Способ определения трибутилфосфата в водном растворе

 

Сонеа Советсинк

Социалист нчв сина

Рвс ублии

О П И С А Н И Е ()978026

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ЬВТ ВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. Свид-ву(22)Заявлено 02.06.81. (21) 3298357/23-04 с присоединениеВт заявки лй (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.82, Бюллетень М44

Дата опубликования описания 30;! 1.82 (5 3 ) М. Кл.

G 01 М 21/78 Ъаударетввный комитет

CCCP па двлеет кзлбретеиий и открытий (53) УЙK 543.42. .063 (088.8) И. В. Глинская, 3. П. Кириллова и Ю. И. ерисов

I 1

Государственный ордена Октябрьской Революции научно-.

1 исследовательский и проектный институт редкоТЙетвллической промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИБУТИЛФОСФАТА

В ВОДНОМ РАСТВОРЕ

Изобретение относится к аналити ческой химии, а именно к способам определения трибутилфосфата 1ТБФ) в водных растворах, и может быть использовано для аналитического контроля промстоко в э кстра кци онных уст а5 новок гидрометаллургических производств.

Известен способ определения ТБФ в водных растворах, основанный на окислительном разложении ТБФ персульфатом калия непосредственно в водном растворе и последующем Фотометрировании фосфат-иона в виде !

5 восстановленной формы фосформолибденовой кислоты Г1 ).

Недостатками способа являются невысокая избирательность (мешатот примеси неорганических фосфорсодер- 2о жащих соединений> которые вместе с

ТБФ окисляются до фосфат-иона) и невысокая надежность определений содержание ТБФ рассчитывают по раз. !

Мости между общим и фоновым количе= ством фосфатов).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения трибутилфосфата в водном растворе путем экстракции

его из анализируемой" пробы хлороформом, обработки экстракта окислителем - сухой солью надсерной кислоты под слоем концентрированной азотной кислоты при нагревании с последующей обработкой полученной смеси молибдатом аммония в кислой среде в присутствии аскорбиновой кислоты и фотометрированием полученного раствора f2).

Недостатками способа являются то, что избирательность определений трибутилфосфата низка из-за помех со стороны кислых фосфорсодержащих экстрагентов - диалкилфосфорных и моноалкилфосфорных кислот, обычно присутствующих в анализируемых раст978026

3 ворах (определению мешают О, 2 -О, 3-. кратные количества указанных выше фосфорорганических кислот), а также его сложность.

Цель изобретения - повышение из" бирательности способа и упрощение его (за счет устранения трудоемкой аналитической операции минерализации примеси ТБФ).

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения трибутилфосфата в водном растворе, включающему экстракцию его органическим растворителем, обработку цве тореагентом и фотометрирование полу ченного раствора трибутилфосфат экстрагируют из подкисленной анализируемой пробы четыреххлористым углеродом в присутствии высаливателя, экстракт обрабатывают раствором соли циркония в концентрированной соляной кислоте, отфильтровывают органический слой, обрабатывают его раствором, содержащим соляную кислоту, ацетон и водный раствор арсеназо(Щ),: с последующим отделением водной фазы и фотометрированием ее в присутствии соляной кислоты.

Важно отметить, что примеси фосфорорганических кислот в предлагаемых условиях практически не взаимодействуют с цирнонием и не мешают проведению анализа. Благодаря этому обеспечивается повышение избирательности определений, не возникает помех со стороны более чем 150-кратных количеств моно- и диалкилфосфорных кислот (в условиях известного определению мешают 0,2-0,3-кратные количества кислых фосфорсодержащих экстрагентов), Кроме того, предлагаемый способ упрощает процесс анализа за счет устранения трудоемкой аналитической операции минерализации примеси ТБФ.

Пример . Способ опробован.. на модельных водных растворах и промстоках экстракционных установок предприятий редкометаллической промышленности .

1 500 мп анализируемого раствора 1 (си",.таблицу) помещают в делительную воронку вместимостью 1000 мп, приливают 3 мп азотной кислоты (1:1), вводят 5 г высаливателя - нитрата аммония и экстрагируют ТБФ двумя пор циями четыреххлористого углерода

2 мин ° Объединенный экстракт переводят в чистую сухую делительную ф воронку вместимостью 50 мл и обрабатывают раствором соли цирксния, содержащим П,5 М сonëæo, . кис,- оты (т.е. встряхивают 2 мин с 10 w: концентрированной соляной кислоты,, в которую добарл ;;. о 0,1 мл 504-го сул ьфат а ци р кони я ). Далее ар г анический слой отделяют, т,е, отфильтровывают органическую Фазу че-рез фильтр иняя лента", в кот,, .й помещена порция безвсдного рул..= фата натрия (1 -),, в чис ую сухую делительную воронку вместимостью

50 мп. Отделенный органический слой затем обрабатывают раствором фотометрического реагента арсеназо(Щ) т.е. реэкстрагируют связанный с ТБФ цирконий из органической фазы встряхиванием в течение 1 мин органического слоя с !6 ип раствора, со держащего 10 мл соляной кислоты (1:1), 5 мл ацетона и 1 мл 0,25/-го водного раствора арсеназо(Ш). После расслаивания водную фазу сливают в мерную колбу вместимостью 25 мл, доливают до метки соляной кислотой (1:1), .перемешивают и измеряют оптическую плотность на Фотоэлектроколориметре при 665 нм в кювете с (1=50 мм против раствора контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа.

Содержание ТБФ находят по градуировочному графику, для построения которого в ряд делительных воронок вместимостью 50 мл помещают 20 мл четыреххлори стого у глерода, вводят

0; 0,2; 0,5 и 1,0 мл стандартного раствора ТБФ в диоксане, содержащего 100 " ТБФ, энергично перемешивают 15-20 с, приливают 1О мл концентрированной соляной кислоты, 0,1 мл 503-ro раствора сульфата циркония и вновь энергично перемешивают 2 мин, Далее органическую фазу отфильтровывают через фильтр "синяя лента", s который помещена порция безводного сульфата натрия (1-г), в чистую сухую делительную воронку вместимостью 50 мл. В делительную воронку приливают 16 мп раствора, содержащего 10 мл соляной кислоты (1:1), 5 мл ацетона и 1 мл 0,254-го раствора арееназо(ф), Содержимое воронки энергично встряхивают 1 мин, после расслаивания водную фазу сливают в мерную колбу вместимостью

25 мп, доливают до метки соляной кислотой (1:1) и перемеши вают. Опти9780

5 ческую плотность растворов измеряют на фотоэлектроколориметре при

665 нм в кювете с 1=50 мм против нулевого члена шкапы.

По найденным значениям оптичес- з ких плотностей и.соответствующим им количествам трибутилфосфата строят градуировочный график в координатах: мкг трибутилфосфата - оптическая плотность раствора.

3О для оценки воспроизводимости результата анализа раствора 1 процедуру анализа повторяют не менее 10 раз.

Среднее значение результата равно

0,045 мг/л. Стандартное отклонение (т.е. среднеквадратичная погрешность) равно 0,,012 мг/л. Для проверки правильности результата анализа введена добавка ТБФ, равная 0,05 мг/л.

Раствор с добавкой вновь анализиру- 26 ют аналогично оп санному выше. Pe" зультат анализа гробы с добавкой равен 0,093 мг/л., а его стандартное отклонение - 0,018 мг/л.

Аналогичным образом анали зируют 2$ растворы 2-6.

Из-за отсутствия контрольного ме тода правильность полученных данных проверяют также (кроме метода добавок) анализом различных аликвотных Зв частей растворов, например, 500 и

250 мл .

Из .таблицы видно, что способ позволяет с достаточно хорошей воспроизводимостью и правильностью определять З микроколичества трибутилфасфата в водных растворах.

Эффективность способа существенно зависит от содержания соляной кислоты в растворе соли циркония. Спецй- о альные опыты, проведенные на 10 партиях соляной ки-слоты отечественного

26 6 зарубежного производства, показывают, что при использовании раствора циркония с концентрацией менее

ll Н по НС1 степень связывания ТБФ с цирконием, а следовательно, и выход циркония в окрашенное фотометрируемое соединение уменьшается более чем на 20,отн. . Возможности способа реализуются в. полном объеме при кислотности 11,5 M и выше (насколько позволяет крепость концентрированной соляной кислоты).

Проведено исследование степени влияния органических и неорганических компонентов, присутствующих в

Ганалиэируемых растворах, на резуль.таты определений микроколичеств ТБФ.

Опыты показывают, что в рекомендуеwx условиях определению не мешают 10000-5000-кратные количества

AI Ct, Cu Mn РЬ, Т1, р.э.э., щелочных и щелочноземельных элементов.

5000-кратные количества неорганических фосфорсодержащих соединений;

500-200-кратные количества керосина, карбоновых кислот, нефтяных серусодержащих экстрагентов, третичных и четвертичных алкиламинов и свыше

150-кратных моно- и ди-2-(этилгексил)фосфорных кислот, Нижняя граница определяемых содержаний равна 0,024 мг/л. Относительное стандартное отклонение единичного определения 0,15-0,25 мг/л (и > 10) для концентраций, превышавших в 2-6 раз минимально определяемые.

Результаты анализа образцов водных технологических растворов и промстоков (n>10 для различных объемов анализируемых растворов) приведены в таблице.

978026

I

1

1

1

I !

1

I

I

1

I

> с

М\

CD л

>!О

CD л

CD а ( (- X о с > и

2 м

О\

О л

О (>.Г\ л

CD а ео о

1о

E о а

2

=( о

03

>Q 1

10 о

\ч

CD м

LA

О л

CD

СЧ

Э

« с

lA о ч

I с о со

z о (О

О.

1 о

r о

О (М о

C)

I

LA

- Ф

О л

О1

CV л

1

1

1

1

l

1

l (1

I

I (1

1

1 !

1

1

1

1

1

l

1

m « о э

Х X

I- Х аэс

Ф Z

Ч О

rgz (с. o! очэ

Ч Э X

a z

u u cQ

Д о

z>x z

ЭОm ч х

>Е Ш Ф

Я (Q CLI 10 Х чо е

Х X

i8Э

-(r z

«-л--(I

Э о э Ф

X э ч х с!

ЧЭ Эа(>s а з 1 1 щ u >Q z, l л: т с(I

Л >S

С1(Ф Ф О т >> (Q а а

LA

С:> С>>! л л

О О ( м 01 л

CD с(о л л

О м <(О а л

О О ъо -л

° — OO л л

О О м> ch

<(О О а л

О О

СО л л

СО О

CD

О л л

CD C>

OO а

СО О О л л

О О О О (»а 0 О л

m

1>( ((( аа

Iл

Х с, m a о Ф ао о

Щ л

v 8@

Щ л х С

Й л

u c

Э N

У L

О

5 х ч

Э

I- 2 ч

2 S

:т а

m o

8И о з

1 I»

Щ

e e л х с

О

-1 О л

М л л З гЧ IФ

X х

lQ г

Э

X а (1

I(9 (2

Э сЧ I cz (- Х о

5 о р

Y О х

З л

m C

Z 1. о (Ои С

ы а о - 1° л Ч О

С л Х

ЙО (- о ,z î m

- - у ч о

О 6 Iо ч з 5

z x

Z O Y

X S

v.l- x о а з

a cLI z

m am э®а

u (O о о

X &

1 х с з кл

r u х

S Ф

1 а- o-

z чс

v з о х а ус(3 (((О

° «э о сзч

3 Is o м 1- с

oes ч ш Y

I,ФХ ((з х

„;sa о аme з о о

"xe

S (- с

„1 а5 о

° 1

Э I- S о (а с Рcv

I ° Э 5; з ч

Составитель С, Хованская

Техред Е. Харитончик Корректор Г. Огар

Редактор Ю. Ковач

Заказ 9206/59 Тираж 887 Пэдписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

I филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

9 9

Формула изобретения

Способ определения трибутилфосфата в водном растворе, включающий экстракцию его органическим раствосителем, обработку цветореагентом и фотометрирование полученного раствора, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения избирательности способа и его упрощения, трибутилфосфат экстрагируют из подкисленной анализируемой пробы четыреххлористым углеродом в присутствии высаливателя, экстракт обрабатывают раствором соли циркония в концентрированной соляной кислоте, отфильт78026 l0 ровывают органический слой, обрабатывают его раствором, содержащим соляную кислоту, ацетон и водный раствор /арсеназо(Щ),, с последующим отделением водной фазы и фотометрированием ее в пписутствии соляной кислоты.

Источники информации, ig принятые во внимание при экспертизе

1. Пан Л., Гребенников В. С. Метод определения трибутилфосфата в водных растворах. Заводская лаборатория, 1976, 46, 7, с. 792-793.

1, 2. Авторское свидетельство СССР 721717, кл. G 01 N 21/78, 1978.