Способ потенциометрического определения вольфрама и фосфора при совместном присутствии

Союз Советских Социалистических Республик,исоединением заявки сударствеииый комитет СССР о делам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА И ФОСФОРА ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИСУТСТВИИИзобретение относится к аналитической химии, в частности, к способам определения веществ с помощью ионоселективнык электродов.Специальные стекла, содержащие 50 - 70% вольфрама и 20 - 30% фосфора, обладают электрохромным эффектом, т, е. обратимым процессом светопропускания под действием электрического поля. Электрохромным эффектом стекла обязаны при сутствию вольфрама, а не фосфора, но в стекло ввести большие количества вольфрама можно лишь с помощью фосфора, Г 1 оэтому так актуальна задача определения вольфрама на фоне больших количеств 1 л фосфора и совместного определения вольфрама и фосфора.Известен способ потенциометрического титрования вольфрама раствором нитрата свинца с использованием в качестве инди каторного электрода металлического вольфрама. Для получения скачка потенциала в конечной точке титрование проводят прц 50 С на фоне буферного раствора при рН 3 - 4,6. Введение 10 - 30 об. % этанола и цз мененце рН до 6,5 - 7,5 снижает ошибку определения лишь до 1 - 1,5%11). Недостатками способа является большая ошибка определения, ненадежность получаемых результатов, связанная с использованием вольф- М рамного электрода при титровании в системе металл/металланцон, перед каждым определением необходимо проводить длительную обработку электрода, значительный разброс результатов титрования за счет образования осадка переменного состава общей формулы, неприменимость метода для определения вольфрама в присутствии фосфора,Известен весовой метод совместного опрсделенця вольфрама и фосфора. Метод основан на выделении вольфрамовой кислоты кислотным гидролизом с последующим ее прокалцванцем ц взвешиванием трех- окиси вольфрама. К раствору после отделения вольфрама добавляют соль магния ц аммиак до рН 9 для осаждения фосфора в виде магнцйаммонцйфосфата, определения заканчивают весовым методом 12.Этот метод длцтелен ц трудоемок, так как для более полного разделения фосфора и вольфрама применяют многократное персосаждение вольфрамовой кислоты.Известен способ потенццометрического определения фосфатов с применением индикаторного фторидселектцвного электрода. Способ основан на добавлении к анализируемому раствору фторида натрия илц аммония в соотношении Р: РО,"= 1: 5 - 10, диметцлформамида в соотношении ДМФ;769426 а -+ 1 В вд го, Я "Ро. Рг О.мг:=иЬО,РО,Я%О,1 Ъо, = ЯВ 11 Ва вода=5: 3,5 - 1 и титровании раствором соли кальция с использованием в качестве индикаторного электрода фторидного ионоселективного электрода, Ошибка определения фосфатов 0,4% 3.5Однако способ обладает низкой точностью проведения определения фасфатов в присутствии вольфрама.Целью изобретения является упрощение анализа, повышение его экспрессности и О точности Поставленная цель достигается тем, что к испытуемому щелочному раствору, содержащему 15 - 75 мг вольфрама и 10 - 60 мг фосфора, добавляют избыточное количество соли бария для осаждения 15 вольфрамата,и фосфата бария, осадок,отделяют,и полученным фильтратом титруют известное кличество сульфата натрия в 80 - 90%-ном спиртовом растворе в присутствии индикаторных количеств фторида аммония с использованием в качестве пн. дикаторното электрода фторидного ионоселективного электрода.При определении вольфрама в растворах, содержащих фосфор, расчет результа тов титрования проводят по фор,муле(Мв РВ. Л 1 к;.ро, Рх,1,сое%---------- ) где Мва и РВ 1 - молярность и объем раствора бария, используемого для осаждениявольфрама;Яха,зо, и 1 ха.зо 4 - молярность и объемсульфата натрия, помещенного в ячейку длятитрования;1, - объем раствора после40добавления к испытуемому раствору соли бария и доведению его дометки;1,. - объем раствора, пошедший на титрование сульфата натрия;М.ч - молекулярный вес вольфрама,50При выведении формул для расчета содержания вольфрама и фосфора при совместном определении из результатов одноготитрования исходят из следующих реакций,протекающих при введении в раствор, содержащий ионы 1 ЧОг, - и РО, - , цонов Ва+. ЗВаг+ + 2 РО - Ва.,(РО)г,Ваг 1 ЧО. -Ва 1 ЧО,.60Учитывая эти реакции и пересчитывая стехнометрические коэффициенты на ЮОз и Рг 05, можно написать следующие уравнения:% ЗЯРо;1 Ро - ЯВз 1 В. Яио Я о 1 о, Я Р ;: ЯР,о, 1 Р.,о,=где Мво ЯР,о. - молярные концентрации растворов вольфрама, фосфора и бария;1 чо 1 Р.,о. - объемы раствороввольфрама и фосфора;(1 яо, =. 1 Р,о,) - объемы раствора ба-.1 В Гв, 1 В рия, пошедшие на титрование вольфрама,фосфора и,их суммы;а - навеска препарата, мг; Я Вго и ЯР - молекулярные веса1 Оз и Рг 05.Решая эти четыре уравнения с четырьмя неизвестными относительно содержания РВО;, и ЮО, в навеске, находимОбъем и молярную концентрацию бария находят из результатов титрования и подставляют в полученные формулы. Длительность анализа 15 - 20 мин с учетом растворения препарата, ошибка определения 15 - 75 мг %0, ,и 10 - 60 мг Рг 05 составляет 0,4 - 1,8% относительных. За счет того, что способ не требует предварительного разделения вольфрама и фосфора и содержание каждого компонента находят из результатов одного только титрования, способ прост, экспрессен и точен,П р и м е р 1. Определение вольфрама.1 мл раствора, содержащего 15 - 50 мг вольфрама, (рН раствора 7 - 11) помещают в колбу на 25 мл, прибавляют 5 мл 10Я раствора хлорида бария и доводят раствор с осадком до метки водой (раствора). На дно колбы выпадает плотный кристаллический осадок, который можно не отфильтровывать В ячейку для титрования помещают 1 мл 10-М раствора сульфата натрия, 0,2 мл 10 - г М раствора фторида аммония и 18 мл этилового спирта. В этот раствор помещают фторидный ноно селективный электрод и хлорсеребряный электрод сравнения, подключенный к рН-метру марки рН - 340 или рН - 121, использующемуся в качестве высокоомного вольтметра, растворРаствор (МН) ЛО ,Стекло. содернюащее РюОю,ГОю н 10=,0.5 ХаО 1,8 27,.5, 0,8 перемещивают с помощью магнитной мешалки, Титрование ведут раствором А, измеряя показания прибора после добавления очередной порции титранта. По полученным данным строят график в координатах ЬЕмаксимум на кривой соответствует точке эквивалентности. Расчет содержания вольфрама в 1 мл анализируемого раствора проводят по Результаты определения представленыв таблице. П р и м е р 2. Определение вольфрама и фосфора в вольфрамовых стеклах.Навеску стекла 0,100 г сплавляют с 2 г ХаОН в платиновом тигле в муфеле при 500 - 600 С или на газовой горелке. Выщелачивают плав водой, перенеся раствор Предлагаемый способ может быть использован для экспрессного определения вольфрама или совместного определения вольфрама и фосфора в специальных стеклах, химических препаратах и сплавах на основе вольфрама. Точность метода 0,4 - 1,8%. Длительность определения 15 - 20 мик.Способ может быть рекомендован для использования в промышленности химических реактивов, при анализе специальных стекол в оптической и авиационной промышленности, в редкометаллической и горноперерабатывающей промышленности при анализе сплавов и концентратов, содержащих вольфрам. Формул а изобретения Способ потенциометрического определения вольфрама и фосфора при совместно.; в мерную колбу на 50 мл. Раствор нейтрализуют до рН 10 - 11 раствором соляной кислоты, добавляют туда же 15,0 мл, 10- М раствора хлорида бария и доводят раст вор с осадком до метки дистиллированнойволой (раствор А 1 Далее поступают по примеру 1 Содержание %0 в и РюОв в анализируемой навеске рассчитывают по формулам10 Г.)0,01 Р,О.-, мг=0,2564111593 0,03 --- а 1, гле 1,. - объем раствора А, пошедший на 20 титрование;а - навеска препарата минус содержание в ней Иа,О,Результаты титрования представлены втаблице. Содержание Ошибка определения. фюфосфораР Ою.вольфрама фосфорамг 25 поисутствии с применением индикаторногофторид-селективного электрода, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности,и экспрессности анализа, к щелочному анализируемому раствору добавляют 80 1,5 - 4-кратный избыток соли бария, выпавший при этом осадок отделяют, а фильтратом потенциометрически титрют известное количество сульфата натрия в 80 - 90 оо-ном спиртовом растворе,в присутствии индика торных количеств фторида аммония. Источники, информации, пр 11 нятые вовнимание при эксперпизе:1. 6 еуег К., Хепгпапп М. Ас 1 а СЫгп.40 Асад. Яс 1. Нцпд, 60, 349 - 352, 1969.2, Книпович Ю. Н., Маряевский Ю. В.Анализ минерального сырья, Л., 1956,с. 518 - 521.3. Авторское свидетельство СССР45 по заявке М 2597933, кл, С 01 К 2730, 198.