Кулонометрический способ определения содержания железа и ванадия из одного раствора

)7 О 9991 Союз Соаетскик Социалистические Республик(22) Заявлено 0702,78 (21) 2577256/18 - 25 с присоединением заявки Мосулирствеиный комитет СССР по лелям иэобретеиий и открытий(54) КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЖЕЛЕЗА И ВАНАДИЯ ИЗ ОДНОГО РАСТВОРА1Изобретение относится к областианалитической химии и может быть использовано при анализе любых объектов, содержащих железо и ванадий:ферритов, феррованадия, руд и концентратов.Известно амперометрическое последовательное определение железа иванадия иэ одцого раствора 11Однако точцость этого метода не )ОудОвлетворительна.Наиболее близким к изобретениютехническим решением является способ кулонометрического титрованияэлектрогенернроваццыми ионами Т 1 15(111) 2) . По этому способу проводяттитрование железа и ванадия ионамиТ 1 (111), генерированцыми в раствореэлектролита 7 М по Н ЯО 4 и 0,4 М поТТСР ца Р(: электроде, и получают 20два перегиба на кривой титрования.Первый перегиб соответствует восстановлению Ч(Ч) до Ч(1 у), а второйсумме восстановления Ч(1 У) до Ч(111)и Ее (111) до Ре(11) . Содержание 25железа в этом случае определяют по разности.Однако такой способ проведенияанализа дает большие ошибки определения железа и ванадия: ". 0,44 для ЗОжелеза и + 0,23 для ванадия. Це.:ью изобретения является повышение точности метода определенияжелеза и ванадия и упрощение способа.Цель достигается тем, что попредлагаемому способу в качестве титранта используют электрогенерированные ионы Сц(1),Были исследованы окислительновосстановительные потенциалы ионныхпар Ч (Ч) /Ч (1 Ч), Ре (111) /Ре (й 1) иСц (11) /Сц (1) в среде О, 15 М по НИО, 36 М по НЯО 4 и О, 01 М по СПЯО 4 и обнаружено, что Еч(ч 1 ч(,ч) = 0,675 Вгеенно ге(й 1 = О, 478 В иссо 11 сод) = 0,200 В против хлорсеребряного электрода. Иэ сравненияэтих потенциалов видно, что ионыСц (1) будут восстанавливать ионыЧ(Ч) только до Ч(1 Ч), так как стандартный электродный потенциал парыЧ(1 Ч) /Ч(111) против хлор-серебряного электрода равен 0,047 В. Такимобразом возможно последовательноетитрование ионов Ч(Ч) до Ч(Ч 1),а затемЕе(111) до Ре(11) в одном раствореэлектрогенерированными ионами Сц(1),Так как выход по току ионов Сц(1) всреде 0,15 М по НСс 0,36 М цо Н Я 04и 001 М по СиЯО 4 равец 100, то такой способ последовательного титрования ионов Ч(Ч) и Ге(111), наряду с709991 Таблица 1 Результаты определения Ре и Ч в искусственных смесях,00 простотой и быстротой проведения анализа, обладает высокой точностью.Разработанный способ определения железа и ванадия был применен для анализа ферритов различного состава. Навеску феррита, содержащую 240 мг Ре ОЗ переводили в раствор сплавлением с пиросульфатом калия. Сплав растворяли в воде с добавлением 20 мл концентрированной серной кислоты и переводили раствор в мерную колбу вместимостью 200 мл. Аликвот ную часть раствора 20 мл помещали в ячейку для титрования и прибавляли 0,03 п. раствор перманганата калия для окисления Ре(11) и Ч(1 Ч) до появления розовой окраски раство ра. Избыток перманганата восстанавливали 0,5 Ъ-ным раствором нитрита натрия, а избыток нитрита натрия связывали 0,2 г мочевины. Затем в ячейку прибавляли 100 мл раствора 20 0,2 М по НСС и 0,01 М по СцЯО 4 и проводили кулонометрическое титрованиеВ качестве источника тока использовали потенциоатат ПМ, время измеряли электросекундомером П 14-2 М. Генераторным рабочим электродом служила платиновая Фольга размером 9 х 4 см (катод), вспомогательным - серебряная спираль (анод) . Конечную точку титрования устанавливали потенциометрическим методом с 30 платиновым индикаторным электродом и хлор-серебряным электродом сравнения. Потенциал индикаторного электрода измеряли цифровым вольтметром Щ. Электрогенерированиеионов Сц(1) осуществляли при величине генераторного тока 3-50 мА длятитрования Ч(Ч), и при величинетока 70 мА для титрования Ре(111) .Кислород из растворов ячейки и отсека вспомогательного электоодаудаляли пропусканием аргона, Прититровании наблюдаются два скачкапотенциала: первый соответствуетвосстановлению ионов Ч(Ч) до Ч(1 Ч)второй - ионов Ре(111) до Ре(11)Расчет результатов анализа проводилипо Формуле фарадея,Оценка правильности определенияжелеза и ванадия была проведена наискусственных смесях. Результатыпредставлены в табл.1.Как видно из данных, представленныхв табл,1, относительная ошибка определения железа не превышает 0,3, аванадия - 0,2 Ъ,В табл.2 приведены результатеопределения железа и ванадия в ферритах различного состава.Как видно из данных, приведенныхв табл.2, относительное стандартноеотклонение для содержаний железа 4090 лежит в пределах 0,11-0,08 адля содержаний ванадия 0,4-21 - впределах 1,1 - 0,3,709991 Таблица 2 Результаты определения железа и ванадия в ферритахСоставитель И. Фуэеинаедактор Л. Батанова Техреду З,фанта Корректор РМ. Ша ош Подписномитета Сткрытийя наб,Тираж 1019 ЦЦИИПИ Государственного по делам изобретений 1130 з 5 Москва ЖРаушказ 8753/46 д. 4 с Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,4 Точность определения железа и ванадия по предлагаемому способу в 2- ЗО 3 раза выше, чем по известным способам, что особенно важно для анализа прецезионных марок ферритов, весьма чувствительных к изменению состава. Кроме того, благодаря отсутствию подготовительных операций перед титрованием (отделение ванадия от железа, восстановление Ч(Ч) и Ре(111) предлагаемый способ является простым и быстрым. Внедрение предлагаемого способа в технологию изготовления ферритов с целью корректировки их состава позволит повысить стабильность технологического процесса и увеличить процент выхода годных изделий, 45 Кулонометрический способ определения содержания железа и ванадия из одного растворапутем титрования электрогенерированными ионами, о тл и ч а ю ц 1 и й с я тем, что, с целью повышения точности определени и упрощения способа, в качестве тит ранта используют электрогенерирован ные ионы Сц (1),