Способ количественного определения фосфорсодержащих экстрагентов в водных растворах

 

Союз Советским

Социалистическим

Республик

ОП И

ИЗОБ

К АВТОРЧИК (61) Дополнитель (22) Заявлено ()1. с присоединейие (23) Приоритет

Опубликован

Дата опублик (51)М. КЛ.2

G 01 N 21/24

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 54Ç.4З2

{088 . 8) (72) Авторы изобретения

Ю.И.Мерисов и Е,И.Петрова

Государственный ордена Октябрьской Революции научноисследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности (7{) Заявитель

{ 54 ) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ

ЭКСТРАГЕНТОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ

Изобретение относится к способам анализа промстоков на примеси фосфорсодержаших экстрагентов и может быть использовано при контроле содержаний промышленных экстрагентов в водных растворах при их очистке.

Известен способ определения фосфорсодержаших экстрагентов, например трибутилфосфата в водных растворах, основанный на окислительном разложении ТБФ персульфатом калия непосредственно в водном растворе и последуюшем фотометрировании фосфатиона в виде восстановленной формы

Фосформолибденовой кислоты (1). 15

Недостатком способа является недостаточная селективность (мешают примеси неорганических фосфорсодержаших соединений, которые окисляются до фосфат-иона) и невысокая точ- 20 ность, Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигае" мым результатам является способ 25 определения фосфорсодержаших экстрагентов в водных растворах путем экстракции их из анализируемой пробы четыреххлористым углеродом, обработки экстракта окислителем-смесью концентрированных азотной и серной кислот с пергидролем с последуюшей обработкой полученной смеси молибдатoM аммония в кислой среде в присутствии аскорбиновой кислоты с последуюшим фотометрированием полученного окрашенного соединения (2) .

Недостатком способа является недостаточная точность определения, обусловленн.-я потерями части органических.фос орсодержаших соединений (25-35 отн.Ъ) за счет их испарения с микроколичествами влаги, попадаюшими в экстракт из водной фазы, Другим недостатком способа является сравнительно невысокая чувствительность0,05 мг/л.

Целью изобретения является повышение точности способа и увеличение его чувствительности.

Поставленная цель достигается описываемым способом, который состоит в том, что из анализируемой пробы экстрагируют четыреххлористым углеродом фосфорсодержашие экстрагенты, окисляют экстракт при нагревании сухой солью надсерной кислоты, взятой в количестве 1-5Ъ от массы экстракта, причем окисление ведут под слоем концентрированной азотной кислоты

721717 с последующей обработкой полученной смеси молибдатом аммония в кислой среде н присутствии аскорбиновой кислоты и фотометриронанием полученного окрашенного соединения, Сухая соль надсерной кислоты с 5 одной стороны связывает следы влаги, попаншие в экстракт, а с другой растворяясь в экстракте, окисляет их до фосфат-иона. Проведение разложения под слоем азотной кислоты ФQ способствует полному отсутствию потерь фосфорсодержащих соединений и их количественному окислению до фосфат-иона.

Снижение предела обнаружения (с 0,05 до 0,01 мг/л по трибутилфосфату) обеспечивается как за счет уменьшения значения поправки глухого опыта (с 5 до 2 мкг в пересчете на трибутилфосфат), так и за счет увеличения абсолютного количества фосфат-ионов, попадающих в фотометрируемый раствор, вследствие устранения потерь фосфорсодержащих соединений, Пример . Помещают 500 25 анализируемого раствора в делительную воронку, приливают 3 мл азотной кислоты (1:1), вводят 5 г нитрата аммония и экстрагируют фосфорсодержащие экстрагенты двумя порциями ЗО четыреххлористого углерода по 10мл в течение 2 мин. Объединенный экстракт сливают н сухую пробирку вместимостью 50-60 мл, диаметром 25 мм.

В пробирку помешают стеклянную бусинку, вводят 1,0 r надсернокислого аммония, осторожно по стенке пробирки ° приливают 5 мл концентрированной азотной кислоты. Пробирки помешают на водяную баню с темпера- 4О турой 77-85 C и отгоняют -четыреххлористый углерод. Содержимое пробирки переводят в стакан вместимостью

50 мл, помешают на электроплитку и нагревают до выделения густых парон серной кислоты. 45

По истечении. 5 мин стакан снимают с электроплитки, охлаждают, приливают 5 мп воды и 1,5 мл соляной кислоты (1:1), Раствор переводят в мерную колбу вместимостью. 25 мл, приливают 50 ноды до 18 мл,вводят 0,6 мл 4%-ного молибдата аммония, обмывают горлышко колбы 1-2 ьм воды, вводят 1,2 мл

2%-ного свежеприготовленного растаора аскорбиновой кислоты, BHoBb обмывают горлышко колбы 1-2 мл воды и приливают 0,2 мл О,ЗЪ-ного раствора сурьмяновиннокислого калия. После добавления каждого реактива колбу перемешивают вращательным движением.

Далее содержимое колбы доливают водой до метки, накрывают кусочком кальки и тшательно перемешивают. По истечении 15-20 мин измеряют оптичес- кую плотность растворов на фотоэлектроколориметре при 630 нм в кювете с 50 мм против раствора глухого опыта, Одновременно с анализом проводят глухой опыт.

Концентрацию фосфорсодержащих экстрагентов (в пересчете на трибутилфосфат) находят по градунроночному графику, для построения которого в ряд мерных колб вместимостью 25 мл вводили 1-15 мкг фосфат-иона и поступают, как описано выше, Результаты опытов приведены в табл. 1,2,3.

Из таблиц видно, что предел обнаружения, оцененный по 2 -критерию (где S — стандартное отклонение результатов определения примеси фосфорсодержащих экстрагентон н наиболее чистых по определяемому компоненту растворах), составляет

0,01 мг/л, не мешают 50-500тва примесей керосикислот, нефтяных серурагентов, третичных также 2000-5000-кратпримесей неорганичестом числе и фосфорсоОпределению кратные количес на, карбоновых содержащих экст алкиламинон, а ные количества ких веществ, в держащих.

Таким образом, способ i.oýâoëÿåò снизить предел обнаружения в 5 раэ (чувстнительность известных способов не превышает 0,05 мг/л, а экспериментально достигнутый предел обнаружения предлагаемого способа составляет

0,01 мг/л) и существенно повысить надежность определений (экспериментально показана возможность проведения анализа с использованием градуировочного графика), построенного с помощью стандартного раствора фосфат-иОна) эа счет устранения потерь определяеьнх компонентов.

721717

Таблица 1

Результаты анализа образцов водных растворов на содержание примеси фосфорсодержаших экстрагентов в пересчете на трнбутилфосфат (число опытов 10 для различных объемов анализируемых растворов, данные приведены для каждого объема), мг/л, Доля

Образец раствора

Найдено

Стандартное тклонеие

Раствор коллектора химико-металлургического завода

7,8

0,8

1,0

10,0

18,5

Сточная вода опытного завода 2,0

0,017

0,005

0,020

0,033 0,008

О, 050, 0,045

3,0

0,012

0,092 0,019

0,056

0,012

0,030

0,021 0,005

4,0

Раствор коллектора опытного завода 5,0

0,87

0,14

1,00

2,01

0,24

Та.блица 2

Результаты определения фосфорорганических соединений в водном стандартном растворе (установленное содержание О, 036+0,003 мг/л в пересчете на трибутилфосфат), число опытов 8

Соль надсерной Доля персуль- Найдено Стандарткислоты фат-иона от (среднее . ное отклонемассы экстрак-значение), ние, мг/л та % 1 мг/л

О, 028

О., 034

О, 036

О., 035

0,034

О, 008

О., 008

0,097

0,010

0,018

0 5

li0

3 i 0

5,0.

6,0

Надсернокислый аммоний (1 Н4) S>O>

0,025

О, 035

0,035

0,036

О 035

0,007

О, 009

О., 008

0,011

О 019

0,5

1,0

3,0

5,0

Надсернокислый

81О8

Сточная вода горнометаллурги— ческого комбината

Сточная вода химикометаллургического завода

Найдено Стандарт- Добавле(ср ное ло ь Ф

Таблица

Результаты анализа образцов водных растворов на содержание примеси фосфорсодержащих экстрагентов в пересчете на трибутилфосфат (число опытов 1 О) Mr/л аемый способ тотип

Стандартное отклонение

7,8

0,8

5,5 не обна- О, 017 ружено

0,005

0,045

0,012 не обнаружено

О, 021

О, 005

Смесь I не обнаружено

0,87

0,14

Смес ь П

0,64.ф

Концентрацию фосфорсодержащих экстрагентов находят по градуировочному графику, построенному по стандартному раствору фосфат-иона, т,е. без учета ПЬтерь фосфорорганических соединений при их минерализации.

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 122/35 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Сос тав смеси определяемых фосфорсодержащих экстрагентов!

Смесь Г 55% трибутилфосфата;

35% ди-2-(этилгексил) фосфорной кислоты и других диалкилфосфорных кислот;

3,5% ди- и монобутилфосфатов; 6,5% диизоалкилметилфосфбнатов

Смесь Н 83% трибутилфосфата; 10% ди-. и монобутилфосфатов; 2,6% диизоалкил.метилфосфонатов; 4,4Ъ фосфинокисей

Смес ь lt 6 7% трибу тилфосфата; 22% ди-2- (этилгексил) фосфорной кислоты и

7,5% ди- и моноалкилфосфорных кислот; 3,5% ди- и моноалкилфосфорных кислот

Способ количественного определения 5О фосфорсодержаших экстрагентов в водных растворах путем экстракции их из анализируемой пробы четыреххлористым углеродом, обработки экстракта окислителем в присутствии концентрированной азотной кислоты при нагревании с.последующей обработкой полученной смеси молибдатом аммония в кислой среде в присутствии аскорбиновой кислоты и фотометрированием полученного окрашенного соединения, о т — 60 л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения чувствительчости способа и его точности, в качестве окислителя используют сухую соль надсерной кислоты в количестве 1-5% от массы экстракта и окисление ведут под слоем концентрированной азотной кислоты, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Пан Л,, Гребенников В.С. Заводская лаборатория, т, 42, М 7, с.792-793, 1976.

2, Зарубина Ю,С., Мерисов Ю.И.;

Петрова Е.И. — Пветная металлургия, Р 3, с.22-23,1975(прототип).