Способ кинетического определения родия

 

Использование: анализ промышленных и природных объектов, содержащих следы родия и другие платиновые металлы. Сущность изобретения: в предлагаемом способе в качестве восстановителя периодата используют сульфарсазен в концентрации (4,6-7,5) 10-6М и реакцию проводят в среде фоновых кислот: (2,0-3,5) M уксусной, (1,0-1,8) M борной и (2,0-3,5) M фосфорной при pH (3,4-3,8) реакционной смеси, равном (3,4-3,8). Фоновые кислоты подавляют каталитическое действие некоторых сопутствующих родию мешающих элементов и способствуют повышению каталитической активности родия. Предлагаемый способ реализуется следующим образом. В реакционный стакан емкостью 50 мл последовательно вносят: 0,7 мл сульфарсазена с концентрацией 8,7 10-5M, 1,0 мл 2,8 M уксусной кислоты, 1,0 мл 1,4 M борной кислоты, 1,0 мл 2,8 M фосфорной кислоты, 0,5 мл 0,6 M гидроксида натрия, так, чтобы создать pH 3,6; 0,5 мл анализируемого раствора родия, 2,0 мл дистиллированной воды. Смесь перемешивают и вводят 3,5 мл раствора периодата с концентрацией 1,7 19-2 M. Одновременно с началом добавления раствора периодата включают секундомер. Реакционную смесь помещают в кювету (l = 20 мм) фотоэлектроколориметра ( = 440 нм), соединенного с самопишущим потенциометром. Через одну минуту после начала реакции включают самописец и проводят в течение 2-3 мин запись кинетической кривой. Графически определяют тангенс угла наклона кинетической кривой (tg), который пропорционален содержанию родия. Концентрацию родия определяют по градуировочному графику в координатах tg C(Rh). 4 табл.

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности может быть использовано для анализа промышленных и природных объектов, содержащих следы родия и другие платиновые металлы.

Известен способ, основанный на индикаторной реакции между медью (II) и периодатом калия, позволяющий определять до 210-4 мкг/мл родия [1] определению мешают однократные избытки рутения.

Основными недостатками способа являются невысокая чувствительность (предел обнаружения 210-4 мкг/родия) и недостаточная селективность: определению мешает сопутствующий родию рутений в отношении 1:1, кроме того, так как реакция проводится в щелочной среде, многие элементы образуют осадки гидроксидов, что мешает определению.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является каталитический способ определения родия, основанный на реакции окисления метилового оранжевого периодатом натрия в слабокислой среде [2] Способ имеет предел обнаружения 210-5 мкг/мл. Определению не мешают иридий в десятикратном избытке, а также никель, медь, железо, кобальт (1: 1106); платина, палладий (1:1105), но мешает рутений в отношении 1:1.

Таким образом, известный способ имеет следующие недостатки: недостаточная чувствительность, так как предел обнаружения 210-5 мкг/мл родия и невысокая селективность, поскольку рутений мешает в избытке, большем, чем 1:1, а иридий 1:10.

Заявляемый способ направлен на решение задач повышения чувствительности и селективности определения родия.

При осуществлении предлагаемого способа технический результат достигается тем, что в отличие от известного способа определения родия, заключающегося в измерении каталитического действия родия в реакции восстановления периодата, в предлагаемом способе в качестве восстановителя используют сульфарсазен и реакцию проводят в среде фоновых кислот: уксусной, борной и фосфорной при определенном pH реакционной смеси. Фоновые кислоты подавляют каталитическое действие некоторых сопутствующих родию мешающих элементов и способствуют повышению каталитической активности родия.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что в качестве восстановителя используют сульфарсазен и реакцию проводят в среде фоновых кислот: уксусной, фосфорной и борной при определенном pH.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, то есть восстановления периодата сульфарсазеном, катализируемое родием, в среде фоновых кислот: уксусной, борной, фосфорной с pH 3,4-3,8, что позволяет сделать вывод о "существенном отличии".

Пример 1. В реакционный стакан емкостью 50 мл последовательно вносят: 0,7 мл сульфарсазена с концентрацией 8,710-5 M, 1,0 мл 2,8 M уксусной кислоты, 1,0 мл 1,4 M борной кислоты, 1,0 мл 2,8 M фосфорной кислоты, 0,5 мл 0,6 M гидроксида натрия, так, чтобы создать pH 3,6; 0,5 мл анализируемого раствора родия, 2,0 мл дистиллированной воды.

Смесь перемешивают и вводят 3,5 мл раствора периодата с концентрацией 1,710-2M.

Одновременно с началом добавления раствора периодата включают секундомер. Реакционную смесь помещают в кювету (l=20 мм) фотоэлектроколориметра ( 440 нм), соединенного с самопишущим потенциометром. Через одну минуту после начала реакции включают самописец и проводят в течение 2-3 мин запись кинетической кривой.

Графически определяют тангенс угла наклона кинетической кривой (tg), который пропорционален содержанию родия. Концентрацию родия определяют по градуировочному графику в координатах tg C(Rh).

Результаты определения родия по предлагаемому способу и по прототипу приведены в табл.1.

Из данных, приведенных в табл.1, следует, что заявляемый способ позволяет определять родий при содержаниях от 0,810-5 мкг/мл родия. Тогда как по прототипу определение таких содержаний невозможно, то есть чувствительность возросла в 2,5 раза.

Пример 2. В реакционный стакан емкостью 50 мл последовательно вносят 0,7 мл сульфарсазена с концентрацией 8,710-5 M; 1,0 мл 2,8 M уксусной кислоты; 1,0 мл 1,4 M борной кислоты; 1,0 мл 2,8 M фосфорной кислоты; 0,5 мл 0,6 M гидроксида натрия до pH 3,6; 0,5 мл раствора рутения, 0,5 мл анализируемого раствора родия; 1,5 мл дистиллированной воды; 3,5 мл раствора периодата с концентрацией 1,710-2 M.

Записывают кинетическую кривую, как описано в примере 1. Определяют содержание родия по градуировочному графику.

Результаты определения родия в присутствии рутения приведены в табл. 2. Из данных, приведенных в табл. 2 следует, что заявляемый способ позволяет определять родий в присутствии до пятикратного избытка рутения, тогда как по прототипу при избытках рутения от 1 до 5 наблюдаются существенные завышения результатов анализа.

Пример 3. При определении родия в присутствии иридия в реакционный стакан емкостью 50 мл последовательно вносят 0,7 мл сульфарсазена с концентрацией 8,710-5 M; 1,0 мл 2,8 M уксусной кислоты; 1,0 мл 1,4 M борной кислоты; 1,0 мл 2,8 M фосфорной кислоты; 0,5 мл 0,6 M гидроксида натрия до pH 3,6; 0,5 мл раствора иридия, 0,5 мл анализируемого раствора родия, 1,5 мл дистиллированной воды, 3,5 мл раствора периодата с концентрацией 1,710-2 M.

Записывают кинетическую кривую, как описано в примере 1. Определяют содержание родия по градуировочному графику.

Результаты определения родия в присутствии иридия приведены в табл. 3. Из данных, приведенных в табл. 3 следует, что заявляемый способ позволяет получать правильные результаты при избытке иридия до 20-кратного значения, тогда как по прототипу при избытке иридия более чем в 10 раз, наблюдаются существенные завышения результатов.

Обоснование средних и граничных условий проведения определения родия по предлагаемому способу представлено в табл. 4 Из представленных данных видно, что при указанных граничных значениях концентраций реагентов и кислот метрологические характеристики предлагаемого способа сохраняются на уровне, достигаемом при средних значениях.

При концентрациях периодата калия менее 4,010-3 M, уксусной кислоты менее 2,0 M, фосфорной кислоты менее 2,0 M, борной кислоты менее 1,0 M, а сульфарсазена более 7,510-6 M и pH менее 3,4 каталитическая активность родия недостаточна для его определения.

При концентрациях периодата калия более 7,010-3 M, уксусной кислоты более 3,5 M, фосфорной кислоты более 3,5 M, борной кислоты более 1,8 M, а сульфарсазена менее 4,610-6 M резко ухудшается воспроизводимость результатов, что приводит к большой погрешности измерений и невозможности определения родия.

Таким образом, интервалы значений концентраций реагентов в каталитической реакции определения родия составляют: (4,0-7,0)10-3 M для периодата калия, (2,0-3,5) M для уксусной кислоты, (2,0-3,5) M для фосфорной кислоты, (1,0-1,8) M для борной кислоты, (4,6-7,5)10-6 M для сульфарсазена и pH 3,4-3,8 Использование предлагаемого способа определения родия обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: 1. Чувствительность способа увеличена в 2,5 раза.

2. Определению не мешает 5-кратный избыток рутения.

3. Определению не мешает 20-кратный избыток иридия.

Предлагаемый способ решает актуальную задачу по разработке новых высокочувствительных и селективных методов анализа родия в сложных промышленных объектах.

Способ позволяет анализировать бедные по родию объекты, что сокращает потери в технологических процессах, обеспечивает повышение извлечения родия и способствует комплексному использованию руд.

Формула изобретения

Способ кинетического определения родия по его каталитическому действию на реакцию восстановления периодата щелочного металла, отличающийся тем, что концентрация периодата щелочного металла составляет (4,0 7,0) 10-3 моль, в качестве восстановителя используют сульфарсазен в концентрации (4,6 6,7) 10-5 моль, реакцию осуществляют в присутствии 2,0 3,5 моль уксусной, 2,0 3,5 моль фосфорной и 1,0 1,8 моль борной кислот при рН 3,4 3,8.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области анализа органических соединений и может быть использовано при количественном определении динитрила ортохлорбензилиденмалоновой кислоты в экстрактах, полученных из воды, грунта, проб воздуха смывов с поверхностей различных объектов

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к определению микроколичеств родия

Изобретение относится к области аналитической химии платиновых металлов, в частности к способу анализа объектов, содержащих следы осмия и большие количества других элементов, например платиновых и цветных металлов

Изобретение относится к нефтехимическому синтезу, точнее к процессам получения ароматических углеводородов

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к определению активности катализатора окисления

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению эффективности ингибиторов - акцепторов алкильных радикалов

Изобретение относится к способам определения марганца в сплавах и позволяет повысить чувствительность, селективность анализа по отношению к ионам меди и упростить процесс

Изобретение относится к кинетическим методам анализа теллура и позволяет повысить чувствительность определения

Изобретение относится к кинетическим способам определения железа и обеспечивает упрощение процесса анализа и повышение чувствительности и точности определения железа (II) и железа (III) при совместном присутствии

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к кинетическим способам определения кобальта
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для анализа промышленных и природных объектов, а также в веществах особой чистоты

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к определению активности и селективности катионитов, используемых в качестве катализаторов при синтезе метилтретбутилового эфира (МТБЭ) по реакции алкилирования метанола (MeOH) изобутиленом (i-C4H8)

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для анализа промышленных и природных объектов, содержащих золото

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к тест-методам анализа
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения микроколичеств висмута (III) в растворах

Изобретение относится к области аналитической химии цианидов, применительно к здравоохранению, криминалистике, обороне и экологии

Изобретение относится к установке для исследования процесса получения синтетических жидких углеводородов, включающей в себя линию подачи газообразных потоков, нагреватель, каталитический реактор, накопительные емкости, средства контроля температуры и давления, запорно-регулирующую арматуру. Установка характеризуется тем, что она дополнительно содержит сепараторы первой и второй ступеней, воздушный и водяной холодильники, а также регистрирующее управляющее устройство для измерения и контроля расхода газообразных потоков, первое и второе индикаторные устройства для измерения уровня жидкости, индикаторное регистрирующее устройство для измерения расхода газа, причем на линии подачи газообразных потоков установлены последовательно нагреватель и каталитический реактор, выполненный с возможностью внешнего нагрева или охлаждения теплоносителем, выход которого соединен с последовательно установленными сепаратором первой ступени и первой накопительной емкостью, выход сепаратора первой ступени по газу соединен с последовательно установленными воздушным холодильником, водяным холодильником, сепаратором второй ступени и второй накопительной емкостью, средства контроля температуры выполнены в виде индикаторных устройств для измерения температуры, установленных на входе в каталитический реактор, в каталитическом реакторе, в сепараторах первой и второй ступеней, а также на выходах газа из воздушного и водяного холодильников, средство контроля давления выполнено в виде регистрирующего управляющего устройства для измерения давления и установлено совместно с индикаторным регистрирующим устройством для измерения расхода газа на трубопроводе отвода отходящего газа из сепаратора второй ступени, запорно-регулирующая арматура выполнена в виде регулирующих клапанов. При этом регистрирующее управляющее устройство для измерения и контроля расхода газообразных потоков своим выходом связано с первым регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе подачи газообразных потоков в нагреватель, первое индикаторное управляющее устройство для измерения и регулирования уровня жидкости своим выходом связано со вторым регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе между сепаратором первой ступени и первой накопительной емкостью, второе индикаторное управляющее устройство для измерения и регулирования уровня жидкости своим выходом связано с третьим регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе между сепаратором второй ступени и второй накопительной емкостью, а выход регистрирующего управляющего устройства для измерения давления связан с четвертым регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе отвода отходящего газа из сепаратора второй ступени. Установка обеспечивает возможность подбора эффективного катализатора. Кроме того, предложенная установка обеспечивает поиск оптимальных условий процесса преобразования синтез-газа в синтетические жидкие углеводороды, что позволит усовершенствовать существующие процессы получения синтетических жидких углеводородов и разработать новые. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к химической промышленности и используется для исследования химического процесса получения синтетической нефти. Установка для исследования процесса получения синтетической нефти, включающая в себя реактор, загруженный катализатором, накопительную емкость, средства контроля температуры и давления, запорно-регулирующую арматуру, отличается тем, что она дополнительно содержит ресивер, конденсатор-сепаратор, регистрирующие индикаторные устройства для измерения расхода газообразных потоков и отходящего газа, индикаторное устройство для измерения уровня жидкости, при этом на линии подачи газообразных потоков установлены последовательно регистрирующее индикаторное устройство для измерения расхода газообразных потоков, ресивер, каталитический реактор, выход которого соединен с последовательно установленными конденсатором-сепаратором и накопительной емкостью, причем каталитический реактор выполнен с возможностью электроподогрева слоя катализатора и имеет систему внешнего водяного охлаждения, состоящую из последовательно установленных водяного холодильника, сборника парового конденсата, дозирующего насоса и водонагревателя, при этом средства контроля температуры выполнены в виде индикаторного регистрирующего регулирующего устройства, установленного в водонагревателе, первого индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в каталитическом реакторе, второго индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в водяном холодильнике, третьего индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в конденсаторе-сепараторе, четвертого индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в накопительной емкости, средства контроля давления выполнены в виде первого индикаторного устройства для измерения давления, установленного перед водяным холодильником, и второго индикаторного устройства для измерения давления, установленного в конденсаторе-сепараторе, запорно-регулирующая арматура выполнена в виде регулирующего клапана, установленного на трубопроводе подачи газообразных потоков и связанного с регистрирующим индикаторным устройством для измерения расхода газообразных потоков, первого регулирующего вентиля, установленного между первым индикаторным устройство для измерения давления и водяным холодильником, второго регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе подачи оборотной воды в водяной холодильник, третьего регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе отвода отходящего газа из конденсатора-сепаратора между конденсатором-сепаратором и регистрирующим индикаторным устройством для измерения расхода отходящего газа, четвертого регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе подачи оборотной воды в конденсатор-сепаратор, пятого регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе подачи синтетической нефти потребителю и связанного с индикаторным устройством для измерения уровня жидкости. Технический результат - установка обеспечивает получение синтетической нефти из синтез-газа и возможность исследования процесса получения для определения оптимальных параметров. 1 ил.
Наверх