Способ фотометрического определениягафния
Союз Советских
Социалистических
Республик
<п 842027 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 290179 (21) 2719596/23 26 с присоединением заявки М (53)м. кл.з
С 01 G 27/00
G 01 и 21/24
Государственный комитет.С С С P по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 3006,81. Бюллетень N9 24 (53) УДК 543. 42. 062 г (з546 .832 .(088.8) Дата опубликования описания 3006.81 (72} Авторы изобретения
Ю.К.Кварацхели, Ю.В.Демин, Г.P Êóêóøêèí, .А.Пчелкин=,-- — - ——
Ю.М.Дедков, Н.В.Мельчакова и Е.А.Во динЪ,. "; -.".-."„ .-, . -: .. 05
1 4 1 .,: 4 „j ! (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ГАФНИЯ
Изобретенйе относится к аналитической химии, конкретно к спектрофотометрии, и может использоваться при анализе растворов, содержащих
S и 10" г/л гафния в присутствии
0-10 г/л циркония.
Гафний обладает рядом ценных механических, физических и химических свойств, что дает возможность широко применять его в атомной энерге.тике, металлургии и химическом машиностроении. Необходимость контроля процессов переработки гафнийсодержащего сырья, разделения гафния
r и циркония, получения гафния высокой чистоты ставит задачи создания новых экспреасных способов определения этих элементов при совместном присутствии.
Известны способы фотометрического определения гафния в,присутствии циркония, например, с реагентом — ксиленоловый оранжевый в 0,2 М FI9S04 .
Цирконий маскируется перекисью водорода 1,1 .
Однако известный способ н"..селективен: определению мешают такие элементы как Г1i, T 4+, Fe, С iР, V "
81++, НЬв ., Иоа, СР .Кроме того, время., необходимое для анализа, 30 составляет 2 ч, что не удовлетворяет требованиям производства Г1).
Наиболее близким к предлагаемому является способ фотометрического определения гафния в присутствии циркония в растворах с использованием реагента — эриохромцианина (ЭХЦ) при рН.1,5, рН поддерживают с помощью буферного раствора (HC5 + КСВ). цирконий маскируют с помощью перекиси водорода 2) .
Однако известный способ определения гафния в присутствии циркония не.позволяет проводить анализ в при-. сутствии таких элементов как Cr
В1.Ъ+, FeЬ, так как эриохромцианин образует окрашенные комплексные сое" динения с этими элементами, которые поглощают в той же области спектра, что и комплексы циркония и гафния с эриохромцианином. Кроме того, максимальная чувствительность известного метода 22,5 мкг/25 мл (0,9 мт /л) недостаточна, так как B технологических растворах "хвостаХ", содержание. рафния 5-10 мкг/25 мл (0,2 Mr/ë).
Цель изобретения — повышение чувствительности и селективности
842027 определения гафния в кислых растворах.
Поставленная цель достигается тем, что в анализируемый раствор последовательно вводят пикрамин- Я, затем через 1-2 мин — арсеназо Ш при кислотности среды 1,0-1,5 М .по НСЬ. Концентрацию гафния определяют по методу первой производной в
t диапазоне длин волн A 660-670 нм.
Реагенты пикрамин-Е и арсенаэо
Ш позволяют проводить определение гафния в присутствии элементов, мешающих определению в известном способе. Однако определять гафний в присутствии циркония, используя реагенты пикрамин- и арсеназо It) известными фотометрическими способами невозможно, так как молярные коэффициенты поглощения комплексов циркония и гафния с пикрамином-g близки Fzp= 22500, на = 22100 соответственйо, а молярный коэффициент поглощения комплекса гафния с арсеназо 1))(Е„,, 13640) меньше молярного коэффициента поглощения комплекса циркония с арсеназо Н)() „ 15900) в
1 М НС6. Максимумы поглощения практически не различаются для комплексон циркония(540 нм) и гафния 545 нм с пикрамином-E а максимумы поглощения .комплексов циркония и гафния с арсеназо Ы одинаковы 670 нм.
Применяя метод первой производной (c)A/ dg), возможно определять гафний в присутствии циркония н растворах, последовательно используя реагенты пикрамин-Р. и арсеназо .Ш.
Метод перьой производной позволяет определять элементы, обладающие близ кими физ ико-химическими свойствами, имеющие сильно перекрытые спектры поглощения, которые затруднительно определять при совместном присутствии известными способами спектрофотометрии. Принципиальное отличие предлагаемого способа определения гафния н присутствии циркония н растворах, по методу первой производной, от известных заключается в том, что цирконий не отделяют от гафния, не маскируют, но подбирают реагенты и условия реакции такие, чтобы в одной и той же области спектра кривая поглощения циркония не имела наклона, т.е. dA/cf =О, а кривая поглощения гафния имела наклон, т.е. dA/ñ 4 О
Известно, что первая производная оптической плотности по длине волны о / д1 — тангенс угла накА лона кривой спектра поглощения. В области 660-670 нм спектр поглощеПогрешность анализа не должна превышать 10Ъ от верхнего предела шкалы +5 мкг/25 мл во всем диапазоне концентрации, а чувствительность определения должна быть не менее
5 мкг/25 мл — это требование производстна.
Как видно из таблицы, погрешность анализа не превышает 10Ъ от верхнего предела шкалы, а чувствительность определения 5 мкг/25 мл. С точки зрения точности, чувствительности и экспрессности полученные результаты вполне удовлетворяют требованиям производства.
Использонание предлагаемого способа фотометрического определения гафния н присутствии циркония н водных растворах обеспечивает по сравнению с известными способами возможность определять гафний в присутствии таких элементов как Cr>, Сг
4(Ч, Сî + +ИоО,, В I, Fe +
Кроме того, увелйчена чувствитель,ность определения гафния до 5 мкг/
/25 мл (0,2 мг/л)против 22,5 мкг/мл
55 (0,9 мг/л) в известном способе, что значительно повышает точность и чувствительность анализа, а это, в свою очередь, приводит к улучшению качества продукции, а также к повышению производительности труда.
t0
2О ния гафния имеет наклон, т.е.dA/d),to, а спектр поглощения циркония. наклона не имеет, т.е. С(А /d — -О . Этот эффект, полученнЫй путем последовательного использования реагентов пикрамина- Я и арсеназо 1)), дает возможность применить метод первой производной для определения гафния в присутствии циркония н растворах.
Пример. Анализируют раствор, содержащий гафний и цирконий. В мерную колбу на 25 мл вносят 10-15 мл
1 М НСЬ, затем аликвоту, содержащую гафний и цирконий, добавляют
1,8 мл 0,1%-ного водного раствора пикрамина-E., через 1 мин 45 с приливают 0,7 мл 0,1%-ного водного раствора арсеназо Ш и водят до метки
1 M НС6. Измеряют значение первой производной С)А / д на дифференци. рующем спектрофотометре. Концентрацию гафния н растворе находят по колиброночному графику, построенному аналогичным способом, но аликвота содержит только гафний. Толщина кюветы 1 5 см. Используют интерференционный светофильтр с максимумом пропускания 670 нм.
Результаты определения гафния н присутствии циркония п-5,сХ 0,95 приведены в таблице.
842027
Взято
Найдено
Средняя квадратическая погрешность, 5,Погрешность результата анализа, Гф:S
f u мкг
НГ 25 мл мкг
2г мкг
25 мл
6,3
0,5701
0,7583
0,9700
0,7
6,3
0,9
10,3
1,2
10,7
1,6
0,1900
20,6
1,2
22,5
2,3
25,8
1,7
24,4
2,2
32,1
0,5
31,6
0,8
39,8
0,7110
0,9
42,5
1,0
45,9
47,5
2,5
50
51,2
51,2
1,4
Формула изобретения
Составитель Ю.Демин.
ТехредМ,Голинка Корректор М. Демчик:
Редактор Ю.Ковач
Заказ 4968/21 Тираж 505 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
1.Способ фотометрического определения гафния в присутствии циркония в кислых растворах, включающий введение органического реагента с последующим измерением оптической плотности, отличающий с я тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности определения, в анализируемый раствор последовательно вводят пикрамин- Е, затем через 1-2 мин — арсеназо Ш при кислотности среды 1,0-1,5 М по НСЬ.
0,9620
1,8840
1,3890
1,7810
0,4180
0,6520
0,7910
1,9810
0,8660
0,8660 .1,1510 е
2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что концентрацию гафния определяют по методу первой производной в диапазоне длин волн
9 — 660-670 нм.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1."Ta1anta" .1959, 3, 81.
2. "Известия высших учебных заведений . Сер.химия и химическая технология. 1974, 17, 758 (прототип) .
