Способ титриметрического определения урана в растворах в присутствии ванадия



Способ титриметрического определения урана в растворах в присутствии ванадия
Способ титриметрического определения урана в растворах в присутствии ванадия
Способ титриметрического определения урана в растворах в присутствии ванадия

 


Владельцы патента RU 2569757:

Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" (RU)

Изобретение относится к аналитической химии и химической технологии и может быть использовано для сложных по составу растворов, содержащих ванадий и уран. В способе титриметрического определения урана в растворах в присутствии ванадия, к анализируемому раствору добавляют фосфорную кислоту, далее 10-15 мл 2 моль/дм3 серной кислоты и 5-10 мл трет-бутанола. В дальнейшем уран и другие компоненты смеси восстанавливаются хлоридом титана (III). Затем к раствору добавляют 2-3 капли насыщенного раствора хлорида железа(III) и раствор нитрита натрия. После чего добавляют мочевину. Титрование проводят путем окисления урана с помощью сернокислого раствора ванадата аммония с регистрацией скачка потенциала в пределах 550-600 мВ. Определяют концентрацию урана по количеству ванадата аммония, пошедшего на достижение пика производной кривой титрования. Достигается повышение точности и чувствительности, а также - ускорение анализа. 2 пр., 3 табл.

 

Изобретение относится к аналитической химии и химической технологии и может быть использовано для сложных по составу растворов, содержащих ванадий и уран. Изобретение применимо в растворах сернокислого выщелачивания, а также растворах урана, полученных после экстракции или сорбции урана.

Известен потенциометрический метод определения урана в присутствии ванадия с использование бихромата калия в качестве титранта. К навеске, содержащей 20-100 мг урана добавляют 1 мл 1 М H2SO4, 15 мл воды и 15 мл HNO3. После растворения пробы к охлажденному до комнатной температуры раствору добавляют 40 мл H3PO4, 5 мл концентрированного раствора сульфата железа (II). Далее добавляют 10 мл азотнокислого раствора смеси молибдата аммония и сульфаминовой кислоты. Получившийся содержащий уран (IV) раствор титруют раствором бихромата калия. Параллельно определяют концентрацию ванадия в растворе путем его титровании FeSO4. В дальнейшем в водный раствор урана с и известным опорным значением добавляют сернокислый раствор VOSO4 таким образом, чтобы содержание V в нем было эквивалентно тому, что имеется в исследуемом растворе. Получившийся раствор титруют K2Cr2O7 и определяют титр K2Cr2O7 по урану, который будет характерен для исследуемого урансодержащего раствора. Титрование ведут с определением пика потенциала в пределах от 450 до 480 мВ с автостопом в 590±20 мВ [«Standard Test Method for Uranium by Iron (II) Reduction in Phosphoric Acid Followed by Chromium (VI) Titration in the Presence of Vanadium» // ASTM Designation: С 1267-00. March, 2000].

Известен титриметрический метод определения урана в присутствии ванадия с применением диоксида марганца в качестве осадителя. К аликвоте раствора в 2-15 мл добавляют 15 мл концентрированной фосфорной кислоты, 20-25 мл воды. Раствор доводят до кипения, добавляют 1-2 мл концентрированного раствора перекиси водорода и 1,5-2 г диоксида марганца. Содержимое колбы кипятят 5 минут. Далее раствор горячим пропускают через фильтр «Белая лента». К полученному раствору добавляют TiCl3 до появления отчетливой фиолетовой окраски, затем добавляют 5 мл 5%-го нитрита натрия, избыток последнего разрушают добавлением 10 мл 30%-ной мочевины. Уран титруют раствором ванадата аммония в присутствии индикатора - наполовину окисленного дифениламинсульфоната натрия. [Сахаров B.C. // Первая всесоюзная конференция по химии урана. 1974. М., ВНИИ атоминформ С. 75]. Этот метод выбран в качестве прототипа.

Технический результат предложенного изобретения заключается в повышении точности и скорости определения урана в растворах в присутствии ванадия, возможности количественного определения урана в малых количествах в сложных по составу технологических растворах, особенно получаемых при обработке растворов сернокислого выщелачивания урана и ванадия совместно.

Технический результат достигается тем, что в способе титриметрического определения урана в растворах в присутствии ванадия, который заключается в том, что к анализируемому раствору добавляют фосфорную кислоту, далее 10-15 мл 2 моль/дм3 серной кислоты и 5-10 мл трет-бутанола. В дальнейшем уран и другие компоненты смеси восстанавливаются хлоридом титана (III). Затем к раствору добавляют 2-3 капли насыщенного раствора хлорида железа(III) и раствор нитрита натрия. После чего добавляют мочевину.

Титрование проводят путем окисления урана с помощью сернокислого раствора ванадата аммония с регистрацией скачка потенциала в пределах 550-600 мВ. Концентрацию урана определяют по количеству ванадата аммония, пошедшего на достижение пика производной кривой титрования, записываемой до достижения потенциала в 650-670 мВ.

Изобретение позволяет определять уран в присутствии ванадия при массовом соотношении уран/ванадий в пределах 0,5 до 10 и позволяет определять уран в количестве от 0,2 мг в пробе в сложных по составу объектах. Предлагаемый способ может быть использован для анализа содержащих уран и ванадий сложных технологических растворов.

Наличие ванадия в урансодержащих растворах приводит к занижению результатов анализа в присутствии значимых количеств ионов железа, т.к. в этом случае ионы V (IV) служат катализаторами окисления U (IV) кислородом воздуха; в случае отсутствия ионов железа восстановленный TiCL3 до трехвалентного состояния ванадий титруется ванадатом аммония совместно с U (IV), завышая результаты анализов.

Для устранения данной проблемы предлагается способ, включающий в себя внесение в содержащий уран и ванадий раствор смеси серной кислоты и трет-бутанола для снижения скорости окисления V (IV). Добавление насыщенного раствора хлорида железа (III) в процессе пробоподготовки приводит к полному окислению V (III), образовавшегося после добавление к раствору хлорида титана (III). Применение серной кислоты необходимо для создания рН близкой к 0 ради возникновения катионов VO2+ с целью усиления комплексообразования по координационному механизму с участием H3PO4 и трет-бутанола, а также их эфиров в качестве лигандов. Образующиеся комплексы значительно замедляют окисление V (IV) из-за возникновения стерических затруднений. К тому же, так как сульфат-ионы также образуют с VO2+ прочные комплексы, совместное присутствие одноатомного спирта и серной кислоты ведет к возникновению синергического эффекта, в результате которого концентрация несвязанных лигандами ионов VO2+ падает на порядки (табл. 1).

Пример 1. В плоскодонную колбу на 250 мл в зависимости от содержания урана в растворе отбирают аликвоту 2-10 мл, добавляют 10 мл концентрированной фосфорной кислоты и 20 мл 2 моль/дм3 серной кислоты, взбалтывают в течение 30 сек. и охлаждают до комнатной температуры; далее добавляют солянокислый раствор TiCl3 до появления фиолетовой окраски, 5 мл 5%-ного NaNO2, взбалтывают в течение 30 сек, добавляют 10 мл 30%-ной мочевины и вновь взбалтывают в течение 90 сек. Полученный раствор, в зависимости от концентрации урана, титруется раствором NH4VO3, приготовленным на 2 моль/дм3 серной кислоты, с титром по урану 0,0001-0,006 г/см3 (табл. 2).

Пример 2. Тот же, что и пример 1, за исключением того, что вместо 20 мл 2 моль/дм3 H2SO4 добавляют 10 мл 2 моль/дм3 H2SO4 и 10 мл трет-бутанола; после добавления TiCl3 добавляют 2-3 капли насыщенного раствора FeCl3 (табл. 3.).

Таким образом, заявленный способ определения урана в присутствии ванадия позволяет:

- обеспечить количественное определение урана в присутствии ванадия вплоть до массового соотношения уран/ванадий 1:2 в случае применения смеси фосфорная к-та - серная к-та;

- обеспечить количественное определение урана в присутствии ванадия вплоть до массового соотношения уран/ванадий 1:10 в случае применения смеси фосфорная кислота - серная кислота - трет-бутанол;

- значительно сократить время проведения анализа благодаря отсутствию необходимости отделять уран от ванадия в растворах.

Способ титриметрического определения урана в растворах в присутствии ванадия, заключающийся в том, что к анализируемому раствору добавляют фосфорную кислоту с последующим восстановлением смеси с помощью хлорида титана (III), далее добавляют раствор нитрита натрия и мочевины и титруют уран раствором ванадата аммония, отличающийся тем, что к фосфорной кислоте добавляют 10-15 мл 2 моль/дм3 серной кислоты и 5-10 мл трет-бутанола, затем для восстановления смеси в хлорид титана вводят 2-3 капли насыщенного раствора хлорида железа, после чего добавляют мочевину и определяют концентрацию урана по количеству ванадата аммония, пошедшего на достижение пика производной кривой титрования, записываемой до достижения потенциала в 650-670 мВ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к анализу минеральных вод на предмет определения гидрокарбонат-ионов объекта исследования. Способ включает титрование пробы минеральной воды кислотным титрантом и измерение сопротивления в растворе кондуктометрической ячейки при добавлении каждой порции титранта, всего до 20 замеров, отличается тем, что в качестве титранта при определении гидрокарбонат-ионов в минеральной воде используют раствор хлористоводородной кислоты (HCl), для этого 10 мл минеральной воды вносят в электрохимическую ячейку с двумя платиновыми электродами со строго зафиксированным между ними расстоянием, затем в электрохимическую ячейку добавляют одну каплю 0,1% индикатора метилового оранжевого, бюретку для титрования заполняют раствором хлористоводородной кислоты (HCl), в электрохимическую ячейку опускают магнитик и включают магнитную мешалку для перемешивания раствора в ячейке, электроды с помощью электрических проводов крокодилами подключают к настольному портативному цифровому LCR-метр ELC-131D прибору и включают его, при титровании получают экспериментальные данные одновременно двумя методами - методом кислотно-основного титрования, основанным на нейтрализации гидрокарбонат-ионов соляной кислотой в присутствии индикатора метилового оранжевого, и кондуктометрическим титрованием, после прибавления каждой порции титранта фиксируют по прибору значение сопротивления (R) анализируемого раствора, что соответствует кондуктометрическому титрованию, а после изменения цвета раствора в присутствии индикатора, а именно перехода розового цвета раствора в желтый, измеряют общий объем титранта (VТЭ) по бюретке (метод кислотно-основного титрования), далее аналогично описанному выше подвергают анализу еще 3 пробы воды каждая объемом 10 мл, причем при определении содержания гидрокарбонат-ионов в питьевых минеральных водах предварительно устанавливают точную концентрацию титранта HCl по буре (натрий тетраборнокислый - Na2B4O7·10Н2О).

Изобретение относится к медицине и описывает способ идентификации водорастворимого лекарственного вещества путем сравнения с эталоном. Способ характеризуется проведением ионометрии, титрометрии и спектрофотометрии, при этом ионометрические исследования проводят с использованием различных концентраций лекарственного вещества, начиная от насыщенного раствора с уменьшением концентрации идентифицируемого вещества в каждом последующем растворе кратно по сравнению с предыдущим, титрометрические зависимости измеряют в различных концентрациях идентифицируемого лекарственного вещества, начиная от насыщенного раствора с уменьшением концентрации в каждом последующем титруемом растворе ниже, чем в предыдущем, в кратное число раз, титрующий раствор вводят равномерно в течение всего процесса титрования, дополнительное измерение спектрофотометрических зависимостей проводят не менее чем в двух разных концентрациях: насыщенного раствора и разбавленного в 10-20 раз, а измерения спектрофотометрических зависимостей проводят в двух растворителях: бидистиллированной воде и ином растворителе из ряда спиртов.

Изобретение относится к новому соединению - N′-(1-метилэтилиден)гептадекафтороктилкарбоксамидразону формулы (1), которое может найти применение в качестве материала стандартного образца состава для количественного определения фтора в органических соединениях спектрофотометрическим методом.

Изобретение относится к качественному и количественному определению воды во внутренней сфере координационных соединений (КС) и может найти применение в координационной химии и фармации.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в системе контроля за содержанием тиосульфата натрия в растворах. Способ определения тиосульфата натрия в растворах характеризуется введением анализируемой пробы в реакционный сосуд, содержащий соответствующее количество фотогенерированного йода, полученного путем продувания 1-2 минуты воздухом и облучения стабилизированным источником света реакционной смеси, состоящей из 0,5 М раствора йодида калия, ацетатного буферного раствора с pH 5,6 и сенсибилизатора эозината натрия, фиксированием изменения тока в ячейке и по достижении его постоянства повторным продуванием реакционной смеси воздухом в течение 2-3 минут и повторным ее облучением стабилизированным источником света до достижения исходного количества йода в сосуде, фиксированием времени генерации йода, затраченного на восполнение его убыли, определением количества тиосульфата натрия по градуировочному графику по изменению силы тока и времени генерации.

Изобретение может быть использовано в аналитической химии. Для выделения железа (III) из водных растворов используют в качестве первого органического реагента дифенилгуанидин (ДФГ).
Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения концентрации привитых аминогрупп на поверхности минеральных наполнителей.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения цинка (II) в технических и природных объектах. Способ заключается в потенциометрическом титровании пробы комплексоном (III) с индикаторным электродом из металлического висмута с буферным раствором при рН 4,1 - 9,0.

Настоящее изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения меди (II) в технических объектах. Способ определения меди заключается в прямом потенциометрическом титровании комплексоном (III) при рН от 4,1-9,0 с индикаторным электродом из металлического висмута в ацетатном буферном растворе.

Настоящее изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения свинца(II) в технических объектах. Способ определения свинца заключается в потенциометрическом титровании пробы комплексоном(III) с индикаторным электродом из металлического висмута с буферным раствором при рН 3,5-9,0.

Сущность изобретения: в отличие от известного способа анализа многокомпонентной газовой среды герметизированных контейнеров с электронными приборами, согласно предлагаемому способу используют газоанализатор с датчиками, вынесенными наружу и контактирующими с анализируемой многокомпонентной средой, измерения ведут по заданной программе автоматически, дискретно, по показаниям датчиков, непосредственно контактирующих с внутренней средой всех анализируемых герметизированных контейнеров, аналоговый измерительный сигнал получают путем регистрации показаний и селективных и неселективных датчиков, измеряющих и содержания газовых компонентов, и температуры, и влажности, и давления многокомпонентной газовой среды одновременно в каждой из локальных зон всех анализируемых контейнеров, с поочередным опросом каждого из датчиков, затем полученный аналоговый сигнал преобразуют в цифровой или непосредственно в каждом датчике, или в электронном блоке газоанализатора, и этот цифровой сигнал передают в управляющий ПК, позволяющий графически и математически обрабатывать текущие значения измеренных параметров, формировать базу данных (БД) из всех измеренных параметров, сравнивать полученные результаты с БД критических значений этих параметров и передавать накопленные результаты по этой группе герметизированных контейнеров в съемное запоминающее устройство (ЗУ).

Использование: область анализа газовых сред для определения их компонентного состава и устройства измерительно-аналитических комплексов, с помощью которых они определяются.

Использование: область анализа газовых сред для определения их компонентного состава и устройства измерительно-аналитических комплексов, с помощью которых они определяются.

Изобретение относится к ферментному электроду, включающему частицы углерода, несущие глюкозодегидрогеназу (GDH) с флавинадениндинуклеотидом (FAD) в качестве кофермента; и электродный слой, контактирующий с указанными частицами углерода, причем частицы углерода и электродный слой состоят из частиц углерода с диаметром частицы не более 100 нм и удельной поверхностью по меньшей мере 200 м2 /г.

Изобретение относится к измерению концентрации золота в цианистых растворах и пульпах. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению концентрации ионов водорода. .

Изобретение относится к устройствам для анализа биологической текучей среды. .

Изобретение относится к способу определения пассивирующих свойств смеси (11), содержащей по меньшей мере два компонента, которыми являются цемент и вода. .

Изобретение относится к измерительной системе для выполнения анализа жидкости организма. .

Группа изобретений относится к области медицины и может быть использована для определения концентрации аналита в образце. Способ определения концентрации анализируемого вещества в биологическом образце содержит этапы, на которых: генерируют выходной сигнал в ответ на реакцию окисления/восстановления анализируемого вещества в биологическом образце; генерируют вторичный выходной сигнал из биологического образца от дополнительного электрода в ответ на содержание гематокрита в образце; определяют по меньшей мере одну индексную функцию, зависящую от множества параметров ошибки и определяют концентрацию анализируемого вещества по меньшей мере по одному выходному сигналу и уравнению компенсации наклона, зависящему от индексной функции, причем уравнение компенсации наклона включает в себя опорную корреляцию и отклонение наклона. Группа изобретений относится также к системе биологического датчика для определения концентрации аналита в образце. Группа изобретений обеспечивает повышение точности анализа. 3 н. и 49 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.
Наверх