Способ определения серы

ОПИСАНИЕ Союз Советских Социалистических941279 Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЬЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву 21) 2977630,/23-26 51) М, Мл."С 01 В 17/00 6 01 М 27/46 2) Заявлено 25.08.8 с присоединением заявки Мо Государственный комите) Приоритет -ь ЛЪ 2 3) У ЧМ 546,22; : 543.257. 1 (088.8 бликовано 07.07.82. Бюллет ло делам иэовретеиий и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЫ ной фосфорной кислоте при подбор во,становителей,Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ, по которому жидкую пробу сульфатов с содержанием серы до нескольких мкг восстанавливают в токе азота при 213" смесью Т 1 (111) - Нэ РО 4, содержа щей н а 100 мл концентрированной ортофосфорной кислоты 2,5 г титановой стружки. Количество образующейся сульфидной серы определяют с сульфидным электродом косвенно по серебру 3.и Способ малоселект кими содержаниями се лизу сложных объект рье). Определению ме но и серебро, медь, вивен, огран ы, не приго в (минера шает не то.смут и др. ичен низ- анаеры после сероводоМаНг РОг+ онденсироденпьно ько р уть,нты. Цель изобретен ивности определени она определяемыхПоставленная це нализируемый мате 60 С смесью Т 1 (11 Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения общего содержания серы при анализе горных пород руд и минералов.Известен способ определения сульфатной серы восстановлением ее до НгЯ при 300 С смесью ЯпСг - НзРО 4 с последующим иодометрическим титрованием 1.Способ не обладает достаточной воспроизводимостью вследствие непостоянной восстановительной активности смеси. Кроме того, способ неселективен в присутствии ртути и меди.Известен способ определения с восстановления сульфат-ионов до рода смесями восстановителей Яп, или МаН РОг+М,1 в среде к ванной фосфорной кислоты 2.Однако эти способы не селективны.Известные способы пригодны для анализа сульфатных и сульфидных руд с установленным (известным) минералогическим составом и позволяют определять серу впростых по минералогическому составу объемах после разложения их в конденсированя - повышение селекя и расширение диапаонцентраций серы.ь достигается тех., что риа разлагают ир: о 0- ) - Н РО пС,941279 Табли ца 1Т Содержание серы, 3 ОтносительНазвание образца ное стандартное отклонение, 3 по паспортупо предлагаемомуспособу СО 166 в (хромовая руда) 0,020 0,017 9 5 СО 450 (железнаяруда) 0,015 0 016 СО 384(железная руда) 0,356 0,364 85 СО 290 (медномолибденовая руда) 2,01 2,02 3,0 ж Результат является средним из 10 измельчений Способ включает следующие операции.Анализируемый материал помещают в восстановительную смесь Т 1 (111) - Н РО- ЯпС 12, нагревают в токе зота до 220 - 260 С, поглощают выделяющийся сероводород буферным раствором и количество серы прямо измеряют с сульфидным электродом.Предлагаемый способ основан на том, точ для разложения пробы применяется реакционная смесь Т 1 (111) - НзРО 4 - ЯпС 12, обладающая сильными восстановительными и комплексующими свойствами. Смесь количественно восстанавливает сульфатную серу и разлагает труднорастворимые сульфиды таких металлов, как Ад, Сц, Нп, В 1, РЬ, Ге, Еп, СЙ, Со, Мп и др., с выделением сероводорода. Кроме указанной восстановительной смеси опробывают другие смеси: Т 1(111) - НРО, 8 п - Т 1 (111) - НзРО 4, Т 1 (111) - НзРО 4 - НО, Установлено, что только сочетание Т 1 (111) - НзРО - ЯпС 12 позволяет существенно повысить селективность способа.Полное разложение анализируемого материала происходит в температурном интервале 220 - 260 С. Ниже 220 потенциал сульфидного электрода не достигает постоянного значения вследствие неполного восстановления серы, а выше 260 С потенциал постепенно падает, вероятно, из-за вымывания сероводорода из поглотительного сосуда током горячего азота. Пример. Навеску анализируемого матери ала не более 0,5 г, содержащую 1 О мкг - 10 мт серы, помещают в реакционный сосуд из кварца, приливают 8 - 10 мл предварительно очищенной восстановительной смеси.Смесь готовят следующим образом, 5 г титановой стружки растворяют принагревании в 100 мл концентрированной ортофосфорной кислоты, в теплый раствор добавляют 2,5 гсоли ЯпС 1 2 Н О. Нагревают 10 навеску в реакционном сосуде в токе азотадо 220 - 260 С, Образующийся сероводород поглощают сульфидным антиокислительным буферным раствором, который содержит 1,0 М ЯаОН и 0,05 М аскорбиновую кислоту.Количество серы измеряют с помощью сульфидного электрода, погружаемого в буферный раствор. Начиная со 160 - 180 С, потенциал сульфидного электрода увеличивается и при 220 в 2 С достигает постоянной величины. Время, необходимое для анализа, 2 о составляет 15 - 20 мин. Для потенциометрических измерений используют серийно выпуск емую аппаратуру: измерительный сульфидный электрод марки ЭСС - 01, электрод сравнения марки ЭВЛ - 1 МЗ, подключаемый через переходной мостик, потенциометр рН - метр 340. Калибровку сульфидного электрода проводят по се, ии стандартных растворов сульфата натрия, восстанавливаемых аналогично пробе.Результаты определения серы предлагаемым способом в стандартных образцах приведены в табл. 1.941279 Предлагаемый способ позволяет определять серу в пробах разнообразного минерального сырья без ограничения его по составу, так как смесь Т (111) - На РО 4 - ЯпС 1, используемая для разложения пробы, обладает большей восстановительной способностью по сравнению со смесями в известных способах.Результаты изучения влияния широкого круга элементов на определение серы с помощью смеси Т (111) - НРО 4 - ЯпС 2 приведены в табл. 2.Для изучения влияния элементов на процесс восстановления к 1 мл раствора Яа 04, содержащего 100 мкг серы, добавляют растворы азотнокислых солей элементов, обра зующих труднорастворимые сульфиды. Табл и ца 2 гНайденосеры,мкг Найдено сеКоличество добавляемого Добавляемый Количестводобавляемого элеменДобавляемыйэлемент ры,мкг элемент элемента,мкгта, мкг А 9 100 Сс (1) 94 555 Н 9 700 107 2 п 260 100 Сц(1) 500 100 Н 9( ) 200 100 Рэ 700 100 В ( ) 1000 100 94 Мп 175 Со 236 Ге 550 100 100 Ва 400 100 Как видно из табл, 2, определению серы не мешают 5-кратный избыток А 0, Сц; 7-кратный избыток Нд, РЬ; 10-кратный избыток В 1; 4-кратный избыток Ва и др. элементы.40Способ применим к анализу различных руд (железные, хромовые, марганцевые, медно-молибденовые, баритполиметаллические и др.) и горных пород. Противопоставленные способы не при годны для определения низких содержаний серы, они позволяют определять серу только в пределах 10 - 53%.Предлагаемый способ позволяет определять серы от тысячных долей процента до п. 10%,Предлагаемый способ более экспрессен, время от взятия навески до получения аналитического сигнала составляет 15 - 20 мин. В известном способе один процесс восста новления длится 20 - 30 мин. ВНИИПИ Заказ 4747/2 Тираж 509 ПодписноеФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Предлагаемый способ позволяет определять серу в минеральном сырье разнообразного состава (горные породы, руды, минералы) при содержании 0,002 - 30%. Способ обладает высокой селективностью. Определению не мешают: 5-кратный избыток Ад, Сц, Ге, 7-кратный избыток Нд, Рэ, О-кратный избыток В 1, 2,5-кратный избыток Хп, Со, 11-кратный избыток Ва и др. элементов.Предлагаемый способ более производителен, чем гравиметрический. На анализ одной пробы с построением градуировочного графика затрачивается около 2-х часов, гравиметрическим способом - 2 дня. Стан-. дартное отклонение при анализе стандартных образцов с содержанием серы 0,0 п% составляет 6 в 12% относительных. Формула изобретенияСпособ определения серы, включающий переведение ее в сероводород при нагревании с использованием восстановительной смеси, содержащей титан (111) и фосфорную кислоту с последующей индикацией сульфидиона с помощью сульфидного электрода, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения и расширения диапазона измеряемых концентраций, восстановительная смесь дополнительно содержит хлорид олова.2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при 220 - 260 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Волков И. И Остроумов Э. А. - Журнал Аналитической химии, 1958, )Д, с. 686 - 690.2. - Таап 1 а. 1980, 27,6, с. 519 - 528.3. Яегге р, а 1, Вогоп Н. - Апацзцз, 1977, 5,7, с. 301 - 309 (прототип).