Способ экстракционно-фотометрического определения перхлорат ионов

71 О 917 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУВаударотваивыН комитет СССР ло делам иэобретвиий н открытийДата опубликования описания 30,01.80(72) Авторы изобретения Н. С, Фрумина, С, П, Муштакова и Н. Н. Гусакова Научно-исследовательский институт химии Саратовскогоордена Трудового Красного Знамени государственногоуниверситета им. Н, Г, Чернышевского(54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННО - ФОТОМЕТР 11 т 1 ЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРХЛОРАТ в ИОН1 О Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения пер. хлор ат-ионов.Известны способы определения прехлоратионов, основанные на экстракции органически. ми растворителями ионных ассоциатов с бриллиантовым зеленым, малахитовым зеленым кристаллическим фиолетовым, нейтральным красным. В качестве органических экстрагентов используются бензол, толуол, м-ксилол, хло. роформ 11.Недостатками определения перхлорат-ионов с перечиоленными реагентами являются невысокая чувствительность, малая контрастность ре. акции и широкий круг мешающих ионов, в первую очередь кислородсодержащих анионов брома, иода и хлора.Известен также ряд косвенных методов экстракционно-фотометрического определения перхлорат-ионов с тетрабутилфосфонием (23 .Недостаток этих мет одов - мешаюшеевлияние нитрат-, нитрит., хлорит., хлорати других ионов и в ряде случаев - увеличение времени анализа. Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату является способ определенич перхлорат-ионов с метиленовым голубым заключакнцийся в том, что малораство. римый комплекс реагента с перхлорат.ионами экстрагируется хлороформом или 1,2-дихлорэтаном. Оптимальной для анализа является среда с рН 6 - 7. Светопоглощение хлороформного экстракта ионного ассоциата перхлората с метиленовым голубым соответствует закону Ьугера-Ламберта Бера при содержании до 5 мкг перхлората в 10 мл, Оптическую плотность экстрактов измеряют при Л = 655 нм. Определению указанных ионов с метиловым голубым мешают нитраты, иодиды, периодаты, перренаты, хлорат-ионы. Последние предлагается восстанавливат ь до хлоридов 13 .Недостатками указанного способа являют. ся узкий интервал рН растворов, в которых ведется определение перхлорат.ионов, невысо. кая специфичность реагента, многократная экстракция, чрезвычайная чувствительное(ь реагента к любым колебаниям температуры в частности, отклонение на-3 С ведет к1017 4 55 3 7сшибке 8 - 1 Оь, значительная продолжительность анализа - на одно определение 1 ратится 4 час,Цель изобретения - повышение чувствитель.ности и избирательности метода определенияперхлорат.ионов, нечувствительного к колебаниям температуры, а также сокращение време.ни анализа,Поставленная цель достигается тем, что приопределении перхлорат-ионов используют вы.пускаемый отечественной промьшиеннсстьюреагент. 4- метокси-аминодифениламин (вариаминовый синий), а экстракцию проводят нитробензолом из водных растворов с рН 2,0 - 4,5.Вариаминсвый синий хорошо растворим вводе и 0,1 н. растворе соляной кислоты.Способ экстракционно-фотометрическогоопределения перхлорат.ионов основан на экстракции нитробензолом ассоциатов перхлоратионов с "ониевыми" катионами вариаминовсгосинего.Для окисления вариаминового синего используется персульфат аммония, как лучший окислитель в среде с рН 10.Для экстракции испытывают органическиерастворители - бензол, хлорбензсл, нитробензол, толуол, ксилол, изсамилсвый спирт, мепстизобутилкетон, диме илсульфсксид, бутилацетат, четыреххлористый углерод, хлороформ,циклсгексан, ьиэтилсвый эфир. Наиболее эффективным является нитробензол. После экстракщги нитробензолом система в делнтельной воронке разделяется на 2 слоя - водный, красно.фиолетового цвета (совпадает с окраской раствора окисленной формы вариаминавого синего)и органический - сине-зеленый. Спектр поглощения экстракта ассоциатов перхлорат-ионсвс катионами вариаминового синего, снятыйотносительно экстракта холостого раствора,представлен в интервале длинн волн 400750 нм одной. полосой с З. = 610 нм,Спектр поглощения экстракта окисленнойформы вариаминового синего .(холостой раствор) относительно нитробензола представленв том же интервале длинн волн одной полосойВс Л = 510 нм, Контрастность реакции состав.ляет 100 нм, что в 10 раз превышает ранееописанную. Исследуют зависимость светопоглощения экстрак.ов ассоцнатов перхлорат.ионовс катионами вариаминового синего от концентрации ионов водорода в системе. На основании полученных данных установлено, что,оптимальной для определения является средаацетатно-аммиачных буферных растворов с рН2,0-4;5.Установлено, что для работы в оптимальном.,нтервале оптической плотности следует приливать в колбу вместимостью 25 мм 4 мл 10 Мраствора вариаминового синего и 2 мл 10 М 10 20 25 ЗО 35 40 45 раствора персульфата аммония, порядок сливания компонентов роли не играе 1.Установлено, что сдкскра 1 ная экстракцияводного слоя 10 мл нитробензола доста 1 счнополная. При повторной лсстракцин водногослоя новой порцией ни 1 робензола (10 мл) оптическая плотность экстракта относи.ельно холос.того раствора не превышает 0,005. Изучают скорость развития окраски в слое нитрбензсластносиельно времени контакта водной н органической фаз при встряхивании. Полное разви.тие Окраски в органической фазе достигаетсяза 60 с, увеличение времени встряхивания до5 мин не приводит к изменению резул татов.Изучают устойчивость окраски экстракта.Пс истечении 1 час после экстракции величинаабсорбции уменьшается на 10%. Предлагаемыйспособ не чувствителен к колебаниям темпераПос 1 роение калибровочного графика,В 5 мерных колб вместимостью 25 млвносят 4 мл 10 М раствора варнаминового-зсинего, 2 мл 10 М раствора персульфата аммания, добавляют 0,2 - 1 мл стандартного раствора хлорнокислого натрия (100 мкг/млСО) и доводят содержимое до метки ацетатнс-аммиачным буферным раствором с рН З,О.Экстракцию проводят порцией ннтробензслав 10 мл. Оптическую плотность экстрактовизмеряют относительно холостого раствора наспектрофстометре СФ - 16 при = 610 нм вкюветах с толщиной поглощающего сло"1 = 1 см.График зависимости очтической плотностиэкстрактов ассоциатов перхлорат-ионов с каионами вариаминовогс синего ст содержаниягархлорат-ионов представляет прямую в интер.вале О - 4 мкг/мл С 04, Закон мерз вь 1 пслняется в интервале концентраций 4 ГО М - 510 МС 1 С. Чувствительность реакции О,34:.кгмлСЮ Ь.= 78000.фсведению определения псрхлср;:-доновс вариаминовым синим не оказывают мешающего действия сульфат-, ;итрат.,;"стет., фссфат-, цитрат-, бсрат-, тартрат-, .карбснат.,исдат-, хлсрат-, хлсрид- аннсны. Мешают цианид-, рсданид-, нитрит, исди,., перренат. ионы.Исследуют возможность определения перхлсрат-ионов с окисленной формой вариаминсвсго синего в присутствии болыдих количеств хлорат-ионов, В качестве объекта используют,хлсрат калия,П р и м е р Определение примеси перхлорат ионов в бертолегссй соли. Точныенавески хлората калил растворяют в дистиллированной воде. Аликвс;ы полученных рас.творов помещают в мерные колбы вместимостью 25 мл и прибавляют все компоненты,указанные при построении калибровочного10917 Формула н з о б р е т е н и я Составитель А. ЖаворонковаРедактор В, Зарвачская Техред З.Фанта Корректор М. Вигула Заказ 8580/9 Тираж 565ЦНЛИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп, Проектная, 4 Ф7графика в 1 аких же количествах. Экстракциюводи растворов проводят порпми нитрсбензола по 10 мл,Дляопределения содержания примеси перхлсрат-ионов в хлорате калия используют ме.тод добавок,Содержание перхлорат-ионов рассчитываютпо формуле где Са - концентрация добавки в мкг;15А - абсорбция раствора с неизвестнымколичеством перхлорат.ионов;Ах+а - абсорбция раствора, содержащегоизвестное количество перхлоратионов с добавкой,Предлагаемый спосоо определения перхлорат-ионов с окисленной формой вариаминсвогосинего отличается большей чувствительностью,контрастностью и избирательностью, частностивозможностью определять перхлорат-ион в нрисутствии больших количеств хлорат-ионов. Способотличается также хорошей воспроизводимсстьюи точностью получаемых результатов., нечувствителен к колебаниям температуры. Использо.ванне вариаминового синего позволяет сокра- ЗОтить продолжительность анализа одной пробыв 15 раз (продолжительность анализа. однойпробы предлагаемым способом 10 - 15 мин). 6Способ определения перхлорат ионов с ва. риаминовым синим может быть использован для анализа различных объектов, примесей в бертолетовой соли, а также сточных вод производства последней. 1. Способ экстракционно-фотометрического определения перхлоргт.ионов в растворах, включающий образование ионного ассоциата перхлорат-ионов с органическим реагентом, экстракцию образовавшегося комплекса орга. ническим растворителем с последующим измереием светогоглсщення экстракта,о т л ич а ю щ и Й с я тем, что с целью повышения чувствительности и избирательности, а также сокра:пения времени анализа, в качестве реагента используют окисленную форму вариаминового синего, и экстракцию проводят из водных растворов с рН 2,0 - 4,5. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве экстрагента применяютнитробензол,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Аналитическая химия", 19 Ь 2, 17, 878.2.ГЧ 1 Ю.Б,АИИИО Х.Е.,СОЕРЬЕИ 1 э А