Способ фотометрического определенияванадия

 

ОП ИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик пп833535

4 (61) Дополнительное к авт..свид-ву— (22) Заявлено 100179 (21) 2743190/23-26 (51)М. Кл з с присоединением заявки МС 01 G 31/00

G N 21/27

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано ЗООЬ81.Бюллетень N9 20

Дата опубликования описания 300581 (53) УДК 5 4 3 . 42 . .062:546.87 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н.Д. Федорова, А.В. Долгорев и И.А. Онорина

Институт стандартных образцов Центрального научно -. исследовательского института черной металлургим -- ---" --.---.. им. И.П. Бардина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОТОИЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВАНАДИЯ

Цель изобретения — повышение се,лективности и надежности метода оп ределения ванадия с АГАХ в материалах, содержащих вольфрам, а также сокращение времени и повышение точности анализа.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использо- вано как в химии, так и в биологии при определении ванадия в присутствии вольфрама в анализируемых растворах.

Известен ряд фотометрических методов определения пятивалентного ванадия с применением ацетонгидразида антраниловой кислоты (АГАК) j1).

Однако все эти способы не учитывают влияния вольфрама, который выпадает в осадою в вице вольфрамовой кислоты. Для устранения влияния вольфрама, проводят его отделение в виде вольфрамовой кислоты, с которой 15 частично соосаждается и ванадий. Эти способы не позволяют получить достаточно надежных результатов.

Известен способ фотометрического определения ванадия .с помощью реа- 20 гента 4-(2-пиридилазо)-резорцина (ПАР) с использованием фосфорной кислоты, разбавленной 1:(10-14), в качестве маскирующего агента P ).

Однако, способ включает отделение ванадия от сопутствующих элементов раствором едкого натра.

Наиболее- близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является фотометри- ЗО ческий способ определения ванадия с реагентом АГАК в сернокислой среде (.3).

Недостатком этого способа является то, что при растворении навески в соляной и азотной кислотах в сталях и сплавах содержащих вольфрам, он выпадает в осадок, что приводит к получению неточных результатов,кроме этого фосфорная кислота, которая прибавляется для смазывания железа к аликвотной части способствует разрушению окраски комплекса ванадийАГАК, так как обычно фосфорная кислота содержит органические восстановители.

Поставленная цель достигается тем, что навеску обрабатывают фосфорной кислотой концентрации 0,059

0,,147 моль/л.

833535 и сокращает время определения ванадия в сталях и сплавах, содержащих вольфрам.

В табл. 1 приведены данные, подтверждающие необходимость определенной концентрации Н РО .

Та блица 1

0,01475 0,207

50 50

0,253

0,271

0,287

0,291

0,295

0,295

50

50.

0„, 295

1,04

0,281

0,268

0,193

2,69

5,78

11,23

О, 367

0,440

П р и м е ч а н и е . и = 5; р =0,095; т=257

Известно, что фосфорная кислота содержит много органических веществ, способных разрушать окраску комплексного соединения ванадия с АГАК. С целью разрушения органический веществ

Применяют азотную кислоту (пл.

1,40 г/см ).

Фосфорная кислота, предварительно обработанная азотной кислотой при 80-100 С в течение 30 мин не влияет на оптическую плотность соединения ванадия с АГАК в интервале концентраций 0,059-0,147 моль/л.

Пример . Определение ванадия бО в жаропрочных сплавах (состав, Ъ:

Si 0,37-1,3;Cr 10,0-13,94; Ио 3,635,5; Ti 2,49-2,04; Ч 5,6-6,24).

Зависимость массы навески от содержания ванадия в пробе приведена в табл. 2.

Фосфорную кислоту, предварительно обрабатывак " .азотной кислотой при 80-100 С в течени 30 мин.

Фосфорная кислота является мак сирующим агентом для вольфрама, что значительно повышает селективность

0,0221

О, 0295

0,0590

0,0885

0,118

0,147

0,294

О, 307

Из табл. 1 следует, что введение

0,0147 моль/л недостаточно для связывания 0,05 r вольфрама.

Оптическая плотность достигает постоянного значения при-концентрации

0,0590 моль/л, т.е. для связывания

0,05 r вольфрама необходима концентрация фосфорной кислоты 0,059 моль/л.

Увеличение концентрации фосфорной кислоты до 0,147 моль/л не изменяет оптическую плотность растворов.

Лоэтому оптимальная концентрация фосфорной кислоты для растворения пробы составляет 0,0590-0,147 моль/л, при которой вольфрам полностью удерживается в растворе. 0,147 моль/л

Н PO максирует до 0,1 г вольфрама, ъ 4 что соответствует навеске с.î. 0,5 г содержанию вольфрама в с.о. до 20%.

0,351

0,428

0,459

0,486

0,493

0,503

0,501

0,501

0,476

0,454

0,327

12,01

5,67

3,03

2,17

1,48

1,97

1,21

833535 в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный (холостой) опыт (из оптических плотностей раствора проб, содержащих ванадий, вычитают среднее арифметическое значение on5 .тической плотности двух контрольных опытов).

Результаты определения содержания ванадия в жаропрочных сплавах сведены в табл. 3.

Таблица 3

Таблица2 (О

Дробные навески стали помещают в стакан вместимостью 300 мл, прибавляют 10 мл ортофосфорной кислоты (плотностью 1,70 г/см3), 40 ил раз бавленной (1:4) серной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. 20

После полного растворения навески приливают по .каплям азотную кислоту (плотностью 1,40 г/смЭ) до прекращения вспенивания и в избыток 3-5 мл.

Раствор кипятят и затем упаривают 75 до паров серной кислоты. Стакан охлаждают, омывают стенки стакана водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты.

Соли растворяют в 70 мл воды при нагревании, раствор кипятят, к охлажденному раствору прибавляют по каплям раствор маргенцевокислого калия одновременно в две-три пробы до устойчивости розовой окраски в течение 2 мин, не допуская его из35 бытка. Затем вливают О, 2 мл раствора аэотнокислого натрия и 2 мл раствора мочевины

Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 мп, доливают водой 40 до метки и переме:кивают.

Аликвотную часть раствора 10 мл помещают в Мерную колбу вместимостью

50 мл, приливают при перемешивании

10 мл ацетонбвого раствора АГАК, доливают до метки водой и перемешивают. Вследствие неустойчивости окраски образующегося соединения ванадия с АГАК подгот овку раствора к фотометрированию проводят одновременно в одной-двух пробах. Оптическую плотность раствора измеряют через 2 мин на фотоколориметре при Л=535-545 нм относительно раствора сравнения.

В качестве раствора сравнения используют аликвотную часть раствора анализируемой пробы, в которую прибавляют 10 мл ацетона вместо ацетонового раствора АГАК, доливают водой до метки и перемешивают.

Для внесения поправки в реэуль- 60 таты анализа на содержание ванадия

ВНИИПИ Заказ 3907/18

355 0,197

20 0,194

20 0,317

20 0,516

429 О, 315

435 0,516

Тираж 505 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Масса навески, г 1,0-0,5 0,5-0,3 0;3-0,2 0,2-0,1

Использование способа в .аналитических лабораториях позволяет проводить опередение ванадия, например в сталях и жаропрочных сплавах в присутствии вольфрама, что позволяет значительно сократить время проведения анализа и получать надежные результаты.

Формула изобретения

1. Способ фотометрического опре деления ванадия в сталях и сплавах, включающий обработку навески минеральными кислотами с последующим переведением ванадия в окрашенное комплексное соединение действием ацетонгидразида антраниловой кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности по отношению к вольфраму и сокращения времени анализа, навеску обра батывают фосфорной кислотой концентрации 0,059-0,147 моль/л.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности результатов, фосфорную кислоту предварительно обрабао тывают азотной кислотой при 80-100 С в течение 30 мин.

Источники информации, принятый во внимание при экспертизе

1. "Заводская лаборатория", 1974, т. 40, с. 771.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 587374, кл. G 01 N 21/24, С 01 G 31/00, 1978.

3. Долгорев А.В. и др. Применение производных гидраэида в аналитической химии .. ЖАХ, 29, в. 4, с. 721-725, .1974 (прототип).