Способ определения микроколичеств железа (п) и железа (ш) при совместном присутствии

ФЯФ ОПИСАНИИ ИЗО БР ЕТЕ Н 1 д Я21) 2) Заявлено 22.12.76 С ПРНСОСД 1 НСННЗЗ з яВ Государственный комитет Совета Министров СССР;546.72 (088,8 юллетсць М 2 по делам изобретен и открвтиЙ) Дата Опуолнкозанпя оггпсацня 30,0.,7(72) Авторы изобретения М. Ф. Григорьева и И. А. Церковницкаягинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красног государственный университет им. А, А. Жданова 1) Заявитель намени 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОКОЛИЧЕСТВ ЖЕЛЕЗА (11 И ЖЕЛЕЗА (11) ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИИзобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано прц анализе стекол н сплавов, содержащих германий и свинец. Системы йеОз - Р 4 азО и беОз - РЬО довольно необычны для аналитической практики, и в литературе отсутствуют сведения об определении микросодержаний железа (11) и железа (111) при совместном присутствии в этих системах, так как последние трудно перевести в раствор. Ввиду того, что в системах необходимо определение микросодержаний железа в обеих валентных формах при совместном присутствии, необходимо выбирать такие растворители ц условия растворения, чтобы в процессе перегзедснця в раствор навсски стекла не произошло изменения валентпых форм микрокомпонецтов. О подобных растворителях в литературе сведений не имеется,Для переведения в раствор полупроводниковых латериалов ц стекол аналогичных систем, содержащих большие количества германия, предложены в качестве растворителей серная кислота и смесь НХОз+Нг+НзР 04 1. Одцако использование этих растворителей и их смесей нс привело к желаемым результата. Навескц стекол растворяются не полностью и, кроме того, при нейтрализации растворов до рН раствора, оптимального для развития окрагк 11 комплексного соединения железа (11) с о-фенантролином, выпадают гидроокиси свинца и германия, которые полностью сорбируют микросодержання железа.Азотная кислота, являясь сильным окнслнтелем, переводит все железо в трехвалентное 5 состояние. Сплавленне с едким натром или отгонка германия в виде четыреххлорцстого германия с соляной кислотой также не дают положительных результатов, так кагс и щелоч.марки хчз и тем более соляная кислота со держат значительные количества примеси железа, которые приводят к большим ошибкам.Улетучивацие хлорида германя является своеобразным способом концентрирования железа, содержацегося в соляной кислоте. Кро ме того, длительное выпаривание с солянойкислотой даже в токе инертного газа влечет за собой окисление двухвалентного железа, что делает данный спОсОб разложения непригодным для определения двухвалентного же леза в этих продуктах. Таким образом, ннодин из предложенных растворителей пе удовлетворяет требуемым условиям.Известен способ определения железа (11) нжелеза (111) при совместном присутствии для 25 макроколичеств, где применяется объемноеопределение с помощью окислителей. Сначала определяют двухвалентное железо, затем все железо переводят в двухвалентное состояние ц определяют общее содержание железа. Со держание железа (111) находят по разности2). Недостатком метода является тот факт,588190 55 60 НПО Заказ 3174/13 Изд.130 Тирак 671 Подписное Типографпя,Сапунова, 2 пр. что он непригоден для определения микросодержаний железа из-за низкого предела чувствительности объемного метода. Этим способом определяли железо в силикатных стеклах и горных породах.Наиболее близким к описываемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения малых содержаний железа (11) в силикатных и карбонатных горных породах, включающий разложение навески путем сплавления с содой или растворением в кислоте в инертной атмосфере, нейтрализацию раствора, добавление о-фенантролина с последующим спектрофотометрическим измерением интенсивности окраски образовавшегося комплексного соединения (3.Недостатком этого способа является то, что с его помощью невозможно определить железо в германатно-натриевых и германатносвинцовых системах.Целью изобретения является определение микроколичеств железа (11) и железа (111) при совместном присутствии в германатнонатриевых и германатно-свинцовых сплавах,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения микросодержаний железа (11) и железа (111) при совместном присутствии путем растворения навески в инертной атмосфере, нейтрализации раствора, добавления орто-фенантролина и спектрофотометрического измерения интенсивности окраски образующегося комплексного соединения, согласно изобретению, в качестве растворителя используют маннитно-ацетатный раствор, Растворение ведут при нагревании.П р и м е р. В колбу для разложения образца в инертной атмосфере помещают навеску образца 0,15 г, приливают 10 мл 50 О/о-ного раствора ацетата аммония, 10 мл 13 О/,-ного раствора маннита, 2 мл 0,25/О-ного раствора о-фенантролина и, закрыв колбу специальной насадкой, производят разложение образца при нагревании в токе углекислого газа. После полного растворения навески колбу охлаждают, продолжая пропускать инертный газ, затем раствор переносят в мерную колбу емкостью 50 мл, обмывают водой, присоединяя промывные воды к основному раствору, приливают 5 мл 0,25 О/о-ного раствора о-фенантролина и через 20 мин фотометрируют на фотоколориметре с синим светофильтром в кювете с толщиной слоя 50 мм. Определяют содержание двухвалентного железа по калибровочному графику.Для определения общего содержания железа навеску обазца 0,1 г помещают в стакан емкостью 50 мл, приливают 10 мл 50 О/О-ного раствора ацетата аммония, 10 мл 13 О/о-ного раствора маннита и 1 мл 10 о -ного раствора гидроксиламина. Раствор нагревают на плитке до полного растворения навески, охлажда 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 4ют, приливают 5 мл 0,25/о-ного раствора о-фенантролина, переводят в мерную колбу емкостью 50 мл, доливают водой до метки, перемешивают и измеряют оптическую плотность на фотоколориметре с синим светофильтром в кювете с толщиной слоя 50 мм. Содержание железа находят по калибровочному графику, Количество трехвалентного железа определяют по разности между общим содержанием железа и содержанием двухвалентного железа.Для построения калибровочного графика в ряд стаканов емкостью 50 мл приливают раствор железа (5 - 30 мкг) и далее приливают все реагенты и проводят все манипуляции как и в методике определения общего содержания железа. В качестве раствора сравнения используют раствор, содержащий все реагенты, кроме раствора железа.Использование предложенного способа переведения в раствор германатно-натриевых и германатно-свинцовых стекол, а также общая методика определения железа (11) и железа (111) в исследуемых системах обладает рядом достоинств: метод очень быстр в исполнении. На проведение одного анализа необходимо не более 40 - 50 мин. Использование в качестве растворителя маннитно-ацетатной смеси, вопервых, дает возможность проводить растворение значительно быстрее, чем в смесях кислот, во-вторых, не требуется отделения основы стекла (германия и свинца), что в обычных условиях требует значительного количества времени и часто приводит к потерям микрокомпонента и, в-третьих, является буферной системой и создает нужное значение рН=6,0 - 6,5, необходимое для полного развития окраски образующегося комплексного соединения железа (11) с о-фенантролином.Формула изобретенияСпособ определения микроколичеств железа (11) и железа (111) при совместном присутствии, включающий растворение образца в инертной атмосфере, введение органического реагента - орто-фенатролина и последующее фотометрирование образовавшегося комплексного соединения, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью анализа германатно-натриевых и германатно-свинцовых сплавов, в качестве растворителя используют маннитно-ацетатный раствор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Информ, материалы Гос. НИИ стекла1/118/11;2/119/72;4/121/31, 1963,2. Пономарев А. И. Методы химического анализа железных титаномагнетитовых и хромовых руд. М., Наука, 1966, с. 299 - 300,3, Пономарев А. И, Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород, М Изд, АН СССР, 1969, с. 69, 112, 369, 382,