Способ определения селена (1у)

СОЮЗ СОВЕТСНИХС ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУЬЛИН Я ВТОРСН АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АНИЕ ИЗО(72) В, Ш. Цвениашвили, М. В. Малашхия, Н. С. Хавтасн и В. Н, Гаприндашвили (71) Институт неорганической химии и электрохимии АН ГССР(56) 1, Кудрявцев А, А, Химия н технология селена и теллура, М., "Металлургия", 1968, с, с. 268-293.2. Аг 1 овЫ М., Кпава М Тос К. Р 1 апт апд Ргосевв Оупаес сЬагастегвбсв, Та 1 апта, б, р. 112, 1960 (прототин).(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЛЕНА(1 Ч), заключающийся во взаимодействии селена.с о-фенилендиамином, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения чувствитель.ности, определение селена (1 Ч) пррводят врастворе смеси 0,05 - 0,10 М нитрата натрия с0,002 - 0,005 М нитратом никеля в присутствии0,08 - 0,12%-ного раствора о-фенилендиамина,регистрируя полярографическую волну комплекса никеля (11) с пнаэселенолом в диапазонепотенциалов ( 0,6) - (-1,1) В,Изобретение относится к аналитической химии,в частности к методам количественного опреде.ления селена,Существующий метод количественного опреде.ления селена основан на реакции востановлеция 5селена (1 Ч) до элементного состояния. В качест.ве восстановителей используют различные реагенты: сернистый ангидрид, бисульфит натрия, иодистоводородную, аскорбиновую кислоты и др,Определение осуществляют весовыми или объем.10ными методами. В качестве последних применяют тиосульфатный, иодометрический, перманганатный, бихроматный и другие методы титровавания.При иодометрическом способе селеновую кис 15лоту восстанавливают соляной или бромистоводородной кислотой, освобождающийся галогенпоглощают раствором иодида калия и выделяю.пойся иод титруют тиосульфатом или арсенитом.Прн титровании пермагнанатом или бихроматом 20калия селенистую кислоту оттитровывают пер.манганатом калия. Титрование можно осуществить и аскорбиновой кислотой. Реакция восстанов.ления четырех- и шестивалентного селена аскорбиновой кислотой протекает в кислой среде при 25рН 1 - 2. При этом селен определяют иодометрически по избытку восстановителя или методом амперометрического титрования 1,Недостатками известного способа, включающего восстановление селена (1 Ч) до элемент.ного состояния, является низкая чувствитель.ность, малоэффективность и невысокая селек.тивность. Эти методы анализа клена неточныи пригодны только в случае большого количест.ва селена в анализируемом образце,35Наиболее близким к предлагаемому являетсяспособ определения селена (1 Ч), заключающийся во взаимодействии селена с о-фенилендиамином 21Сущность способа заключается в том, что. Яе(И), реагируя с о-фенилендиамином, образует пиазселенол (бенз,1,3-селендиазол), которыйопределяется далее спектрофотометрически, Максимум светопоглощения пиазселенола как в .водном, так и в толуольном растворе, наблю.45дается при 335 вр и достигается при стояниираствора при комантной температуре (рН. 1,5 -2,5). Перед спектрофотометрированием пиазселенол экстрагируют из смеси со степенью экстракции, равной 95%. Для определения селена (1 Ч)к анализируемому раствору прибавляют несколько мл 80% НСООН, разбавляют водой до 50 мл,при этом рН смеси должен находиться в пределах 1,5 - 2,5. Вводят 2 мл 0,2% свежеприготовленного раствора в воде о-фенилендиамина,смесь выдерживают 2 ч при комнатной температуре, затем переносят в делительную воронку,добавляют 10 мл толуола и взбалтывают в течееие 30 с, центрифугируют и отделяют толуольный слой. Последний используется для получения спектров поглощения, В качестве раствора сравне.ния используют раствор контрольного опыта.Чувствительность способа 30/л Зе ( И).Продолжительность одного определения 2,5 - 3,0 ч 21.Недостатками данного способа являются низ,кая чувствительность, сложность и продолжительность анализа.Цель изобретения - увеличение чувствительности определения Яе (1 Ч),Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения селена (1 Ч), заключающемуся во взаимодействии селена со-фенилен.диамином, определение селена (1 Ч) проводятв растворе смеси 0,05 - 0,10 М нитрата натрияс 0,002 - 0,005 М нитратом никеля в присутствии0,008 - 0,12%-ного раствора о-фенилендиамина, ре.гистрируя полярографическую волну комплек.са никеля (11) с пиазселенолом, в диапазонепотенциалов (-0,6) -(-1,1) В,Изобретение позволяет вместо процессакосвенного спектрофотометрического определе",ния селена с использованием пиазселенола,экстрагируемого из смеси Яе (1 Ч) + о-фенилендиамин, проводить полярографирование указан.ной смеси в присутствии й(ЙОз)на фоне0,1 М МаМОэ, Найдены условия образованиякомплекса й(11) с пиазселенолом, благодарячему на полярограммах % (11) в присутствиипиазселенола возникает каталитическая волна,предельный ток которой является функциейлиганда.катализатора,С аналитической точки зрения каталитическийэффект пиазселенола имеет преимущество пото.му, что позволяет на основе зависимости высоты, каталитической волны восстановления И 1(11)от концентрации лиганда определять низкиеконцентрации Яе (1 Ч), Волна %(11), возника.ющая на полярограммах в присутствии пиазсе.ленола в области потенциалов почти на 0,4 В(насьпценный каломельный электрод) положи.тельнее, чем основная волна восстановленияакваинов никеля, связана с процессом образования полярографически активного комплекса(ПАК) и лиганда с генерацией последнего впроцессе восстановления ПАК на ртутном капающем электроде, Каталитический эффектпиаэселенола в указанной системе потвержденпо температурному коэффициенту предельноготока (1,) (5% на 1 оС) и незначительнойзависимостью 1 от высоты ртутного столба.Полярографирование смеси (селенистая кислота + о-фенилендиамин), которое в конечномсчете сводится к полярографическому определению пиазселенола по каталитической волнеего комплекса с й(11), исключает стадиюэкстракции, Кроме того, при этом отпадаетнеобходимость выдерживания растворов длядостижения максимума светопоглощения,60 Применение предлачивает достижение преЗе (1 Ч) 2 /л, чтоность определения наспособа за счет исклюэкстракции пиазселено о способа обеспе наружения личивает чувствительорядок; упрощение ния из процесса стадии гае могдела об 3пиазселенола, Исключение стадии экстракциии применение каталитической волны комплекса Й (11) с пиазселенолом позволяетувеличить чувствительность до нижней границыопределяемых концентраций 2 ф 10мг/л 5Яе (1 Ч),На основе исследования влияния на х таких факторов, как концентрация лиганда.катализатора, иона металла и фона, природа и сос;тав фонового электролита, температура и 0рН среды установлено, что оптимальным дляопределения Яе(1 Ч) по предельному каталитическому току комплекса пиазселенола с М(11)является 0,05 - 0,1,М МайОз В этих условияхпрямая пропорциональность междуПАК и 15лигандом-катализатором наблюдается в интерва.ле концентрации 2 ф 10 6 - 5 ф 10 4 М,С уменьшением концентрации фона растетвысота предельного тока предволны.Концентрация й(11) в смеси должна быть 20в диапазоне 0,002 - 0,005 М. Это обеспечиваетналичие избытка последнего по сравнению слигандом и при этом концентрация ПАК вобъеме раствора существенной роли не играет.В электродной реакции с й (11) реагирует 25.адсорбированный на электроде лиганд, о чемсвидетельствует тот экспериментальный факт,что волна значительно снижается с ростомкоьшентрации фонового электролита, а при введении желатина в смеси волна исчезает вовсе,Действие катиона фона на величину Х уменьшается в ряду Б Ъ йа ) Сз,+Для определения Яе (Ч) предлагаемымспособом применяют полярограф постоянноготока любой марки, Полярографирование ведут35в диапазоне потенциалов (0,6) - (-1,1) В. Величину предельного токаизмеряют поиодном и том же потенциале, равном (-0,85) В.Реакция между Яе (Ч) и о-фенилендиаминоминтенсивно протекает в кислой среде (рН до3,0), однако в этих условиях пиазселенол протонируется по атомам азота гетерокольца, что приводит к тому, что комплексообразование междуэтим лигандом и й (11) не имеет места. ВЙответствии с этим на полярограммах катали-тическая волна М (11) в присутствии пиазселенола не наблюдается, поэтому перед полярографированием смесь реагентов необходимо нейтрализовать (рН 5,5 - 6,5). Полярографическиеизмерения осуществляют в термостатированнойячейке,Для определения микроколичеств селенав образце строят градуировочную кривую, Дляэтого точную навеску селенистой кислоты помещают в мерную колбу емкостью 50 мл, добавляют водный раствор зквимолярного количествао.фенилендиамина, разбавляют бидистиллатом,встряхивают до полного растворения образца.Вводят раствор 80% НСООН до достижейиярН 1,5 - 3,0 и раствор встряхивают в течение10 мин, Добавляют необходимое количествоИН 40 Н до рН 5,5 - 6,5 и доводят бидистиллатомдо метки. В полярографическую ячейку вносят5 мл фона (0,1.М йайОз), 1,25 мл 10М%(Воз)г смесь продувают инертным газомв течение 5 мин и снимают полярограммы винтервале потенциалов (0,6) - (1,1) В. при различных добавках стандартного раствора, измеряют величину 1 при (.0,85) В и строят градуировочную кривую,П р и м е р, Навеску селемистой кислотыпомещают в мерную колбу емкостью 25 мл,добавляют 1 мл 80 о ной НССОН, разбавляютводой до полного растворения образца. Вносят2 мл 1%-ного раствора о-фенилендиамина(0,08 о ный по объему), рН устанавливаютравным 2 и встряхивают в течение 10 мин.Прибавляют 6 М раствор МН 40 Н до рН 6и доводят бидистиллятом до метки.В полярографическую ячейку вносят 5 млраствора, содержащего 0,1 М йайОз и 0,002 Мй(МОз) г, добавляют 1 мл готового раствора,содержащего ХгЗе (1 Ч), смесь продувают 5 мининертным газом и снимают полярограмму винтервале потенциалов (-0,6) - (-1,1) В, измеряют величинупри (-0,85) В и определениеЗе (1 Ч) ведут по градуировочному графику.В таблице приведены результаты определенияпри различном содержании Зе (1 Ч) в навеске,Чувствительность определения 2/л Зе (1 Ч),средняя продолжительность одного определенияв чистом растворе 30 мйн. Найдено Яе(1 Ч), Погрешг 10 ность,%