Способ определения хрома в промышленных материалах

(5)5 0 01 й 31/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рома в(71) Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии "Сибцветметниипроект" (72) Т.А, Бабкина, Л.И. Потапенко и Т.И. Карацуба(56) Гинзбург С.И. Аналитическая химия платиновых металлов, - М.: Наука, 1972, с. 537.ГОСТ 13583 - 11.81. Глинозем. Методы определения оксида хрома. - М.: Госстандарт СССР, с. 12-15.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА В П РОМ Ы ШЛ Е Н Н ЫХ МАТЕ РИАЛАХ (57) Изобретение относится к способам определения хрома в промышленных материИзобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения микросодержаний хрома в палладийсодержащих промышленных материалах.Известны способы определения хрома в палладий высокой чистоты: 1) фракционным испарением примесей - спектр фотографируют в интервале времени интенсивного поступления примесей в разряд определяемое содержаниехрома 0,5-8 х 10 ф; 2) измерением интенсивностей линий хрома в порошках эталонов и проб, смешанных с графитовым порошком и напрессованных на графитовые стержни в виде таблеток; определяемое содержание хрома 0,1-1.10 2 ф(Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является спектрофотоалах и может быть использовано с целью обеспечения воэможности анализа палладийсодержащих промышленных материалов, Для этого проводят высокотемпературное вскрытие навески палладия, выщелачивание плава. В аликвотную часть полученного раствора с концентрацией йаОН 1,5-2,5 М добавляют солянокислый этилендиамин и перемешивают. Проводят нейтрализацию раствора, затем вводят дифенилкарбазид и соляную кислоту до концентрации 0,20-0,25 М. Измеряют интенсивность окраски полученного комплекса в растворе на спектрофотометре. Содержание хрома определяют по градуировочному графику. Способ позволяет проводить количественное определение хрома с высокой точностью в палладийсодержащих промышленных материалах, 3 табл,метрическии способ определения х глиноземе с дифенилкарбазидом.Способ включает высокотемпературное вскрытие материала (спекание), выщелачивание спека, нейтрализацию полученного раствора серной кислотой, образование окрашенного комплекса хрома дифенилкарбазидом в кислой среде, спектрофотометрическое измерение интенсивности окрашенного комплекса хрома,Недостатки способа: невозможность определения хрома в присутствии палладия, т.е, в любых палладийсодержащих материалах: способ предусматривает предварительное окисление хрома ( И) до хрома (Ч) перманганатом калия и последующее восстановление избытка марганца, что удлиняет анализ.Цель изобретения - обеспечение возможности анализа палладийсодержащих промышленных материалов.Поставленная цель достигается следующим образом: сначала проводят щелочное сплавление анализируемого материала; выщелачивают плав водой (хром находится в степени окисления (Ч); добавлением этилендиамина солянокислого связывают частично перешедший в раствор палладий при концентрации йаОН 1,5 - 2,5 М, хром в этих условиях не взаимодействует с этилендиамином; нейтрализуют раствор соляной кислотой и добавляют ее до концентрации 0,20-0,25 М,необходимойдля комплексообразования хрома с дифенилкарбазидом; проводят комплексообразование хрома (И) добавлением раствора дифенилкарбазида, при этом хром (Н) окрашивается в розово- фиолетовый цвет; выдерживают 10 - 15 мин для развития окраски комплекса и измеряют интенсивность окрашенного соединения хрома при длине волны 545 нм в 50 мм кювете,Исследования показали, что наиболее полное связывание палладия этилендиамином солянокислым происходит в 1,5 - 2,5 М растворе йаОН в течение 10-15 мин.В среде с содержанием йаОН менее 1,5 М палладий частично остается несвязанным, что не дает возможности проводить определение хрома; в кислых средах палладий не взаимодействует с этилендиамином соля но кислым.Добавление йаОН более 2,5 М не имеет смысла, так как увеличивается солевой фон и, соответственно, ухудшаются условия связывания палладия.Таким образом, при переходе к нейтральной и кислой среде невозможно устранить мешающее влияние палладия, так как палладий не взаимодействует с этилендиамином, следовательно, не будет и окрашивания хрома с дифенилкарбазидом,Установлено также, что комплекс палладия обладает устойчивостью в 0,20 - 0,25 М соляной кислоте в течение 45-50 мин, что достаточно для измерения интенсивности окрашенного дифенилкарбазидом раствора хрома.Влияние концентрации соляной кислоты на интенсивность окраски хрома с дифенилкарбаэидом показано в табл.1, из которой следует, что наибольшая чувствительность определения хрома при одновременной устойчивости комплекса палладия достигается в 0,20-0,25 М соляной кислоте (содержание хрома 3,0 мкг, А= 545 нм, = = 50 мм, спектрофотометр СФ). Таким образом, проведенные исследования показали возможность определения микропримеси хрома в виде комплекса с дифенилкарбазидом (ДФК) в палладийсодержащих материалах на фоне остаточныхколичеств палладия, которые предварительно связывают в комплекс этилендиамином, устраняя тем самым его мешающее влияние.10 Способ осуществляется следующим образом.Навеску губчатого или металлическогопалладия (содержание основного компо-.нента 99,98 и 98,8 соответственно) массой 15 1,0 г помещают в тигель из стеклоуглерода,в который предварительно добавлено и расплавлено 6 г йаОН и 0,1-0,2 г йа 202, Содержимое тигля нагревают при 250-300 С до получения жидкой массы и помещают в му фельную печь при 300+ 20 С на 5 - 7 мин.Сплав охлаждают и выщелачивают 60 - 75чсм воды при нагревании. Раствор, содержащий нерастворимые частички, переводят в мерные колбы вместимостью 100 смз, до водят до метки водой, перемешивают и отфильтровывают через плотный фильтр в сухой стакан. Первую порцию фильтрата 5 - 10 см в анализе не используют.Отбиуают аликвотную часть раствора 30 10 - 25 см в зависимости от содержания хрома в мерную колбу вместимостью 50 см, Добавляют в раствор 0,1 - 0,15 г этилендиамина солянокислого, перемешивают и через 10-15 мин проводят нейтрализацию раство ра НС 1:1 по енолфталеину. После этогодобавляют 2 см НСи 2 см 1-ногораствора дифенилкарбазида, приготовленного на ацетоне, Через 10 мин доводят до метки водой, перемешивают, измеряют интенсив ность окраски не спектрофотометре СФ при 1=545 нм в кювете с =50 мм относительно воды, По ходу анализа проводят контрольный опыт и вводят при расчете содержания хрома поправку на его величи ну, Градуировочный график строят в интервале 1 - 10 мкг в 50 см .Сопоставить результаты определенияхрома в промышленных материалах, содержащих палладий, с результатами определе ния хрома по способу-прототипу непредставляется возможным ввиду того, что в способе-прототипе комплекс хрома с ДФК образуется в сернокислой среде. В предлагаемом же способе определение хрома в 55 сернокислой среде связано с разрушениемкомплекса палладия с этилендиамином солянокислым, что приводит к образованию сульфатных соединений палладия, дающих опалесценцию растворов. Сравнение с ГОСТ 12225 - 80 "Палладий. Методы анали1734007 30 Таблица 1 П имечание Снс,М А 0,204 0,1 0,12 0,206 0,15 0,202 0,205 0,20 0,202 0,25 0,180 0,30 0,170 0,501,2 0,152 за" также невозможно, так как хром не определяют,Для контроля правильности предложенного способа определения хрома использован метод "Введено-найдено" (введенное количество хрома проводили через весь ход анализа).Из табл. 2, в которой представлены результаты определения хрома методом "Введено-найдено", следует, что полученные результаты по предлагаемому способу подтверждаются сходимостью количества введенной и найденной добавок,Результаты указывают на отсутствие систематической ошибки анализа.Из табл. 3, в которой представлены результаты определения хрома в палладийсодержащих промышленных материалах (палладии металлическом, палладии губчатом и палладиевом катализаторе) предлагаемым способом, следует, что результаты анализа промышленных материалов на содержание хрома совпадают с результатами этих же проб с введенной добавкой, т.е. подтверждается правильность предлагаемого способа.Предлагаемый способ позволяет определять хром в палладийсодержащих материалах высокочувствительным спектрофотометрическим методом. В способе исключены безвозвратные потери платиновых металлов. Не используются токсичные ве щества.Разработанный способ расширяет возможности не получавших развития в течение многих лет физико-химических методов контроля примесей в чистых платиновых ме таллах, в частности хрома, который ранее неопределялся.Формула изобретения Способ определения хрома в промыш ленных материалах, включающий высокотемпературное вскрытие пробы, выщелачивание, образование окрашенного комплекса с дифенилкарбазидом и последующую количественную регистрацию спект рофотометрическим методом, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью обеспечения возможности анализа палладийсодержащих промышленных материалов, предварительно проводят связывание палладия в комплексе этилен диамином солянокислым в 1,5-2,5 М растворе гидроксида натрия, а образование окрашенного комплекса с дифенилкарбазидом ведут в 0,20 - 0,25 М соляной кислоты,При добавлении дифенилкарбазида образуется характерная окраска комплекса хрома с дифенилкарбазидом, но через 10-15 мин растворы опалесцируют. Комплекс Рб с этилендиамином разрушается.Определение хрома становитсяневозможным. Окраска раствора характерна для комплекса хрома с дифенилкарбаэидом. Растворне опалесцирует 45-50 мин,т.е. комплекс Рб с этилендиамином устойчив в течениеэтого времени,Растворы прозрачны, не опалисцируют 5-6 ч, но при этих содержаниях соляной кислоты уменьшается чувствительностьоп е еления х ома.