Способ приготовления стандартного раствора для атомно абсорбционного определения содержания ванадия в нефтях и нефтепродуктах

СООЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 7497 119) 111) ЕСПУБЛИК 1)5 0 01 й 21/72 Г ЕТЕНИЯ ИЕИ ЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ СВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина(72) И.Ф. Абдуллин, М.А. Буфатина, В.Т, Иванов, Г,З. Бадретдинова и Г.К, Будников (56) Агасян П.К., Хамракулов Т,К. Кулонометрический метод анализа, М.: Химия, 1984, с. 167.Кюрегян С.К, Атомный спектральный анализ нефтепродуктов. М,: Химия, 1985, с, 286. Изобретение относится к области определения ионов металлов в нефтях и нефтепродуктах, а именно к способу приготовления стандартного раствора соединений ванадия в неводных средах, и.может быть использовано в контрольно-аналитичсских лабораториях для атомно-абсорбционного определения ванадия в нефтегродуктах, маслах, насадках.Известны работы, в которых ванадий (ч) генерирует как кулонометрический титрант путем анодного растворения металла в среде ледяной уксусной кислоты и ацетонитрила. Следует отметить, что 100;-ная эффективность титрования достигается лишь в присутствии определяемых соединений. Ионизация материала электрода в виде ванация (Я наблюдается лишь в области перепассивации;Для атом но-а бс о рбцион ного. анализа нефгепродуктов проблема стандартных растворов имеет первостепенное значвние. Эталоны для прямого анализа нефтепродуктов готовят из металлоргэнических соединений, Соединения. используемые для(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТАНДАРТНОГО РАСТВОРА ДЛЯ АТОМНО. АБСОРБЦИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВАНАДИЯ В НЕФТЯХ И НЕФТЕПРОДУКТАХ(57) Сущность изобретения; ванадиевый электрод анодно растворяют в смеси ацетон-этиловый спирт (1;1) на фоне 0,1 М НС 104 при плотностях тока 2 - 50 мА/см в2 течение заданного времени. Аликвоту полученного раствора разбавляют о-ксилолом до соотношения спирта; ацетона и о-ксилола 1:1:8. 4 табл. прямого анализа, должны хорошо раство- И ряться во многих органических растворите- ( лях и нефтепродуктах, используемых в качестве основы, Кроме того, стандартные растворы должны быть стабильны в органических растворителях, Стабильность раствора металлорганического соединения в нефтепродуктах в значительной мере зави сит от характера растворителя. При прямом Ьь анализе нефтепродуктов особенно остро О проявляется влияние формы соединения в эталонах на полученные результаты. сОИзучена возможность прямого атом- ( ) но-абсорбционного определения металлов в смазочных маслах с использованием в качестве эталонов водорастворимых неор- Даф ганических соединений. В качестве раство- а рителя проб и эталонов исследованы уксусная, пропионовая и масляная кислоты, Пропионовая кислота показала наилучшие результаты: она обладает низкой вязкостью и хорошо растворяет пробы масел. Оптимальная степень разбавления 1:9. Эталон готовят последовательным раэбавлением пропионовой кислотой оовоо водоостандарта. При определении ванадия в нефтях и нефтепродуктах эталоны для атомноабсорбционного анализа готовят из растворов тетрафенилпорфиринов ванадия в ксилоле. Разработаны стандартные образцы на основе металлорганических соединений, При определении ванадия в качестве эталона используется ди-(1-фенилбутандион,3) оксованэдат ЩИзвестен способ приготовления стандартного раствора ванадия, основанный на использовании метэлорганических соединений. Головной эталон, содержащий 500 мкг(г металла, готовят следующим образом. Во взвешенную колбу вместимостью 200 мл вносят 5 мл 2-этилгексановой кислоты, 4 мл 6-метилгептандиона,4 и 2 мл ксилола. Затем в раствор вводят нэвеску металлорганического соединения, слегка нагревают и перемешивают до его полного растворения, Далее в качестве стабилизатора вводят 2 мл ди-(2-этилгексил) амина и массу раствора доводят чистой масляной основой до 100.Основными недостатками известного способа являются:сложность получения и очистки металлорганических соединений, содержащих ванадий,Гигроскопичность соединений, поэтому прежде чем брать нужную навеску, образец следует сушить в эксикаторе в течение длительного времени,Недостаточная стабильность металло- рганических соединений в неводных средах.Необходимость в некоторых случаях дополнительной стандартизации раствора,Цель изобретения - упрощение методики приготовления и повышение стабильности стандартного раствора,а также обеспечение экспрессности аналитических определений. Поставленная цель достигается тем, что ванадиевый электрод анодно растворяют в смеси ацетон: этиловый спирт в соотношении 1:1 на фоне 01 М НС 04 при плотностях тока 2-50 мА(см в течении заданного времени, зликвоту полученного раствора разбавляют о-ксилолом до соотношения спирт: ацетон: о-ксилол 1;1;8,Способ осуществляется следующим образом,В кулонометрическую ячейку вносят 25 мл смеси ацетон: этиловый спирт(в соотношении 1:1), содержащей 0,1 М НС 04. В раствор опускают ваиадиевый (рабочий) и платиновый (вспомогательный) электроды. Пространство, где находится вспомогательный электрод, отделено от рабочего электрода стеклянной полупроницаемой перегородкой. Затем" включают генератор водим ы,При содержаниях НСОд 0,05 М 100 ный выход по току не достигается, При кон 40 центрациях НС 04 выше 0,1 М возрастаетсддержание воды, чтоя влияет на растворимость нефтепродуктов в смеси растворителей.Экспериментально установлено, что на 45 иболее подходящим растворителем является смесь следующего состава: 80о-ксилола, 10% этилового спирта (96 О-ного), 106 ацетона. При таком соотношениикомпонентов достигается высокая чувстви 50 тельность определения элементов, пламяне окрашивается и образцы нефтей растворяются до нужной вязкОсти,Выход по току ванадия (Ч) в смеси ацетон:спирт на фоне 0,05 М Н С 04 в зависимо 55 сти от плотности тока при п = 5. р = 0,95представлен в табл, 2,Полученный раствор ванадия (/) разбавляется о-ксилолом до соотношения 1;1:8(этиловый спирт: ацетон: о-ксилол) без образования мути, Этот раствор является ста 101520253035 ный ток и проводят электролиз в течение определенного времени. С помощью пипетки берут точную аликвоту раствора, переносят в мерную колбу и разбавляют о-ксилолом до метки. В работе использовались общеизвестные установки. Генерациюванадия проводят при постоянной силе тока путем энодного растворения электрода, Для выяснения продуктов ионизации электродабыли сняты поляризационныекривые ванадия в среде этилового спирта, ацетона и в смеси ацетон: спирт в соотношении 1;1, Фоновым электролитом служила хлорная кислота (0,1 М). Установлено, что в средахэтилового спирта и смеси этиловый спиртацетон на кривых поляризации при потенциалах 0,6 - 2,0 В наблюдается лишь одна область активного состояния,.а в ацетоне -две области, первая область при потенциалах 0,75-1,05 В и вторая область при потенциалах положительнее 1,35 В (отн, х.с.э,).Экспериментально установлено, что в среде этилового спирта и смеси ацетон:спирт единственным продуктом анодногорастворения ванэдиевого электрода является ванадий в степени окисления (Ч).Гитриметрически с помощью стандартногораствора соли железаопределен выход по току ванадия Я, Конечную точку титрования определяли потенциометрически и биамперометрически, Полученные результаты представлены в табл. 1, из которойследует, что в интервале плотностей тока 2-50 мА(см энодное растворение ванадия2протекает практически со 100 оь-ным выходом по току. и результаты хорошо воспроиз1749793 Таблица 1 Выход по току ванадия Я в смеси ацетон:спирт на фоне 0,1 М НО 04 в зависимости от плотности тока при п = 6, р = 0,95.бильным при длительном хранении, Наблюдается лишь восстановление ванадия (Я дованадия Щ Экспериментально установлено, что на результаты атомно-абсорбционного спектрального определения степень 5окисления ванадия практически влиянияне оказывает. Аналитический сигнал дляванадия со временем не изменяется, Времягенерации определяется концентрацией ванадия Я, необходимой для приготовления 10раствора, Время рассчитывается по формуле Фарадея,П р и м е р. Атомнэ-абсорбционный анализ нефтей, битумов и их фракций на содержание ванадия проводили путем 15разбавления проб смесью растворителей(80 о-ксилола, 10 этилового спирта96-ного), 106 ацетона по объему). Притаком соотношении компонентов достигается высокая чувствительность определения элементов.Рабочие эталоны получают при разбавлении головного стандартного раствора, генерированного путем анодногорастворения ванадия смесью растворителей до требуемой концентрации. Чтобы согласовать вязкость образцов и эталонов, кпоследним прибавляют смазочное масло(масло универсальное вазелиновое И-ЗА),не содержащее определеяемого элемента. 30Соотношение объмов анализируемый объект: смесь растворителей менялось от 1:2для легких углеводородных фракций нефти)до 1:100 (для асфальтенов). Некоторые ре-35 зультаты определения содержания ванадия в нефтях и их фракциях приведены в табл, 3.Правильность результатов определений ванадия проверяли методами "введено- найдено", сравнением результатов. полученных рентгено-флуоресцентным методом на спектрометре УРА. Результаты представлены в табл. 4, Косвенной проверкой правильности результатов является равенство содержания ванадия в нефти или битуме и сумма его содержаний в компонен- тах Формула изобретения Способ приготовления стандартного раствора для атомно-абсорбционного определения содержания ванадия в нефтях и нефтепродуктах, включающий растворение навески ванадия в смеси органических растворителей,отл ич а ющийс ятем,что,с целью повышения стабильности стандартного раствора, а также обеспечения экспрессности определения, в качестве растворяемой навески используют ванадиевый электрод, который электролитически растворяют в смеси ацетон: этиловый спирт при соотношении компонентов в смеси 1;1 в присутствии 0,1 М НС 104, прикладывая к ванадиевому электроду положительный потенциал при плотностях тока 2 - 50 мА/ см,2 и рьзбавляют аликвоту полученного раствора о-ксилолом до соотношения спирт: ацетон: о-ксилол = 1:1:8,149793 Таблица 3 лица 4 едактор В.Данко Шаро щи ррек Производственноат Заказ 2591 ВНИИПСоставитель И.АбдуллинТехред М.Моргентал Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035 Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 кий комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина