Способ спектрофотометрического определения ниобия

 

0 П И С А Н И Е () 552297

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.02.75 (21) 2103023/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 14.04.77 (51) M. Кл. С OIG 33/00

G 01N 21/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 543:546 882 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. В. Елинсон, М. В. Белогорцева, Л. И. Победина и А. T. Резова (71) Заявитель (54) СПОСОБ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НИОБИЯ

Изобретение относится к области спектрофотометрических методов определения ниобия в природных соединениях и продуктах их переработки, содержащих большие количества тантала, и может быть использовано для определения ниобия в танталовых концентратах, применяемых для получения тантала.

Известен дифференциальный спектрофотометрический метод определения больших количеств ниобия, основанный на получении окрашенного комплексного соединения с реагентом 4- (2-пиридилазо) -резорцином в кислом (1 н. НС1) тартратном растворе с раствором сравнения, содержащим в объеме 100 мл

0,5 мг ниобия (1).

Однако в этих условиях более 50 мкг тантала мешает определению ниобия и поэтому такой метод не может быть использован для определения ниобия в танталовых концентратах.

Наиболее близким к предлагаемому способу является один из вариантов указанного дифференциального метода с использованием реагента ПАР в 1 н. НСI. Метод позволяет определять ниобий в гидроокиси ниобия, в ниобатах, а при значительном увеличении виннокислого аммония — и в сплавах ниобия с танталом, т. е. в присутствии больших количеств тантала (2).

Однако такой метод не пригоден для определения ниобия в танталовых концентратах с различным соотношением ниобия и тантала, так как с увеличением содержания тантала в

5 образце ОП окрашенного соединения с реагентом ПАР в избранных авторами условиях резко увеличивается. Это происходит в результате образования сложного разнометального комплекса Nb-Ta-ПАР-тартрат.

10 Целью изобретения является повышение точности анализа растворов, содержащих большие количества тантала.

Это достигается тем, что влияние тантала исключают, определяя ниобий в виде сложно15 го смешанного (разнометального) комплекса с танталом, тартратионом и ПАР ом, для чего после введения в шкалу стандартных растворов и в раствор сравнения стандартного раствора тантала в тех же соотношениях, что и в

20 испытуемом растворе концентрата, раствор пробы и шкалы до прибавления серной кислоты предварительно выдерживают в виннокислом растворе в течение 30 — 40 мин при рН

5 — б и последующее определение осуществля25 ют в присутствии 0,75 — 1,0 н. серной кислоты.

С целью упрощения и ускорения анализа в качестве раствора сравнения используют аликвоту анализируемой пробы. Измерение оптической плотности производят при

ЗО 1=580 нм.

552297

Составитель А. Жаворонкова

Техред А. Овчинникова Корректор Л. Котова

Редактор 3. Ходакова

Заказ 695/12 Изд. ЛЪ 328 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ позволяет с большой точностью — с коэффициентом вариации для проб, содержащих 10 — 40% ниобия, равном 0,6 /о относительных, — определить ниобий во всех отечественных концентратах (танталитах, колумбитах, микролитах и т. д.), применяющихся для получения тантала.

Пример. Навеску концентрата 100 мг в кварцевом стакане, накрытом кварцевой крышкой, сплавляют в муфельной печи при

800 С с 5 г смеси пиросульфата калия и пиросульфата натрия (в соотношении 1: 2) с добавлением 2 — 3 мл серной кислоты. К плаву прибавляют 50 мл кипящего 10/о-ного раствора виннокислого аммония и нагревают до полного его растворения. Раствор переносят в мерную колбу емкостью 250 мл и доводят водой до метки. В две мерные колбы емкостью по 100 мл отбирают аликвотные части раствора с таким расчетом, чтобы в первой, служащей раствором сравнения, содержалось 400—

600 мкг ниобия, а во второй, измеряемой,— на 200 — 400 мкг больше, чем в первой. В обе колбы прибавляют по 10 мл 20%-ного раствора тартрата аммония и по 2 мл 0,05%-ного раствора комплексона, оставляют на 30 мин, после чего прибавляют 25 мл 4 н. Н $04, 12,5 мл 20 -ного раствора винного аммония, 25 мл ацетона и 3 мл 0,6 -ного раствора

ПАР, затем доводят водой до метки. Через

60 мин измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при 1=580 нм в кювете с

/=3

Содержание ниобия в концентратах устанавливают по постоянному фактору, для нахождения которого готовят шкалу стандартных растворов следующим образом.

В ряд мерных колб емкостью 100 мл отбирают 500, 600, 700, 800, 900 и 1000 мг стандартного виннокислого раствора ниобия и в зависимости от соотношения ниобия и тантала в концентрате соответствующее количество стандартного раствора тантала (например, при соотношении 1: 1 прибавляют равное количество тантала); прибавляют 1 мл 20 /о-ного раствора тартрата аммония, по 2 мл 0,05 ного раствора комплексона III, оставляют на

30 мин, затем прибавляют 25 мл 4 í. Id>$04, 12,5 мл 20%-ного раствора тартрата аммония, 25 мл ацетона, 3 мл 0,6%-ного раствора ПАР, доводят водой до метки и через 60 — 90 мин измеряют оптическую плотность растворов при 1=580 нм в кювете с l=3 см. Раствором сравнения служит раствор первой колбы, содержащий 500 мкг ниобия с соответствующим количеством тантала. По полученным оптическим плотностям рассчитывают постоянный фактор для данной шкалы стандартных растворов.

Расчет содержания ниобия проводят по формуле:

D„, — оптическая плотность измеренной аликвотной части раствора пробы;

15 Р— постоянный фактор для данного соотношения ниобия и тантала, выраженный в мг ниобия;

W — общий объем раствора пробы, мл;

1 — измеряемая аликвотная часть раство20 ра, мл;

Vo — аликвотная часть пробы, взятая в раствор сравнения;

m — навеска, мг, Предлагаемым методом проанализирован

25 ряд концентратов с разным соотношением ниобия и тантала и различным содержанием примесей кремния, циркония, вольфрама, олова, редких элементов и др.

30 Формула изобретения

1. Способ спектрофотометрического определения ниобия в растворах, включающий сплавление и растворение образца в виннокис35 лом аммонии с последующим определением с реагентом 4-(2-пиридилазо)-резорцином в кис лой среде, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа растворов, содержащих большие количества танта40 ла, виннокислый раствор предварительно выдерживают в течение 30 — 40 мин и последующее определение осуществляют в присутствии

0,75 — 1,0 н. Н $04.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 45 что в стандартную шкалу и в раствор сравнения вводят тантал в тех же соотношениях, что и в испытуемом растворе концентрата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Заводская лаборатория, 1971, № 4, с. 391.

2. Аналитическая химия. т. 27. Вып, 1, 1972, с. 194 (прототип).