Ионоселективный электрод для определения перренат-ионов в молибденсодержащих растворах
Использование: аналитическая химия, способ потенциометрического определения перренат-ионов, преимущественно в молибденсодержащих технологических растворах . Использование: измерение потенциала в растворе ведут ионоселективным электродом с мембраной из нитрата тетрадециламмония, а перед измерением потенциала осуществляют комплексование молибдена при рН 7,0 - 7,5.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 27/333
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 4814925/25 (22) 16.04.90 (46) 23.01.93. Бюл, ¹ 3 (71) Институт металлургии и обогащения АН
КазССР (72) Н.Л,Бабенко, М,Ш.Блох и Г,Н.Ташута (73) Институт металлургии и обогащения АН
КазССР (56) Бусев А.И. и др. Руководство по аналитической химии редких элементов, М., Химия, 1978.
М.Geissler, R.Kunze, Use of nitratselective ellctrode for perrenate and
perchlorate. Analitica Chimica Acta, 189, (1986), з.245 — 252.
Изобретение относится к аналитической химии, к ионоселективным электродам, используемым в потенциометрии, конкретно для определения перренатионов в молибденсодержащих технологических растворах.
Известен индикаторный электрод в виде платиновой пластинки, используемый при потенциометрическом определении рения, Недостатком электрода является его невысокая избирательность и, как следствие, сложность метода определения, так как большое количество примесей, присутствующих в анализируемых растворах (прежде всего Со (И), мешают определения рения, что обуславливает необходимость выполнения дополнительных операций по отделению мешающих элементов, Кроме того, электрод применим только для определения больших содержаний рения (> 5 г/cM ) и при анализе молибденосодер>кащих технологических растворов с содер>канием
„„ Д „„1790764 АЗ (54) ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОД
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРРЕНАТ-ИОНОВ
В МОЛИБДЕНСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРАХ (57) Использование: аналитическая химия, способ потенциометрического определения перренат-ионов, преимущественно в молибденсодержащих технологических растворах. Использование: измерение потенциала в растворе ведут ионоселективным электродом с мембраной из нитрата тетрадециламмония, а перед измерением потенциала осуществляют комплексование молибдена при рН 7,0 — 7,5, рения 0,01 — 0,1 г/см будут получены неу3 довлетворительные результаты.
Известен также ртутный капающий электрод для полярографического определения рения. Вследствие недостаточной избирательности электрода необходимо предварительно отделить Мо (Vl), мешающий избирательному определению рения, а также пропустить через анализируемый раствор азот для удаления кислорода. Ши- 4 рокому применению метода препятствует (,Ь также использование в электрода токсично- ф го реагента — ртути.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ионоселективный электрод, выполненный из корпуса, заполненного электролитом, и мембраны из нитрата трибутилоктадецилфосфония, предварительно выдержанной в растворе перрената аммония (2). Недостаток электрода заключается в том, что он не является достаточно избирательным, так как наряду
1790764 с рением будет реагировать на молибден.
Поэтому требуется целый ряд химических операций, а именно; нейтрализация молибденсодержащих растворов серной кислотой, нагревание, окисление насыщенным раствором перманганата калия, осаждение примесей с помощью гидроксида цинка и гидроксида железа (1!!) с целью предварительного огделения молибдена, что значительно удлиняет время анализа и усложняет анализ.
Кроме того, в случае прототипа вследствие низкой селективности электрода применение дополнительных операций отделения молибдена nîзволяетопределять рений при отношении его к молибдену в растворе 3: 1.
Для растворов, получаемых при выщелачивании молибденовых огарков, обычным является соотношение рения и молибдена до
1; 2100, Определение рения в этих растворах с помощью электрода прототипа будет весьма длительным, так как из-за недостаточной селективности электрода потребуется несколько раз провести операцию осаждения молибдена, Кроме того, электрод, используемый, малодоступен и не может быть применен в массовом анализе.
Целью изобретения является повышение избирательности электрода и упрощение анализа.
Поставленная цель достигается тем, что ионоселективный электрод, выполненный из корпуса, заполненного электролитом, и мембраны, выдержанной в растворе перрената аммония, согласно изобретению содержит мембрану, выполненную из нитрита тетрадециламмония.
Испол ьзование ионоселективного электрода с мембраной из нитрата тетрадециламмония (ТДА) обеспечивает высокую селективность определения рения в присутствии больших содержаний молибденов.
Так как ионы Re04 менее гидрофильным, чем ионы Мо04, а требования к гидрофобности иона ионнообменника мембраны ионоселективного электрода для менее гидрофильных ионов менее строги, чем для более гидрофильных, ион ТДА обладает наилучшими гиброфобными свойствами для переноса ионов рения через границу раздела между двумя несмешивающимися электролитами, и в то же время недостаточно гидрофобен для селективного прохождения через эту границу ионов молибдена. Это подтверждается досточно низкой величиной коэффициента селективности ТДА (Ксел = 3,7 10 ), Ион трибутилоктадецилфосфония (ТОФ), применяемый в мембране ионосе5
55 лективного электрода, обладает более гидрофобными свойствами, из-за чего обеспечивается перенос ионов как рения, так и молибдена через границу между электролитами, Следовательно, электрод с мембраной из ТОФ менее селективен к ионам рения, что подтверждается величиной коэффициента селективности (Keen. 2,7 10 ).
Поэтому применение данного электрода для определения рения в растворах в присутствии больших содержаний молибдена не обеспечитточное определение рения без дополнительных операций отделения мешающего элемента, что удлиняет им усложняет анализ, Кроме того, ион ТОФ имеет большие размеры, чем ион ТДА. Так как электростатическое взаимодействие между ионами зависит от величины заряда иона, а локальный заряд катиона ТОФ будет меньше (вследствие большого объема катиона), силы натяжения аниона в первом случае, а следовательно, и ионная проводимость мембраны будет меньше, Процесс ионного транспорта через границу раздела между двумя несмешивающимися жидкостями для ионоселективного электрода (ИСЭ) с мембраной из ТОФ будет более затруднен, чем для ИСЭ с мембраной из ТДА, что также сказывается на селективности первой мембраны, Таким образом, применение ионоселективного электрода с мембраной, содержащей ион ТДА, позволяет определять рений в молибденосодержащих растворах с высокой степенью избирательности и без дополнительных операций отделения молибдена, что значительно упрощает анализ.
Пример. Предлагаемый ионоселективный электрод выполнен в виде корпуса, заполненного электролитом (NH Е «-ЛЕг =152+0,3 MB для 5,4 10 M Re; Е «-ЛЕг =94«-0,2 мВ для 5,4 10 M Re; — крутизна электродной функции 58 м В/рС. Высокая избирательность мембраны подтверждается достаточно низкой величиной коэффициента селективности 1790764 Таблица1 Состав проб, г/дм 45 Ксел. 3,7 10, определенного методом -5 смешанных растворов (по прототипу Ксед.= 2,7 10 ). Анализ осуществляется следующим образом. Отбирают аликвотную часть технологического раствора, содержащего примеси молибдена, железа, кальция (табл,1) в мерную колбу вместимостью 50 см и нейтрализуют 57 раствором Н2304 по индикатору метиловому красному до перехода окраски из желтой в красную. Затем прибавляют 1 см буферного раствора с рН 7,0, приготовленного смешиванием 100 см уксусной кислоты (пл. 1,05 г/смз) и 175 см гидроксида аммония и воды до конечного объема 500 см . Прибавляют 5 см 0,5 М раствора тартрата натрия и проводят измерения ЭДС с помощью ионоселективного электрода. В качестве регистрирующего устройства используют цифровой вольтметр постоянного тока Щ-1413. Количество рения определяют по градиуровочной кривой, построенной аналогичным образом в пределах концентраций рения 1 — 50 мкг/см . з Результаты определения рения в технологических молибденсодержащих растворах представлены в табл.2 в сравнении с фотоФормула изобретения Ионоселективный электроддля определения перренат-ионов в молибденсодержащих растворах, включающий корпус, заполненный электролитом. и мембрану, метрическим способом, используемым на практике (выполнение по прототипу невозможно в силу недоступности электрода). Таким образом, представленные в 5 табл.2 результаты определения рения в технологических молибденосодержащих растворах, полученные методы с предлагаемым электродом и классическим фотометрическим способом, свидетельствуют о 10 достаточно высокой избирательности предлагаемого электрода, позволяющего точно определять рений более простым и быстрым способом без длительного отделения молибдена. 15 Преимущество предлагаемото электрода по сравнению с прототипом также может быть доказано (ввиду недопустимости электрода прототипа) путем сравнения величин коэффициентов селективности электродов с 20 мембранами из ТОФ и ТДА. Для предлагаемого электрода селективность выше: Ксел. составляет 3,7.10, В случае прототипа Ксел. равен 2,7.10 . Предлагаемый электрод используется в 25 химико-аналитической лаборатории ИМиО АН КазССР при определении рения втехнологических молибденовых растворах. 30 выдержанную в растворе перрената аммония, отл ич а ю щи йс ятем, что, с целью повышения его избирательности и упрощения анализа, мембрана выполнена из нитрата тетрадециламмония. 1790764 Таблица 2 15 25 Составитель Т.Азанова Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз Редактор Г.Бельская Заказ 374 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 Определение рения в молибденосодержащих продуктах металлургического производства P = 0,95, и = 3 4, Ксел = 3,7 10
