 моль/л. При меньшей и большей . концентрации красителя чувствительность определения рения уменьшается.

Пример 3. Определение рения в растворах его чистых солей. 8 градуирован- 10 ные пробирки с притертыми пробками вводят 9,31 мкг рения (в виде раствора перрената калия), 0 5 мл 1 10 M раствора красителя ДИТК и дистиллированную воду до общего объема 5 мл. Приливают равный 15 объем бензола и экстрагируют содержимое пробирок в течение 1 мин, Органическую фазу отделяют, центрифугируют и измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при 742 нм (или на фотоэлект- 20 роколориметре КФК-2 при 4 . =750.нм) в кюветах с l=0,3 см относительно экстракта контрольного опыта (без рения). Количество рения определяют по градуировочному графику, построенному аналогично с помощью 25 стандартных растворов перрената калия.

Полученные данные представлены в табл. 4, из которой следует, что значения относительного стандартного отклонения не высокие и составляют 0,01. В случае экстракции 30

ИА рения толуолом значение Sr (при п=6;тр=2,571; Р=0,95) составляет 0,018, Использование предлагаемого способа экстракционно-фотометрического определения рения обеспечивает повышение (в

2 раза) чувствительности определения, увеличение интервала кислотности при экстракции (рН 1,0 — 9,0), что упрощает выполнение анализа. Определение рения возможно в более широком диапазоне определяемых концентраций 0,008 — 5,6 мкг/мл.

В предлагаемых условиях способ высокоизбирателен и успешно может быть использован в заводских и научно-исследовательских лабораториях при анализе сложных по составу объектов.

Формула изобретения

Способ определения рения (УП), включающий перевод его в ионный ассоциат с основным красителем, экстракцию органическим растворителем и последующее фотометрирование, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности анализа, расширения диапазона определяемых концентраций,. обеспечения возможности определения рения (УП) в интервале рН среды 1-9, в качестве основного красителя используют N,N -диметилиндотрикарбоцианин с концентрацией в анализируемом растворе (1,0 — 1,6) 10 М, а в качестве растворителя — бензол или толуол.

Таблица 3

Таблица 4

Составитель

Редактор Ю. Середа Техред M.Mîðãåíòàë Корректор H. Король

Заказ 1276 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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