Способ определения кремния в меди высокой чистоты

С 0103 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 И 27/48 АВТОРСКО ВИДЕТЕ ВУ ОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ В СОКОЙ ЧИСТОТЫретение относится к аналитичеи, а именно к электрохимическим определения кремния, и может льзовано в цветной металлургии еления следовых количеств крем- и. К раствору меди последовательвляют НС до рН 0,90 - 0,95, кетон 20 - 250 ь по обьему, молибия. Полученный гетерополикомппливают на графитовом пастовоми регистрируют вольтамперогл., 1 табл,ность анализа (24 ч) и необходимость предварительного отделения меди.Известен способ определения кремния в меди, заключающийся в том, что образец меди растворяют при нагревании в НКОз (1;1), прибавляют 100-ный раствор КаОН до начала выпадения гидроокисей, вводят НМОз (1:2) и после охлаждения разбавляют водой до 100 мл, К 10 мл полученного раствора прибавляют 5 мл 50-ного раствора молибдата аммония, через 5 мин вводят 15 мл 10%-ного раствора винной кислоты, 5 мл 0,20/,-ного раствора 1-амина-нафтол 4- сульфокислоты, дополняют водой до 50 мл и фотометрируют при 800 нм,Недостатком способа является низкая чувствительность (возможно определение кремния в интервале 0,001 - 0,2 мас. Я и необходимость предварительного отделения гидроксидов, что увеличивает длительность анализа. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Горбунова Г.Н, Дедков Ю,М, // Заводская лаборатория, 1989, т.55, М 6, с.25.Таэкава С Като К. //Бунсэки кагаку = .)ар.Апа 1965, т.14, с.953; РЖХим 1966, 17 Г 143.ГОСТ 27981.0-88- ГОСТ 27981,6 - 88. Госкомитет СССР по стандартам, с.102. Изобретение относится к аналитической химии, а именно к электрохимическим методам анализа, и может быть использовано в цветной металлургии для определения следовых количеств кремния в меди.Известен спектрофотометрический способ определения кремния в меди. Для определения кремния образцы меди подвергают окислительному сплавлению со смесью (6:0,5) ИаОН и ККОз в тиглях из стеклоуглерода с последующим выщелачиванием плава водой, При этом происходит отделение макроколичеств Со. После обработки тигля раствором Н 2304 (1:1) и выдержки раствора в течение 8 - 10 ч его аликвотную часть фильтруют, добавляют раствор Н 2304(1:1) и определяют кремний в виде синего молибдокремниевого гетерополикомплекНедостатком способа является низкаяствительность (10-100 мкг 31), длитель(54) СПОС МЕДИ ВЬ (57) Изоб ской хими методам быть испо для опред ния в мед но доба метилэтил дат аммон лекс нака электроде рамму. 1 и 1783323 А 1Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ойределения кремния в меди высокой чистоты, заключающемуся в растворении пробы при нагревании в НКОз, упаривании раствора, последующем разбавлении его водой и добавлении в разбавленную пробу НС 1, добавляют НС 1 до рН 0,90.-0,95, метилэтилкетон 20-25% по объему, молибдат аммония, полученный гетерополикомплекс накапливают на графитовом пастовом электроде и регистриру:от вольтамперограмму.На чертеже представлена зависимость вольтамперограммы гетерополикомплекса от рН раствора.При добавлении к раствору меди реагентов в ином порядке (метилэтилекетоее, НС 1, молибдат; метилэтилкетон, молибдат, НС 1; НС 1, молибдат метилэтилкетон; молибдат, НС 1, метилэтилкетон; молибдат, метилзтилкетон, НС 1) молибдокремниевый 40 45 50 Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому результату является способ определениякремния в меди высокой чистоты, являющийся Государственным стандартом. Способ заключается в том, что навеску меди2,00 г (31 до 0,002%) помещают в стакан,приливают 20 мл НМОз и 5 мл Н 2 ЯО (1:1)кислот, накрывают стеклом и оставляют безнагревания до прекращения выделения следов оксида азота. Раствор нагревают дорастворения навески, затем приливают150-180 см воды, нагревают раствор доз40 С, погружают в раствор платиновые сетчатые электроды и проводят электролиз в 15течение 2-2,5 ч при плотности тока А/дм,2напряжении 2,2-2, 5 В при перемешивании,Когда раствор обесцветится, электроды вынимают, а электролит упаривают до объема20 мл, Охлаждают, добавляют воды до обьема 20 мл и нейтрализуют КНз или НС 1 дорН 1,2 - 1,4. Приливают 2 мл лимонной кислоты 50%-ной концентрации и дают постоять 5 мин. Далее приливаеот 5 мл 10%-ногораствора молибдата аммония, 0,2 мл 1%-ного раствора ЯпС 2 и доводят водой до меткив колбе на 50 мл, Измеряют оптическуюплотность раствора,Недостатком способа является невысокая чувствительность (возможно определение до 510 мас.% Р) и длительностьанализа ( - 3 ч),Цель изобретения - повышение чувствительности и экспрессности определениякремния. 35В современных производствах необходимо экспрессно контролировать содержание кремния в меди высокой чистоты науровне 1.10 5 5.10 4 мас % гетерополикомплекс не образуется. При добавлении к раствору меди НС 1 до рН0,90 молибдокремниевый гетерополикомплекс не образуется из-за высокой кислотности среды. При добавлении к раствору меди НС 1 до рН0,95 молибдокремниевый гетерополикомплекс также не образуется (см.чертеж). При добавлении к раствору меди метилэтилкетона20% по обьему молибдокремниевый гетерополикомплекс не образуется, так как концентрации метилэтилкетона не достаточно для сдвига равновесия в сторону образования гетерополикомплекса. При концентрации метилэтилкетона25% сигнал на вольтамперограмме уменьшается, так как, по-видимому, увеличивается сопротивление раствора (см.чертеж), При добавлении молибдата аммония0,1 мл 5%-ного раствора сдвиг равновесия в сторону образования гетерополикомплекса происходит медленно, в течение 3 ч. При добавлении молибдата аммония0,2 мл 5%-ного раствора возрастает сигнал фона, обусловленный восстановлением электро- активного молибдата, чувствительность определения падает,.При регистрации вольтамперограммы образовавшегося гетерополикомплекса непосредственно в растворе меди после добавления всех реагентов электроактивные ионы Сц(11) не позволяют выделить сигнал гетерополисоединения. Поэтому проводят накопление гетерополикомплекса на графитовом пастовом электроде, имеющем состав, мас.%:Графитовый порошок 70 - 80% Бутанол 12 - 18% Вазелиновое масло Остальное Далее электрод переносят в буфер и регистрируют вольамперограмму накопленного гетерополикомплекса.Изобретение иллюстрируется следующими примерами,П р и м е р 1, Образец меди высокой чистоты (1 г) растворяют в стеклоуглеродном тигле в 10 мл НМОз (1:1) при 90 С. Упа- ривают раствор до объема 3 мл, охлаждают, переносят в мерную колбу емкостью 25 мл и разбавляют до метки бидистиллированной водой, Аликвоту раствора (5 мл) переносят в полиэтиленовый стакан, доводят рН раствора до 0,90 и 4,5 м раствором НС 1, добавляют 1,25 мл (20% по объему) метилэтилкетона, 0,1 мл 5%-ного раствора молибдата аммония и оставляют на 30 мин. Далее вносят в стакан 15 мл 0,2 М цитратного буфера рН - 2,5, 1 мл 4,5 М раствора НС 1, Графитовый пастовый электрод опускают в стакан с исследуемым раствором, выдерживают при вращении при разомкнутой цепи1 мин, далее электрод вынимают из раствора, промывают водой, переносят в ячейку с 0,2 М цитратным буфером рН 2,5 Ад/АдО - Эр) и регистрируют вольтамперограмму со скоростью развертки 1 В/с в интервале от 0,5 до - 0,3 В, Измеряют высоту пика Ер = =-0,02 В и находят содержание кремния по градуировочному графику, построенному предварительно,Остальные примеры выполнены в условиях примера 1 представлены в таблице.Таким образом, заявленный способ определения кремния в меди высокой чистоты позволяет снизить предел обнаружения кремния до 510 мас., и сократить продолжительность анализа до 1,5-2 ч,Формула изобретения Способ определения кремния в медивысокой чистоты, заключающийся в растворении пробы при нагревании в НЙОз, упа ривании раствора и последующемразбавлении его водой, добавлении соляной кислоты, молибдата аммония и детектировании гетерополикомплекса, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения 10 чувствительности и экспрессности определения, в разбавленную пробу последовательно добавляют НС 1 до рН 0,90-0,95, метилэтилкетон 20-25% по объему, молибдат аммония, после чего полученный гетеро поликомплекс накаплйвают на графитовомпастовом электроде и регистрируют вольтамперограмму., 101 каз 4507 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж; Раушская наб., 4/5