Способ амперометрического определения ванадия (1у)
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 240178 (21) 2573089/23-26 (51) М.. Кл,2
С 01 G 31/00
G 01 N 27/04 с присоединенйем заявки Мо
Государствеинцй комитет
СССР ио делам изобретений и,открытий (23) Приоритет
Опубликовано 150280. Бюллетень )(о б: (53) УДК 543. 257..5:546.881 (088. 8) Дата опубликования описания 150280 (72) Авторы изобретения
В.В. Перевощикова и В.A. Перевощиков
Горьковский инженерно-строительный институт им. В.П. Чкалова и Горьковский исследовательский физико-технический институт при 1 осударственном университете им.Н.И.Лобачевского (71) Заявители (54 ) СПОСОБ АМПЕРОМЕТРИЧ ЕСКОГО
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ (1Ч) 1
Изобретение относится к аналити.ческой химии и может найти применение в цветной металлургии, химической, электронной промышленности, при анализе стекол специальных сортов, строительных материалов.
Йзвестен колориметрический метод определения ванадия, основанный на экстракции Ч (IV ) изоамилпирофосфорным эфиром и последующим фатометрировании экстракта. При этом присутствие любых количеств элементов
Kn, Cd, Pb, Fe (н ), Мп (и ), Л1, Со, 14л., Cu, Cr (.1и ), а так>те 4 2-3 г/л
Fe{ ф ),И1 не влияет на точность метода (ошибка а 4%) . Ванадий (V), имеющийся в растворе, предварительно восстанавливают аскориновой кислот< й,или сульфитом натрия (1).
Этот метод устраняет некоторые недостатки, но не позволяет прямо и непосредственно определять ванадий (1V) в присутствии ванадия (V) . Из-за этого снижается и точность определения содержания (T7), о чем говорит большая ошибка определения (C 4%).
В современной промышленности для технологических целей в металлургии редких и цветных металлов, для химического анализа в различных производ.. ствах требуется точно знать малое (до 0,4%) содержание ванадия (IV) в присутствии ванадия (н ), титана (ln ) титана (IV), хрома (IN ) и других элементов. Йэвестно, например, что
- физико-химические свойства оптических стекол на основе ванадия зависят от его содер>дания (IV) .
Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату способ определения ванадия" (sf), включающий амперометрическое титрование на вращающемся дисковом платиновом электроде раствором галлоцианина при соответствующих значениях рН, в присутствии ванадия (Щ ), титана (и1 ) (2) .
При анализе сложных объектов точность определения удовлетворительная, кроме того этот способ более пригоден для определения макроколичеств ванадия (IV) в этом случае абсолютная и относительная ошибки уменьшаются, известный способ также недостаточно избирателен.
Цель изобретения — повышение чувствительности, избирательности и точности определения микроколичеств ванадия (IV) (до 0,4Ъ) при одновре30 менном и совместном присутствии
715477 ванадия (1н ), титана (в ), тината (IV) и хрома (и ) .
Цель достигается применением оргайического реагента класса трифенилметанового ряда-эриохромцианиФ на В (ЭлЦ) и физико- химического ме-
5 тода анализа-амперометрического титрования на вращающемся дисковом платиновом электроде. Титрование проводят. 0 001-0,02 М раствором эрио.хромцианина R при рН вЂ” 4,0-4,5.
Сущйость изобретения заключает" " ся в следующим, Ванадий (ЕЧ) образует с эриохромцианином 1 в оптимальных условиях кдмплексные соединения состава
Ванадий (IV):ÝXÖ - 2:1, l:1 и 1:2, 15 характеризующиеся определенными константами нестойкости и потенциалом полуволны.
Комплексные соединения ванадия (ЕЧ) С эриохромцианином, R образуют- 20 ся также и при рН 3, нЬ их устойчивость во времени сильно падает, поэтому в более кислйх средах соединения ванадия (IV) с реагентом раз рушаются. 25 для амперометрического титрования используется известная установ" . ка с вращающимся платиновым электродом-диском с визуальным отсчетом силы тока (гальванометр типа М 91/А и:напряжения. В качестве электрода сравнения используют насыщенный каломельный электрод. Скорость вращения платинового электрода составляет.
900-1000 об/мин .
Исходным сырьем для анализа служат промышленные образцы, полученные в технологических условиях производства различных оптйческих стекол и чистых металлов ванадия и титана.
Пример . Навеску стекла 0,2- 40, 0,5 г разлагают в смеси серной и соляной кислот в атмосфере азота (й""слу- чае наличия ванадия (щ ) и титана (Г ), которые на воздухе легко окисляются) и упаривают до влажных солей. 45
К влажному остатку приливают 20 мл
roðÿ÷åé âoäû и нагревают до раство-. рения солей. Раствор переливают в мерную колбу емкостью 50 мл, нейтра.лизуют едким натром до рН 4,5, до- 5О бавляют 10 мл ацетатного буферного . раствора и доводят до метки водой (в токе азота во избежение окисле- . ния,, ванадия (Щ ), до ванадия (Г7) °
После перемешивания отбирают адекватную порцию раствора в электролизер, где находится 2 мл раствора фона .(2М раствор перхлората натрия), и проводят амперометрическое титрование ванадия (IV) эриохромцианином
R точной концентрации в пределах
0,001-0,02 М, например, 0,002 М, выжидая каждый раз после прибавления рабочего раствора (ЭХЦ), пока не .установится постоянный ток (в. течение 30 с). Потенциал наложения равен 0,5-0,6 В.
Строят график в координатах .сила тока (деление шкалы гальванометра, в мл) — объем раствора реагента (в мл) . Из графика по точке перегиба (по точке эквивалентности) определяют объем раствора реагента, пошедшего на титрование и рассчитывают содержание ванадия (ЕЧ) по формулам:
50,95. а.100.Ч„
Н, Vo 1000 ИIH
5. 095. à. V
Н,vn где х — содержание ванадия (ЕЧ),Ъ
V< - объем мерной колбы, мл;
Ч - объем пипетки (аликвотной и части), мл;
Н вЂ” навеска образца, г; а -- объем реагента в точке эквивалентности (мл), умноженный на точную концентрацию эриохромцианина R, М;
50,95- грамм-эквивалент ванадия, численно равный его атомной массе.
Разработанный способ проверялся на промышленных образца, полученных в технологических условиях электро литического производства чистых металлов ванадия и титана, оптических и кварцевых стекол, в состав которых входили титан (ш ), титан (V), ванадий (й ), ванадий (IV), а также следующйе катионы металлов и анионы; Ба+, К, Rb+, Сз", AI3, Са, Cr (Щ), С, (ЛЯ), Fe (Ш), .
Ге (é il) „Mg Ús" Pb" Ba", Zn, Со gi, НН, СНз, СОО и др, Результаты определения содержания ванадия (IV) в оптических стеклах приведены в табл. 1.
715477
Таблица 1
Содер ельбка, по п
+ 2,85
3,0
+ 1,20
О, 0072
0,0097
0,0253
0i001
128
0,0070
0,0100
0,0250
0,0010
127
275
143
Результаты определения содержания 20 ческого производства чистого металла ванадия (IV) в образцах технологи- ванадия приведены в табл. 2.
Таблица 2
Содержани ванад введено опред, 0
0 015
0,110
О, 128
0,016
О, 038
О, 042
0,406
0,010.
0,038
0,043
0,400
0,010
О, 015
0,111
0,127
0,0165
+0,9
-2,3
+1,5
-0,81
+3, 12
Формула изобретения
1. Способ амперометрического определения ванадия (IV) в сложных объекЦНИИПИ Заказ 9610/3
Филиал ППП Патент- „ г
Ужгород, ул. Проектная,4
Из данных табл. 1 и 2 видно, что предлагаемый метод определения содержания ванадия (IV) с помощью амперометрического титрования эриохромцианином R в присутствии около
30 посторонних ионов имеет высокие чувствительность и избирательность.
Открываемый минимум ванадия (IV) составляет 0,001Ъ. При этом относительная ошибка анализа колеблется от-3,0% до + 2,85%, что указывает на высокую точность метода.
Эриохромцианин  — недорогостоящий, легкодоступный реагент, ripo- изводство которого широко налажено в стране, а также поставляется фирмой хемапол (ГДР). тах, включающий введение буферного раствора и последующее титрование на вращающемся дисковом платиновом электроде раствором органического ,Ц реагента, о т л и ч. а ю шийся тем, что, с целью повышения избирательности и точности определения . микроколичеств ванадия (IV), в качестве органического реагента используют эриохромцианин R.
2. Способ по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что титрование проводят 0,001-0,02 M раствором эриохромцианина R и рН среды 4,0-4,5.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 160899, кл. G 01 N 21/24, 2602,64.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2454603/23, кл 6 01 N
27/04; С 01 G 37/00, 21.12.76 (прототип) .
Тираж, 565
Подписное
