Способ амперометрического определения хрома

 

Союз Советских

Социалистических

Реслубттик

ИЗОБВЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.04.77 (21) 2471010/23-26 с присоединение» заявки Рй— (23) Приоритетов (5) ) М. Кл.

С 01 G 37/00

С(,01 М 27/04

Пкудауатэевй ка»втет

CCC9 пв мяа» язвбрвтевий и епфмтяй

Опубликовано 30.09,80. Бюллетень 3%36

Дата опубликования описания 30.09.80 (53) УД К 543.257.5:

;546.76 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Перевощиков и В. В. Перевощикова е Горьковский исследовательский физико-технический институт при Горьковском государственном университете им. Н. И. Лобачевского и Горьковский инженерно-строительный институт им. В.П. Чкалова (7I ) Заявители (54) СПОСОБ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА

Изобретение относится к области аналитической химии и может найти применение в цветной металлургии, химической, полупроводниковой, электронной и ратптоэлектронной промышленности, при анализе стекол.сйетптальных

5 сортов, строительных материалов и ферритов.

Известны способы определения хрома разнътх степеней окисления.

Известен способ фотометрического определеHMg хрома (III) с хромазуролом, основанный на образовании красно-фиолетового тсомплекса с максимумом светопоглощения т1 570 им (1).

Однако недостатками способа являются мешающее влияние хрома (Ч1), необходимость специального подогрева реакционной смеси, 1 так как комплекс образуется лишь при температуре кипения.

Известен способ фотометрического определения хрома (И1), хрома (Ч!) и общего содер- жания хрома в воде. Метод основан на реакции хрома (Vl) в кислой среде,с кобальтом (П) и этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА) с образованием окрашенного соединения (2).

Недостатками способа являются невозможность прямого определения хрома (I l I} в присутствии хрома (Vl), так как используется косвенный метод определения, что снижает точность определения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ амперометрического определения хрома .в Присутствии никеля путем титрования на вращающемся дисковом платиновом электроде раствором комплексона 111 или соли мора в качестве титрантов (3).

Однако в известном способе невозможно определять хром (11!) в присутствии хрома (Vl), ванадия (111) и ванадия (IЧ); амперометрическое титрование смесей, содержащих хром и никель, проводят с предварительнйм окислением хрома (I I I) персульфатом аммония в присутствии нитрата серебра; ошибка определения хрома (Чl) составляет 8 — 10% и тд.

Целью изобретения является повышение точности определения хрома (Ill) не только отГ дельно, но и в смеси с хромом (Чl), ванадием (III) и ванадием (!V) без их отделения

67033 4 подготовленный раствор для титрования пропускают азот в течение 10 — 15 мин для удаления растворенного кислорода. Далее титруют из микробюретки при перемешивании раствором эриохромцианина R точной концентрации (в пределах 0,001 — 0,5 М), выжидая каждый раз после прибавления. рабочего раствора (ЭХЦ), пока не установится постоянный ток (в течение 20-30 с.) ..) .

Потенциал наложения равен 0,8 — 1,0 В.

Строят график в координатах: сила тока (деление шкалы гальванометра, мА) — объем раствора реагента (мл). Из графика по точке перегиба определяют объем раствора реагента, израсходованного на титрование, и рассчитывают соде жанне х ома IИ по о ле

3 7 и разделения при их совместном присутствии, а также в присутствии ряда других катионов и анионов.

Поставленная цель достигается применением в качестве титранта органического реагента трифе килметанового ряда — эриохромцианина R путем амперометрического титрования на вращающем. ся дисковом платиновом электроде, причем концентрация эриохромцианина R составляет

0,001 — 0,5 М.

Данный диапазон определяется тем, что при концентрациях, меньших 0,001 М, кривые амперометрического титрования получаются нечеткие, а при концентрациях свыше 0,5 М эриохромцианин R нерастворим в растворах и выпадает в осадок. Хром (Иl) образует с эриохромциани ном R в оптимальных условиях комплексные соединения состава Cr(ill): ЭХЦ = 1:1 и 1:2.

Комплексные соединения образуются при рН 1 — 2 и устойчивость их во времени также сохраняется.

С целью устранения влияния хрома (Vl), ванадия (1И) и ванадия (1Ч) определение хрома (III) проводят в растворе с рН 1 — 3. Комплексные соединения ванадия (Ill) и ванадия (IV) 25 с эриохромцианином R, если они и образуются, легко разрушаются при этом значении рН раствора.

Для амперометрического титрования используется известная установка с вращающимся цлатиковым. электродом — диском с визуальным отсчетом силы тока (гальванометр типа М 91/A) и напряжекия.

Потенциал наложения равен 0,8 — 1,0 В, при данном значении потенциала наложения происходит образование комплексного соединения хрома (!И) с органическим реагентом эриохром цианином R и не происходит образования .комплексных соединений одновременно присутствующих хрома (Ч1), ванадия (III), ванадия (1Ч) и др.

Пример. При анализе сплавов и сталей навеску. 0,2 — 0,5 r при содержании 0,10 — 1% хрома или 0,1 г при содержании 1-10% хрома помещают в стакан емкостью 100-150 мл и раст45 воряют в серной кислоте (1:8) при умеренном нагревании. Карбиды разрушают азотной кисло., той до удаления окислов азота. Содержимое стакана переводят в мерную колбу емкостью

100 мл и доводят дистиллированной водой до метки. Затем для анализа берут аликвотную часть исследуемого раствора и помещают в электролизер (стаканчик для титрования), вйосят 2 мл 2 М раствора хлората натрия. Требуемое значение рН среды, равной 1 — 3, создают введением в электролизер ацетатного буферного

55 раствора (уксусная кислота — ацетат натрия) или введением О,1 н раствора NaOH. Общий объем электролизера составляет 10-20 мл. В () ф рму

A52b fe 10о 52 Ъ Чк, а

H. „.оооо и ч

tl

Предложенный способ имеет высокую точнооть анализа: ошйбка определения для малых содержаний хрома (III) (до 1,5%) составляет в среднем 0,04 — 0,2%; для больших содержаний (свыше 1,5%) ошибка определциия Ь0,2%.,где VK — объем мерной колбы, мл;

Чо — объем аликвоткой части, мл;

Н вЂ” навеска образца, г„

b — объем реагента в точке эквивалентности, мл., умноженный на точную ко> центрацию эриохромцианина R, М;

52 — атомный вес хрома.

Определению не мешают Cr (Vl), К, Na, Са, Mg ., ИОэ, CI, $0а, С!ОЙ, РО4, СНзСОО, V (l l l) V (I V) Fe3, Эриохромцианин R — недорогостоящий, легкодоступный реагент, производство которого широко налажено в стране, а также поставляется фир мой "Хемапол" (ГДР).

Формула изобретения

Способ амперометрического определения хрома в растворах, включающий титрование на вращающемся дйсковом платиновом электроде с использованием титранта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения хрома (IИ) в смеси с хромом (VI), ванадием (III) и ванадием (IV) при их совместном присутствии, в качестве титранта используют раствор эриохромцианина R, 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю ш и й.с, я тем, что титрование проводят 0,001-0,5 М раствором зриохромцианина R.

2. Патент СИА, Ю 3656908, кл. 23 — 230 R (6 01 и 2!/20), онублик. 18.04.72.

3, Журнал аналитической химии, 1975, 30

И 10, с. 2045 (прототип).

767033

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Malat. М., Со1!ест. Czechosl. Chem. cam—

muns", 1964, 29, У 10, 2484.

Составитель А. Жаворонкова

Техред А. Ач, . Корректор М. Коста

Редактор Т. Пилйпенко

Тираж 565

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7121/18

Подписное

Филиал IШП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4