Способ фотометрического определения микроколичеств рения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцкалисткческм«« республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 25,07.77 (2l ) 2512510/18-26 с присоединением заявки J%—

Тооударстееииый комитет (23) Пркорктет

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень М 19 ио делам изобретений м открытий

Дата опубликования описания 30ее05ее80

Л. В. Борисова, А. Н. Ермаков и А, Б. Исмагулова (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт геохимии и аналитической химии им. В. И, Вернадского (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ФОТОИЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МИКРОЕОЛИЧЕСТВ РЕНИЯ

Изобретение относится к аналитической химии и может использоваться в лабораториях и предприятиях по переработке редких и рассеянных элементов для определения рения в сплавах с высоким содержанием рения, а также в отходах их производства (вторичное сырье).

Спектрофотометрическне методы основаны на измерении собственного поглэшения ионов или на переведении ионов 10

Ь окрашенные комплексы, обладаюшие пс лосами поглошения в какой-либо области оптического спектра.

Определение рения спектрофотометрическими методами проводят обычно s

-O. -5 диапазоне концентраций (10 — 10 )%.

Обычно спектрофотометрические методы определения рения основаны на образовании в кислых растворах окрашенных комплексных соединений восстановленНОГО рения — «се (IV) Рв (Ч ) Д (Щ) с органическими и неорганическими лигандами.

Известен способ определения рения, основанный на образовании тиомочевинного комплекса ренин (ly ) в солянокислых растворах, содержащих перренатион, избытоктиомочевины и олова (М ) 1)В качестве восстановителя могут быть испрльзованы титан (Щ ) и гидра зин. Оптимальные условия образования комплекса: Зн НСе, молярные соотношенияМ (ЧИ ): б „(3t. ) 1:1000 и g< (Kit):

Th«1:20. Время развития окраски

45 мин. Образуюшийся желто-зеленый тиомочевинный комплекс рения (5 ) имеет состав И: Thlî = «1::4, интенсивные полосы поглощения при 390 и

450 нм Молярный коэффициент светопоглошения Я- =.10500, а с 4 6060.

Закон Бера соблюдается в интервале концентрации 5-200 мкг/мл. Точность м«.тода 4 5 отн.%.

Метод применен для анализа сплавов, .содержапжх 30-407 рения. Окнслители NO>, С10, Мт«0,и другие мешают

Определению рения, разрушая окраску.

Позволяет определять рений в присутствии 20 мг А, 2 мгМ 4 мг S в объеме 100 мл (10). Мешаются, Мо, А5 O — NO . Чувствительность метода

lO 2,5 мкг/мл.

Метод используется для определения рения в чистых растворах и при анализе сплавов с содержанием рения до 15%.

Недостатками такого метода определения рения (УХХ) являются невысокая избирательность, так как многие ионы других элементов поглощают в этой области, мешая определению рения; небольшая чувствительность (2 10 — 2 10 ), 20 так как закон Бера соблюдается только для этого диапазона концентраций, а также необходимость предварительного сггделения ряда элементов, таких как .молибден, вольфрам и других, что значитель25 но увеличивает время проведения анализа, усложняет процесс определения.

С целью обеспечения большей избирательности при определении рения и упрощения анализа предлагается способ спект З0 рофотометрического определения микроколичеств рения в сильнощелочной среде с использованием гидроксиламина.

Обычно берут не менее 20 - кратно- го избытка гидроксиламина по отношению

З5 к рению в среде 2-12 н раствора едкого натра, преимущественно 10 н. Оптималь ные условия реакции выбраны на основании результатов спектрометрического

Наиболее близким к изобретению с использованием щелочной среды являет- . ся спектрофотомегрический метод определения рения (УХХ), основанный на измерении собственного поглощения перреначиона в концентрированйых аммйачных растворах 3 . Максимум светопоглощений corn ветствует длине волны 230 нм, молярный коэффициент светопоглощения, о- 3610. Метод безреактивен.

Определение проводится следующим образом.

К аликвотной части анализируемого раствора и к холостому раствору опйта прибавляется равное количество концентрированного еммиака дпя создания щелоч

3 73

Определение рения можно проводить в присутствии только кратных количеств молибдена и вольфрама.

Известен метод определения рения по светопоглощению роданидного комплекса, окрашенного в оранжевый цвет. Комплекс образуется при прибавлении к солянокислому раствору, содержащему перренатион, роданида в качестве лиганда и хлористого олова в качестве восстановителя, Компйекс имеет максимальное светопоглощени е при 430 нм, Я,, — -26080 и широко используется для определения ðåния фото-и спектрофотометрическими методами. Роданидная реакция широко используется для определения микрограммовых количеств рения и различных материалах P2$.

Реакция чувствительна и позволяет определять 1-100 мкг рения в анализируемой пробе.

Предварительное отдаление молибдена необходимо..

Большим недостатком тиомочевинного роданидного и других спектрофотометрических методов является необходимость предварительного отделения ряда элементов, ТаККх например как молибден, вольфрам, медь, Кроме этого, для определения рения этими методами необходимо перевести рений в растворе в семивалентное состояние. Эта операция проводится, как .. правило, в щелочной среде, которую затем заменяют на кислую для создания условий, при которых возможно образование окрашенного комплекса, оптическую плотность которого замеряют. Создание

-- -- -щелочней среды также способствует освобождению растворов от примесей тяжелых металлов (Fe, C@. ной среды. Аммиак при этой длине волны не поглощает. Оптическая плотность раствора замеряется при длине волны

230 нм относительно расТВора холостого опыта.

° анализа. Для установления области опти40 мальной нормальности йа0Н, наиболее благоприятной для полного образования продукта реакции Re(+II)- гидроксиламинМоОН была приготовлена серия растворов с постоянными концентрациями р

45 ния и гидроксиламина взятых в молярном соотношении 1:20, в серии менялась только нормальность щелочи.

Наибольшая оптическая плотность достигается в 10 н растворе едкого наrpa.

Для образования окрашенного комплекса необходим не менее 20-кратный избыток гидроксил амина.

Увеличение избытка гидроксиламина по отношению к рению больше чем 20:1 не вызывает-изменений ни в спектрах растворов, ни интенсивности вмаксимуме светопоглощения при 300 нм, т-.е. моляр7350

5 ное отношение ренийггидроксиламин

1:20 является оптимальным.

Молярный коэффициент поглощения при 300 нм равен 7000 200, чувствительность реакции 1,3 мкг/мл рения.

Закон Вера выполняется при концентрациях рения 1,3 ° 10 - 4 10 м, Способ осуществляют следующим образом.

К аликвотной части раствора, содержащей не менее 50 мкг рения, прибавляют 20 мл раствора 12нйаОН и

2,5 мл раствора 0,004 м солянокислого гидроксиламина, нагревают в течение

15 мин на кипящей водной бане, после чего доводят объем раствора в колбе на 25 мп до метки водой, сиектрофото метрируют в кварцевой кювете с Й = 1см . при 300 им относительно раствора хапос- 20 того опыта.

Содержание, рения в растворе определяют по калибровочному графику, построенному из раствора перрената калия концентрацией 1 10 м. 25

Метод отличается высокой избирательностью. Определению рения не мешают

{в скобках дано содержание элементов по отношению к рению): Сф(10), См (100), Мо (45),Qcf(45), 2 п (10) Рв (12), Т ® (5), А 04 (50) з S 0g (200),МО (10), В; 5> (3),,Nevadan. определению рения следы перекиси водорода, МО и другие окислителя.

n p и м е р. Определения реняя в. 35 сплаве молибден — рений. Навеску анализируемого образца 0,0318-0,041 г растворяют в концентрированном аммиаке, добавляют каплями перекись водорода (30%) либо спеканием с 10-кратным 40 избытком перекиси натрия. Избыток перекиси разрушают кипячением, раствор упаривают до 1,0 мл. По охлаждении разбавляют водой до 10 мл. Определеwe рения проводят с аликвотной частью 45 анализируемого раствора (0,1-0,2) мл по методике, изложенной выше. Найдено: содержание рения в сплаве 47%.

Для построения калибровочного графика используют раствор перрената калия концентрацией 1 10 м В качестве

78 6 раствора сравнения использован холостой опыт.

Аналогично проведен анализ сплава вольфрам-рений. Найдено: содержание рения в сплаве 27%.

Воспроизводимость метода -5%.

Молярный коэффициент при 800 нм равен 7000 {по калибровочному графику).

Определение оптической плотности окрашенного продукта можно проводить через 15 мин после нагревания на водяной бане.

Метод избирателен по отношению к молибдену, вольфраму, меди, и другим, что позволяет определить рений в сплавах вопьфрам-рений и молибден -рений, а также в отходах их производства (вторичное сырье).

Закон Бера выполняется в интервале концентраций рения при (1,310

4 10 )%.

Предлагаемый способ прост в выполнении.

Формула изобрет ения

Способ фотометрического определения микроколичеств рения, основанный на измерении поглощения ренийсодержащего образца в щелочной среде, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения избирательности и упрощения анализа, определение ведут в среде 2-12 н. раствора едкого патра, преимущественно

10Н, в присутствии не менее 20-кратного избытка гидроксиламина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борисова Л. В. и Ермаков А. Н.

Аналитическая химия рения. — М. Наука, 1975.

2. Сендел Е. Колориметрические методы определения следов металлов, М., Мир 1964, с. 684.

3. Борисова Л. В., Герлит Ю. Б. и Ермаков А. Н. Тезисы докладов техсовещания ° Перспективы развития и методы извлечения редких элементов из руд и месторождений Армении и Союза.Ереван, 1969 (прототип).

UHHHHH Заказ 241 7/35 Тираж 1019 Попписное

Филиал ППП «Патент", r. Ужгороц, ул. Проектная, 1