Способ определения висмута

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>966012

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 0701,81 (21) 3270456/23-26

)51) М. Nn.

С- 01 С 29/00

G N 21/76 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР ио делам июбретений.и открытий (23) Приоритет—

- (53) УДК 546. 872

:5 35. 379 (088.8) Опубликовано 15.1082. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15.10.82 (72) Автор изобретения

Е.А. Соловьев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИСМУТА

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу определения примеси висмута в химических реактивах, препаратах, сплавах и т.д.

Известен способ определения висмута, основанный на фотоэлектрической регистрации голубой люминесценции растворов висмута в хлористоводородной кислоте при 196 С. Предел обнаружения в чистых растворах—

0,0025 кг висмута в 1 мл Г1).

Известен также способ определения висмута, основанный на фотоэлектрической регистрации голубой люминисценции экстрактов хлоридных комплексов висмута в трибутилфосфате. Предел обнаружения — 0,04 мкг/мл t 2 J.

Определению висмута этими способамй мешают неорганические и органические вещества, люминесцирующие при

196 С. Вследствие этого эти способы практического применения не имеют.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения висмута, основанный на фотоэлектрической регистрации всплеска зеленой люминесценции, возникающей при размораживании растворов висмута в хлористоводородной кислоте от

-196 до 0 С. При проведении анализа этим способом анализируемый препарат растворяют в хлористоводородной кислоте, замораживают до -196" С, возбуждают люминесценцию в области

327 нм и при нагревании раствора записывают интенсивность люминесценции в области 490-500 нм. При темпе.ратуре -196 С зеленая люминесценция отсутствует. По мере нагревания раст, вора появляется интенсивный всплеск зеленой люминесценции, которая затем быстро ослабевает. Самопи.сец прибора при этом вычерчивает резкий пик интенсивности люминесценции по шкале времени. Этот сигнал в выбранных условиях определения явля0 ется характерным только для висмута. Люминесценция других примесей записывается в виде спадающей кривой.

Определение висмута этим способом можно проводить на фоне люминесци

25 рующих веществ Г33.

Однако предел обнаружения висмута данным способом высок и составляет

0,6 мкг/мп.

Цель изобретения — снижение предела, обнаружения висмута.

966012

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения висмута по всплеску люминесценции, возникающей при размораживании от -196 до О С растворов висмута в минеральной кислоте, с последующей фотоэлектрической регистрацией в качестве минеральной кислоты используют 30-47%-ный: раствор фтористоводородной кислоты, содержащей 0,3-5,0% хлоридов. l0

Кроме того, облучение раствора при размораживаний ведут при Л = 310330 нм, а регистрацию люминесценции при Л = 560-590 нм.

Обнаружено, что раствор висмута в !5 фтористоводородной кислоте в присут-. ствии хлоридов при размораживании от -196 до О. С проявляет резкий интенсивный всплеск желтой люминесценции. Регистрировать люминесценцию . з0 при размораживании следует в области 560-590 нм возбуждать — в области 310-330 нм. Предел обнаруже- ния в этом случае составляет 0,001 мкг висмута в 1 мл раствора. Определе- 25 ние можно проводить в присутствии люминесцирующих неорганических и органических веществ, люминесценция которых записывается в виде спадающей кривой. Характерный всплеск люминесценции висмута отчетливо выделяется на фоне люминесценции сопутствующих веществ. Определение можно проводить в присутствии стократного избытка гасителей люминесценции - железа, кобальта, никеля, меди и тысячакратного избытка большинства элементов.

На чертеже представлена зависимость интенсивности всплеска люминесценции растворов висмута в эа- 40 висимости от концентрации хлористого водорода в растворе.

Из чертежа следует, что определение целесообразно проводить при содержании 0,3-5% хлоридов в раст- 45 воре. При уменьшении концентрации хлоридов можно перейти. границу концентраций, где интенсивность всплеска люминесценции максимальна соответственно, предел обнаружения 50 висмута минимален и войти в зону концентраций, где интенсивность всплеска резко уменьшается, (соответственно, предел обнаружения висчута повышается). При концентрации 55 хлоридов .более 5% предел обнаружения висмута повышается. Создавать концентрацию хлоридов в растворе более 5% нецелесообразно.

В замороженных растворах лиминес- 60 цируют комплексы "состава Bil6, где

L-F или С1 . При уменьшении концентрации F -ионов в растворе образуются менее координированные комплексы, интенсивность люминесценции висмута 65 в растворах фтористоводородной кислоты наблюдается при концентрации фтористоводородной кислоты менее 30%.

Максимальная интенсивность всплеска люминесценции наблюдается в интервале концентраций фтористоводородной кислоты 30-47%.

Для проведения определения анализируемую пробу растворяют в 3047%-ой фтористоводородной кислоте, прибавляют хлоридов до концентрации

0,3-5%, замораживают раствор до

-196 С и регистрируют люминесценцию в области 560-590 нм при размораживании раствора до О С. Самописец прибора вычерчивает резкий пик ин тенсивности люминесценции по шкале времени. Аналогично записывают люминесценцию раствора с введенным висмутом. Содержание висмута в препарате рассчитывают по формуле

АС "1110 (1) где 1 — интенсивность люминесценции анализируемого раствора; — интенсивность люминесценции раствора с введением висмута;

bC - количество введенного висмута, мкг;

g — навеска анализируемого препарата, r.

Пример. Определение висмута в хлористоводородной кислоте по нор- ме 1 10 %

В две платиновые чашки помещают по 10 r хлористоводородной кислоты, в одну из них добавляют 0,01 мкг висмута, выпаривают досуха на водяной бане. Смывают остатки по 0,1 мл

45%-ой фтористоводородной кислоты содержащей 1% хлоридов. Растворы эамораживают до -196 С и регистрио руют люминесценцию при 580 нм при о размораживании раствора до О С. Регистрацию люминесценции проводят на спектрографе ИСП-51 с фотоэлектрической приставкой .ФЭП-1. Возбуждают люминесценцию ртутнокварцевой лампой СВД-120А со светофильтром УФС-2.

Содержание висмута в препарате рассчитывают по формуле (1).

Результаты анализа хлористоводородной кислоты квалификации х.ч.: найдено висмута Х = 0,8 ° 10 %, стандартное отклонение S при пяти измерениях — 0,24 10 %.

Таким образом, содержание висмута контролируется во многих химических реактивах, сплавах и других препаратах. Предлагаемый способ решает задачу анализа примеси висмута во многих из этих материалов, например в металлическом мышьяке, кислотах. В нем сочетаются высокая чувствительность, селективность и простота выполнейия. Способ может найти широ966012

Формула изобретения

3 8

Составитель A. Жаворонкова

Редактор М. Келемеш Техред М.Рейвес Корректор О, Билак

Заказ 7763/32 Тираж 509 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 кое применение в народном хозяйстве и разработан для контроля чистоты металлического мышьяка.

1Способ определения висмута по всплеску люминесценции, возникающей при размораживании от -196 до О С растворов висмута в минеральной кислоте, с последующей фотоэлектрической регистрацией, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения предела обнаружения висмута, в качестве минеральной кислоты используют 30-47%-ный раствор фтористоводородной кислоты, содержащей 0,35,0% хлоридов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что облучение раствора при размораживании ведут при

310-330 нм, а регистрацию люминесценции при Р 560-590 нм.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Божевольнов Е.A. Соловьев Е.А.

Новые возможности безреактнвного определения микропримесей по люмнэ несценцни неорганических соединений в замороженных растворах. - сборник

"Химические реактивы и препараты", вып. 30, М., ИРЕА, 1967, с. 202.

2. Саввина Л.П.1 Головина A.Ï., 10 Соловьев Е.А., Рунов В.К. Люминесценция экстрактов галогенидных комплексов некоторых металлов и возможности ее аналитического применения.

"Аналитическая химия", 31, 1268, 1976.

3. Божевольнов Е.А., Соловьев Е.A.

Лебедева Н.A. Низкотемпературный люминесцентный микрометод определения таллия, свинца, висмута и телg0 лУра. — Сборник "Успехи аналитической химии", M., "Наука", 1974, с. 59.