Способ определения редкоземельных элементов

СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИК 2 О 4 С 01 Н 31/22 1/ АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС лАм изОБРетений и ОтнРы ОС ЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ ИСАНИ ВТОРСИОМУ СИИ ственный В.В.Куценвская ьство .СССР /00, 1976. тво СССР /00, 1979. ЕДКОЗЕМЕ(57) Изобретение относится к способу определения редкоземельных элементов (РЗЭ), может быть использовано в металлургии и позволяет повысить точ- ность и чувствительность анализа. Производят предварительное осаядение из раствора основы - примесей железа и других элементов - дибензоилметаном при рН 3,0-4,0. Потом обра зующийся осадок отфильтровывают. Переводят в окрашенное соединение с арсеназо 111. Затем осуществляют экстракцию бензолом комплексных соеди 1 нений РЗЭ с дибензоилметаном и пиперидином, полученных при рН среды 8,5- 9,0. Проводят фотометрирование и определяют РЗЭ. 1 з-и. ф-лы, 1 табл.1282000 55 Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам фотометрического определения редкоземельных элементов (РЗЭ), и может бытьиспользовано в металлургии при акализе РЗЭ в сталях, чугунах, сплавах,минералах и рудах,Цель изобретения - повышение точности и чувствительности анализа.П р и м е р 1(первый вариант), 1 ООпределение РЗЭ в стали 1 ФМ 33 в комплексе с арсеназо 111 спектрофотомет-.рическим методом с предварительнымосаждением из раствора основы - железа и других элементов - дибензоилметаном.Состав стали, 7.: углерод 0,238;марганец 1,10; кремний 0,670; хром2,420; никель 0,230, медь 1,128; ванадий 0,460; титан 0,012; фосфор0,009; сера 0,0055; церий 0,019.Навеску стали 0,3 г растворяют в30 мл концентрированной соляной кислоты и 10 мл концентрированной азот ной кислоты. Раствор выпаривают довлажных солей, затем при нагреваниидобавляют соляную кислоту (1:9) дорастворения солей. Объем доводят дистиллированной водой до 25 мл.В аликвотной части раствора 10 млдобавляют 10 мл дистиллированной воды, 3,5 мл 407-ного раствора уксуснокислого натрия и 20 мл этанольногораствора дибензоилметана (НДБМ)1,45 г. Образовавшийся осадок отфильтровывают через фильтр "синяялента", промывают 4-5 раз 0,1 н. раствором соляной кислоты. Фильтрат упаривают до 10 мл, затем добавляют 1 млсерной и 10 мл азотной концентриро Ованных кислот и вновь выпаривают допоявления паров серной кислоты. Добавляют 20 мл соляной кислоты и выпаривают до влажных солей.Соли растворяют в 15 мл соляной " 45кислоты (1:6) и в мерной колбе на25 мл доводят объем до метки солянойкислотой (1:9).Из полученного раствора берут аликвотную часть 10 мл, добавляют 1 мл 0,1 М раСтвора трилона Б, доводят рН до 1 (раствором НС 1 (1:1) или БНАМОН (1:1), кипятят 5-6 мин, приливают 0,4 мл концентрированной перекиси водорода, 5 мл 0,27-ного раствора арсеназо 111 и 25 мл этанола, Объем смеси доводят 0,1 н. раствором соляной кислоты до 50 мл. Спектр поглощения снимают на спек"трофотометре СФ, 1=5 см, относительно холостой пробы,Для приготовления холостой пробык 10 мл дистиллированной воды приливают 1 мл 0,1 н, раствора трилона Б,рН доводят до 1 раствором солянойкислоты (1:1), добавляют 0,4 мл перекиси водорода, 5 мл 0,27.-ного арсеназо 111, 25 мл этанола, Общий объем доводят до 50 мл 0,1 н. растворомсоляной кислоты.Оптическую плотность определяютпри Я = 650 нм, А = 0,26, Установленосодержание церия в стали 1 ФМЗЗ.0,01867 + 0,0004.П р и м е р 2 (второй вариант).Определение РЗЭ в стали в виде пиперидиновых аддуктов дибензоилметанатов экстракционно-спектрометрическимметодом.Сталь марки 1 ФМ 31 содержит, 7.: углерод О, 145; марганец 0,255; кремний0,1820; хром 0,850; никель 4,990;медь 1,390; титан 0,0220; молибден1,070; фосфор 0,0063; сера 0,0046;церий 0,0260. Основу сплава составляет железо,Навеску стали в 1 г растворяют всмеси концентрированных кислот - 30 млсоляной и 10 мл азотной, затем упаривают до влажных солей. К остаткуприливают 10 мл концентрированнойсоляной кислоты и доводят объем водой до 50 мл.К аликвоте 10 мл приливают 10 млдистиллированной воды и 5 мл 407.-ного раствора уксуснокислого натрия,рН доводят до 4 едким натрием, затем приливают насыщенный спиртовыйраствор дибензоилметана (НДБМ)2,38 г. Смесь нагревают 5-6 мин, образовавшийся осадок дибензоилметана"та отфильтровывают. В фильтрате рНдоводят едким натрием до, 8,5 - 9,0,затем приливают спиртовый растворНДБМ и пиперидин иэ расчета соотношения к атомам церия 1:5:100. Смесьнагревают 5-6 мин, затем экстрагируют дважды бензолом по 25 мл. Спектр поглощения бензольного экстракта снимают в видимой области на спектрофотометре СФ, 1: = 5 см. Количественное согержание церия определяют йо калибровочному графику +0,001, А = 1, 01, Концентрация церия. О, 02647 + + О, 001, что почти не отличается от значений, утвержденных ГОСТом (0,0267)128 .000 рН приэкстС, 7 СерН приосажденииосновы ракции аддуктов Се 8,6 0,0320 + 0,001 8,5 0,0270 + 0,001 9,0 0,0264 + 0,0004 8,5 0,0210 + 0,001 8.0 0,250 1 0,0005 0,240 + 0,001 Формула изобрет,ения Составитель Г,Цой Редактор И.Николайчук Техред Л.СердюковаКорректор А. Ильин Заказ 7258/41 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Дибензоилметан образует устойчивовые комплексные соединения (К10 )с ионами меди, никеля, железа и другими, плохо растворимые в воде, поэтому при анализе чугуна, стали, медных, никелевых сплавов, минералов хорошо осаждаются основа и многие другие элементы в кислой среде. ИоныРЗЭ хорошо образуют дибензоилметанаты и смешанные комплексы в щелочной 10средеСледовательно, точному определению РЗЭ не мешают примеси, приэтом сохраняется хорошая воспроизводительность результатов.Два варианта определения РЗЭ, описанные в примерах, используются в зависимости от содержания РЗЭ в объекте исследования, Если содержится РЗЭболее 0,017 целесообразно использовать определение в виде пиперидиновых аддуктов дибензоилметана, Этотвариант простой, надежный, значительно экспрессией известных методов.При содержании РЗЭ в объекте меньше 0,013 применим вариант, описанныйв примере 1, Основа и примеси осаждаются дибензоилметаном, а РЗЭ определяются с арсеназо .111, Осаждение дибензоилметаном позволяет убрать из анализируемого раствора максимальное количество элементов, так как комплексы получаются с константой усготойчивости выше 10 и плохо растворимы в воде.Открываемый минимум РЗЭ по пред. - 35 лагаемому способу составляет 5,0 10 7. Это в два раза ниже, чем соответствующие значения при известном способе. (0,0017), Полученные результаты имеют хорошую воспроизводимость, это 40отражено в результатах определения РЗЭ, в примерах с указанием (+ дК) поправок.Данные таблицы показывают точность анализа церия в стали 1 ФМ 31 предлага емым способом. 1. Способ определения редкоземельных элементов, включающий осаждение примесей маскирующими веществами, перевод в окрашенное соединение с арсеназо 111 и последующее фотометрирование, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности анализа, в качестве маскирующего вещества используют дибензоилметан при рН 3,0-4,0, затем предварительно проводят экстракцию бензолом комплексных соединений редкоземельных элементов с дибензоилметаном и пиперидином, полученных при рН среды 8,5-9,02, Способ по и. 1, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что после введения маскирующего вещества образующийся осадок отфильтровывают.