Способ фотометрического определениягафния

Союз Советских Социалистических Республик.С С С Р по делам изобретений и открытий,(088.8) Дата опубликования описания 300681(54) СПОСОБ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАФНИЯИзобретенйе относится к аналитической химии, конкретнок спектрофотометрии, и может использоватьсяпри анализе растворов, содержащих5п 10" г/л гафния в присутствии0-10 г/л циркония.Гафний обладает рядом ценных механических, физических и химическихсвойств, что дает возможность широко применять его в атомной энерге.тике, металлургиии химическом машиностроении. Необходимость контроля процессов переработки гафнийсодержащего сырья, разделения гафнияги циркония, получения гафния высокой 1чистоты ставит задачи создания новыхэкспреасных способов определенияэтих элементов при совместном присутствии.Известны способы фотометрического 20определения гафния в,присутствии циркония, например, с реагентом - ксиленоловый оранжевыи в 02 М Н 05 О Цирконий маскируется перекисью водорода 1,1.Однако известный способ н".селективен : определению мешают такие элементы как Т 1,Т,4+, Геф, СР+, у"81, ЙЬ +, И(Р, Сг .Кроме того, время., необходимое для анализа, 30 составляет 2 ч, что не удовлетворяет требованиям производства Г 13.Наиболее близким к предлагаемому является способ фотометрического определения гафния в присутствии циркония в растворах с использованием реагента - эриохромцианина (ЭХЦ) при рН 1,5, рН поддерживают с помощью буферного раствора (НСС + КСВ). Цирконий маскируют с помощью перекиси водорода 1.21Однако известный способ определения гафния в присутствии циркония не.позволяет проводить анализ в присутствии таких элементов как Сгф В , Ге , так как эриохромцианин образует окрашенные комплексные сое" динения с этимиэлементами, которые поглощают в той же области спектра, что и комплексы циркония и гафния с эриохромцианином. Кроме того, максимальная чувствительность известного метода 22,5 мкг/25 мл (0,9 мг/л) недостаточна, так как в технологических растворах "хвостаХ", содержание. рафния 5-10 мкг/25 мл (0,2 мг/л).Цель изобретения - повышение чувствительности и селективностиопределения гафния в кислых растворах.Поставленная цель достигается тем, что в анализируемый раствор последовательно вводят пикрамин- Я, затем через 1-2 мин - арсеназо Ш при кислотности среды 1,0-1,5 М по НС 6. Концентрацию гафния определяют по методу первой производной в диапазоне длин волн д 660-670 нм.Реагенты пикрамин- Е и арсенаэо Ш позволяют проводить определение гафния в присутствии элементов, мешающих определению в известном способе. Однако определять гафний в присутствии циркония, используя реагенты пикрамин-и арсеназо Ю, известными фотометрическими способами невозможно, так как молярные коэффициенты поглощения комплексов циркония и гафния с пикрамином-я. близкими = 22500,Ян -- 22100 соответственйо, а молярный коэффициент поглощения комплекса гафния с арсеназо 111(Е 13640) меньше молярного коэффициента поглощения комплекса циркония с арсеназо 111(15900) в 1 М НС 6. Максимумы поглощения практически не различаются для комплексон циркония(540 нм) и гафния 545 нм с пикрамином-Я, а максимумы поглощения комплексов циркония и гафния с арсеназо В 1 одинаковы 670 нм.Применяя метод первой производной (дд/ д), возможно определять гафний в присутствии циркония н растворах, последовательно используя реагенты пикрамин-Е и арсеназо Ш.Метод первой производной позволяет определять элементы, обладающие близкими физико-химическими свойствами, имеющие сильно перекрытые спектры поглощения, которые затруднительно определять при совместном присутствии известными способами спектрофотометрии. Принципиальное отличие предлагаемого способа определения гафния н присутствии циркония н растворах, по методу первой производной, от известных заключается в том, что цирконий не отделяют от гафния, ре маскируют, но подбирают реагенты и условия реакции такие, чтобы в одной и той же области спектра кривая поглощения циркония не имела наклона, т.е. бА/д=О, а кривая поглощения гафния имела наклон, т.е. дА/сОИзвестно, что первая производная оптической плотности по длине волны С 1 / д - тангенс угла накАлона кривой спектра поглощения. В области 660-670 нм спектр поглоще Погрешность анализа не должнапревышать 10 от верхнего предела шкалы +5 мкг/25 мл во всем диапазоне концентрации, а чувствительность определения должна быть не менее 5 мкг/25 мл - это требование производстна.Как видно из таблицы, погрешностьанализа не превышает 10 от верхнего предела шкалы, а чувствительность определения 5 мкг/25 мл, С точки зрения точности, чувствительности и экспрессности полученные результаты вполне удовлетворяют требованиям производства.Использование предлагаемого способа фотометрического определения гафния н присутствии циркония н водных растворах обеспечивает по сравнению с известными способами возможность определять гафний в присутствии таких элементов как СгЪ , Сг Ч, Со, Ио 04;, В 1, Ге Кроме того, увелйчена чувствитель,ность определения гафния до 5 мкг/ /25 мл (0,2 мг/л)против 22,5 мкг/мл55 0,9 мг/л) в известном способе, чтозначительно повышает точность и чувствительность анализа, а это, в свою очередь, приводит к улучшению качества продукции, а также к повышению производительности труда,5 10 15 2 О ния гафния имеет наклон, т,е.д /с 11,0, а спектр поглощения циркония. наклона не имеет, т.е, сА /д - -О . Этот эффект, полученнЫй путем последовательного использования реагентовпикрамина- Я и арсеназо 111, дает возможность применить метод первой производной для определения гафния в присутствии циркония н растворах.П р и м е р. Анализируют раствор, содержащий гафний и цирконий. В мерную колбу на 25 мл вносят 10-15 мл 1 М НС 6, затем аликвоту, содержащую гафний и цирконий, добавляют 1,8 мл 0,1-ного водного раствора пикрамина-Е, через 1 мин 45 с приливают 0,7 мл 0,1-ного водного раствора арсеназо 111 и водят до метки 1 М НС 6. Измеряют значение первой производной дд/ д на дифференци рующем спектрофотометре, Концентрацию гафния н растворе находят по колиброночному графику, построенному аналогичным способом, но аликвота содержит только гафний. Толщина кюветы 5 5 см. Используют интерференционный светофильтр с максимумом пропускания 670 нм.Результаты определения гафния н присутствии циркония п,(Х 0,95 приведены в таблице.842027 Взято Найдено Средняя квадратическая погрешность,5мкгХ25 мл 6,3 0,5701 0,7583 0,9700 0,7 10 6,3 0,9 10 10,3 1,2 10 10,7 1,6 0,1900 20 20,6 1,2 10 22,5 2,3 25,8 1,7 10 24,4 2,2 30 32,1 0,5 10 31,6 0,8 39,8 40 0,7110 0,9 10 42,5 1,0 45,9 47,5 45 2,5 10 50 51,2 10 51,2 1,4 Формула изобретения Составитель Ю.Демин.ТехредМ,ГолинкаКорректор М, Демчик: Редактор Ю.Ковач Заказ 4968/21 Тираж 505 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 1.Способ фотометрического определения гафния в присутствии циркония в кислых растворах, включающий введение органического реагента с последующим измерением оптической плотности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности определения, в анализируемый раствор последовательно вводят пикрамин- Е, затем через 1-2 мин - арсеназо Ш при кислотности среды 1,0-1,5 М по НСЬ. 0,9620 1,8840 1,3890 1,7810 0,4180 0,6520 0,7910 1,9810 0,8660 0,8660 .1,1510 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что концентрацию гафния определяют по методу первой производной в диапазоне длин волн 9 - 660-670 нм. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе ч1."Та 1 апсаф1959 3 81.2. "Известия высших учебных заведений. Сер.химия и химическая технология, 1974, 17, 758 (прототип).