Способ экстракционно-фотометрического определения ванадия

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Сциалистичеаних Рееттублин(5)м. Кл.3С 01 а 31/00 С 01 й 21/27 В 01 0 11/04 Государственный квинтет СССР ао аелаи нзобретеннй н открытой(7 ) Заявитель Харьковский ордена Ленива политехнический институт им. В. И. Ленина10 25 ЗО Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения ванадия экстракционно-Фотометрическим методом в легированных сталях и сплавах.Известны способы зкстракционноФотометрического определения ванадия с использованием органическихреагентов, например способ экстракционно-Фотометрического определенияванадия с й-бензолил - й - Фенилгидроксиламином.Молярный коэффициент поглощенияхлороформного экстракта комплексапри, й; -525 нм составляет 5100.Определение ванадия проводится всреде,2-10 н НС 1 ,Такой способ обладает низкой чувствительностью.Определению ванадия мешают молибден, титан, цирконий 11,Йэвестен также экстракционно-Фотометрический метод определения ванадия с помощью пиридил ; (2 - азо 4) - резорцина и хинина. МолярныйкоэфФициент поглощения 37000; рНобразования комплекса 5,5. Этот метод обладает высокой чувствительностью, однако он малоизбирателени не позволяет определить ванадий,например, в легированных сталях,2еГ поскольку железо, титан и алюминий мешают определению 2.Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату экстракционно - Фотометрический способ определения ванадия с 4- (2-пиридил-аэо) -резорцином и нитроном 3 1. Сущность способа - прототипа заключается в том, что ванадий с указанными реагентами при рН 4,5-6,0образует разнолигандный экстрагиру-.ющийся хлороформом окрашенный комплекс с молярным коэффициентом поглощения 37000, Найдено, что нитрон(1,4-дифенил,5-эндоанил-дигидро,2,4-триазол) в сочетании с 4- (2 пиридилазо)-резорцином образует сванадием наиболее характерную реакцию по сравнению с диантипирилметаном, антипирином, пиридином и хиноном. Кроме того, определению ванадия с 4.- (2-пиридилазо) - реэорцином и нитроном не мешают алюминий,кальций, магний, натрий, калий, вольфрам, цирконий, марганец, хром, 0,35мг железа, 25-кратное количествониобия, тантала, олова, 50-кратноеколичество молибдена,Однако определению ванадия указанньм способом мешают титан, никель,кобальт и большие количества железа,следовательно, невозможно определитьконцентрацию ванадия в сплавах, например в легированных сталях,Цель изобретения - повышение избирательности и полноты отделенияванадия от сопутствующих элементов.Достигается это тем, что раствор4- (2-пиридил-азо) - резорцина в нитрометане вводят после экстракциикомплекса ванадия с 2-100-кратнымизбытком нитрона, а экстракцию этогокомплекса осуществляют смесью нитрометана и четыреххлористого углеродав соотношении 8,5-9,5:1,5-0,5. 15Сущность способа заключается втом, что сначала ванадий переводятв двойной комплекс с нитроном, которыйзатем экстрагируют смесью нитрометана и четыреххлористого углерода 20в соотношении 8,5-9,5:1,5-0,5 в видеионного ассоциата анионных форм ванадия с нитроном при рН 4-7 и 2-100 кратном избытке нитрона. При этом ионыметаллов, не образующие анионные формы (железо, кобальт, никель, титан-и др,), остаются в растворе. Для определения концентрации ванадия к экстракту ванадата нитрона прибавляютраствор 4- (2-пиридилазо) -резорцина внитрометанв, смесь перемешивают. При Юэтом в экстракте образуется трехкомпонентный комплекс ванадия с 4- (2-пиридилазо) - резорцином и нитроном.Молярный коэффициент поглощения 37000.Таким обра 1 ом, повышение избирательности метода достигается новойпоследовательностью применения известных технических приемов: получениемвначале двойного комплекса и отделение ванадия от сопутствующих элементов, а затем введением третьего компонента и получением окрашенного тройного фотометрируемого соединения.Способ осуществляется следующимобразом,45П р и м е р 1. К раствору, содержащему 5 мкг ванадия, прибавляют по 500мкг титана, никеля, кобальта, молибдена , 0,5 г железа, 2 мл 0,1 М нитрата, аммиак 1:1 до рН 4-5, аммиачноацетатный буферный растворрР 5,0 до объема водной фазы 40 мли экстрагирует соединение ванадия снитроном 10 мл смеси нитрометана ичетыреххлористого углерода (см.таб.1)в течение 2 мин. Экстракт отделяюти к нему прибавляют 2 мл 0,025 Ъ-ного раствора 4-(,2-пиридилазо) - резорцина в нитрометане смесь перемешивают 2 мин до образования в экстракте окрашенного трехкомпонентного комплекса ванадия с 4-(2-пиридилазо)резорцином и нитроном. Экстракт фильтруют в кювету 1 см и измеряют оптическую плотность на фотоэлектрокьлориметре ФЭК-И с синим светофиотром убтносительно раствора холостого опыта, который выполняют аналогично, но без ванадия. Концентрацию ванадия определяют по градуировочному графику.Для определения оптимального состава растворителя по методике, изложенной в примере 1, выполнено несколько опытов и в табл.1 приведены результаты определения 5,0 мкг ванадия.Таблица 14:1 8,5:1, 9;15,5Из табл. 1 видно, что оптимальным для определения ванадия является растворитель, состоящий из смеси СНБИО и СС 14 в соотношении 8,5-9,5:1,5-0,5. При соотношении 4:1 ванадий экстрагируется не полностью, а при использовании чистого нитрометана процесс разделения происходит в 4-5 раз медленнее.Экспериментальные данные подтверждают, что оптимальными условиями экстракции ванадия с нитроном является рН 4-7 и не менее , чем 2-кратный избыток нитрона.П р и м е р 2. Определение вайадия в легированных сталях.Навеску стали 0,1 г растворяют в 20 мл серной кислоты (1:4), после растворения разрушают карбиды азотной кислотой (д=1,40), приливая по каплям до прекращения вспенивания и выпаривают до паров серной кислоты. Соли растворяют в 200 мл воды при нагревании, раствор охлаждают и пе.реводят в мерную колбу емкостью 500 мл, доводят водой до метки и перемешивают.Аликвоту раствора 2 мл перенОсят в делцтельную воронку емкостью 50 мл, прибавляют 18 мл аммиачноацетатного буферного раствора рН 6,2 мл 0,1 М нитрона и 10 мл смеси нитрометана и четыреххлористого углерода (9;1). Экстрагируют 1-2 мин. Отстоявшийсянижний слой переносят в другую длительную воронку, прибавляютмл 0,025-ного 4- (2-пиридилазо) - резорцина в нитрометане и перемешивают 1-2 мин. Экстракт фильтруют через сухой фильтр в кювету 1 см и измеряют оптическую плотность с синим светофильтром на фоне экстракта реагентов. Концентрацию ванадия определяют ф ,ло градуировочному графику791601 Проверка экстракционно-фотометрического методаопределения ванадия по стандартным образцам(С.О.) легированных сталей и сплавов на нике"левой основе приведена в табл.2 Таблица 2 Данные по паспортуНайдено % Сг Я Со Нп Т У У 0,030,030,0090,002 1,511,7 0,28 0,13 17,069,33 10,50 156 4,66 251 4,20 259 а 5,60 127-15 а 0,744 0,34 - 1,5 0,89 - 1,73 0,11 - 0,55 0,550 0,2850 0,12 5,30 0,100,905 0,58 0,545 0,012 Сц Со Нп Введено, Найдено Сц Ге 167 б 20,56 . 0,85 1,52 0,029 -- 0,045 0,045-0,001 238 -- 0,12 011 0,06 0,18 0,045 0,0450,003 35 Формула изобретения Составитель А. ЖаворонковаРедактор А. Соловьева Техред Н,Граб Корректор В. Синицкая Заказ 9369/16 Тираж 565 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Определению ванадия по предлагаемому способу не мешают алюминий, кальций, магний, натрий, калий, вольфрам, цирконий, марганец, хром, железо, ниобий, тантал, олово, титан, ни- ЗО кель, кобальт, 100-.кратное количество молибдена. Способ не требует сложной аппаратуры, является простым, надежным и быстрым. Способ экстракционно-фотометрического определения ванадия, включающий переведение его в окрашенное тройное комплексное соединение с органическими реагентами - 4- (2 - пиридил "азо) - резорцином и нитроном при рН 4,5 - 6,0 с последующей экстракцией комплекса органическим раство рителем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения избирательности и полноты отделения ванадия от сопутствукщих элементов, раствор 4 - (2 - пиридил- азо) - резорцина в нитрометане вводят после экстракции комплекса ванадия с 2-100-крат"ным избытком нитрона, а экстракциюэтого комплекса осуществляют смесьюнитрометана и четыреххлористого углерода в соотношении 8,5-9,5:1,5-0,5.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Марченко 3. Фотометрическое определение элементов, М., изд-во "Мир",1971 г., стр. 143.2. Занина И. А. "Органические реагенты в фотометрических методахопределения ванадия", - в сб. трудовЦНИИЧМ, 1969, 66, с.26-30.3, Пограничная Р. М. и др. Журналаналитической химии 1975, т.30, в.1,с.180-182 (прототип.