Ионоселективный электрод для определения перренат-ионов в молибденсодержащих растворах

(19) (1 27/3 И Т ения АН шута ния А анал М., Х ппга 1- е апо а, 189,.О О 4 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Бусев А.И. и др. Руководство птической химии редких элементовмия, 1978.М.безз 1 ег, В.Кипе, Озе оТзе 1 ес)че е 1 сгоде Тог реггепрегсЫога 1 е. Апаса СЫгпса Ас1986), з,245 - 252. Изобретение относится к аналитической химии, к ионоселективным электродам, используемым в потенциометрии, конкретно для определения перренатионов в молибденсодержащих технологических растворах.Известен индикаторный электрод в виде платиновой пластинки, используемый при потенциометрическом определении рения, Недостатком электрода является его невысокая избирательность и, как следствие, сложность метода определения, так как большое количество примесей, присутствующих в анализируемых растворах (прежде всего Со (И), мешают определения рения, что обуславливает необходимость выполнения дополнительных операций по отделению мешающих элементов, Кроме того, электрод применим только для определения больших содержаний рения ( 5 г/см ) и при анализе молибденосодеркащих технологических растворов с содерканием(54) ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРРЕНАТ-ИОНОВ В МОЛИБДЕНСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРАХ (57) Использование: аналитическая химия, способ потенциометрического определения перренат-ионов, преимущественно в молибденсодержащих технологических растворах. Использование: измерение потенциала в растворе ведут ионоселективным электродом с мембраной из нитрата тетрадециламмония, а перед измерением потенциала осуществляют комплексование молибдена при рН 7,0 - 7,5,рения 0,01 - 0,1 г/см будут получены неу 3довлетворительные результаты.Известен также ртутный капающий электрод для полярографического определения рения, Вследствие недостаточной избирательности электрода необходимо предварительно отделить Мо (И), мешающий избирательному определению рения, а также пропустить через анализируемый раствор азот для удаления кислорода. Широкому применению метода препятствует также использование в электрода токсичного реагента - ртути,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ионоселективный электрод, выполненный из корпуса, заполненного электролитом, и мембраны из нитрата трибутилоктадецилфосфония, предварительно выдержанной в растворе перрената аммония 2. Недостаток электрода заключается в том, что он не является достаточно избирательным, так как нарядус рением будет реагировать на молибден.Поэтому требуется целый ряд химическихопераций, а именно; нейтрализация молибденсодержащих растворов серной кислотой, нагревание, окисление насыщеннымраствором перманганата калия, осаждениепримесей с помощью гидроксида цинка игидроксида железас целью предварительного огделения молибдена, что значительно удлиняет время анализа и усложняетанализ.Кроме того, в случае прототипа вследствие низкой селективности электрода применение дополнительных операций отделениямолибдена позволяет определять рений приотношении его к молибдену в растворе 3: 1.Для растворов, получаемых при выщелачивании молибденовых огарков, обычным является соотношение рения и молибдена до1; 2100, Определение рения в этих растворах с помощью электрода прототипа будетвесьма длительным, так как из-за недостаточной селективности электрода потребуется несколько раз провести операциюосаждения молибдена,Кроме того, электрод, используемый,малодоступен и не может быть применен вмассовом анализе,Целью изобретения является повышение избирательности электрода и упрощение анализа,Поставленная цель достигается тем, чтоионоселективный электрод, выполненныйиз корпуса, заполненного электролитом, имембраны, выдержанной в растворе перрената аммония, согласно изобретению содержит мембрану, выполненную из нитритатетрадециламмония.Испол ьзование ионоселективного электрода с мембраной из нитрата тетрадециламмония (ТДА) обеспечивает высокуюселективность определения рения в присутствии больших содержаний молибденов,Так как ионы Ве 04 менее гидрофильным,чем ионы Мо 04, а требования к гидрофобности иона ионнообменника мембраныионоселективного электрода для менее гидрофильных ионов менее строги, чем для более гидрофильных, ион ТДА обладаетнаилучшими гиброфобными свойствамидля переноса ионов рения через границураздела между двумя несмешивающимисяэлектролитами, и в то же время недостаточно гидрофобен для селективного прохождения через эту границу ионовмолибдена. Это подтверждается досточнонизкой величиной коэффициента селективности ТДА (Ксел = 3,7 10 ),Ион трибутилоктадецилфосфония(ТОФ), применяемый в мембране ионосе 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лективного электрода, обладает более гидрофобными свойствами, из-за чего обеспечивается перенос ионов как рения, так и молибдена через границу между электролитами, Следовательно, электрод с мембраной из ТОФ менее селективен к ионам рения, что подтверждается величиной коэффициента селективности (Ксел.= 2,710 ). Поэтому применение данного электрода для определения рения в растворах в присутствии больших содержаний молибдена не обеспечитточное определение рения без дополнительных операций отделения мешающего элемента, что удлиняет им усложняет анализ,Кроме того, ион ТОФ имеет большие размеры, чем ион ТДА. Так как электростатическое взаимодействие между ионами зависит от величины заряда иона, а локальный заряд катиона ТОФ будет меньше (вследствие большого объема катиона), силы натяжения аниона в первом случае, а следовательно, и ионная проводимость мембраны будет меньше, Процесс ионного транспорта через границу раздела между двумя несмешивающимися жидкостями для ионоселективного электрода (ИСЭ) с мембраной из ТОФ будет более затруднен, чем для ИСЭ с мембраной из ТДА, что также сказывается на селективности первой мембраны,Таким образом, применение ионоселективного электрода с мембраной, содержащей ион ТДА, позволяет определять рений в молибденосодержащих растворах с высокой степенью избирательности и без дополнительных операций отделения молибдена, что значительно упрощает анализ.П р и м е р. Предлагаемый ионоселективный электрод выполнен в виде корпуса, заполненного электролитом (ИН 4 Ве 04+ КС), и мембраны из нитрата тетрадециламмония, предварительно контактировавшей с 1 10 М ИН 4 Ве 04. Мембрана электрода имеет следующие электроаналитические хавоактеристики: - предел обнаружения 5 10 М Ве;- диапазон линейного отклика 5,4 10-6 - 54 10 МВе;- стабильность и воспроизводимость потенциала характеризуются следующими величинами;Е + Л Е 2 = 152+0,3 мВ для 5,4 10 М Ве; Е 2 . Ь Е 2 = 94+0,2 мВ для 5,4 10 М Ве;- крутизна электродной функции 58 м В/рС.Высокая избирательность мембраны подтверждается достаточно низкой величиной коэффициента селективности-5смешанных растворов (по прототипу Ксел.= 2,710 ).Анализ осуществляется следующим образом. Отбирают аликвотную часть технологического раствора, содержащего примеси молибдена, железа, кальция (табл,1) в мерную колбу вместимостью 50 см и нейтрализуют 5 ф раствором Н 2304 по индикатору метиловому красному до перехода окраски из желтой в красную. Затем прибавляют 1 см буферного раствора с рН 7,0, приготовленного смешиванием 100 см уксусной кислоты (пл. 1,05 гсмз) и 175 см гидроксида аммония и воды до конечного объема 500 см . Прибавляют 5 см 0,5 М раствора тартрата натрия и проводят измерения ЭДС с помощью ионоселективного электрода. В качестве регистрирующего устройства используют цифровой вольтметр постоянного тока Щ. Количество рения определяют по градиуровочной кривой, построенной аналогичным образом в пределах концентраций рения 1 - 50 мкг/см .з Результаты определения рения в технологических молибденсодержащих растворах представлены в табл,2 в сравнении с фотоФормула изобретенияИоноселективный электроддля определения перренат-ионов в молибденсодержащих растворах, включающий корпус, заполненный электролитом, и мембрану,метрическим способом, используемым на практике (выполнение по прототипу невозможно в силу недоступности электрода).Таким образом, представленные в 5 табл.2 результаты определения рения втехнологических молибденосодержащих растворах, полученные методы с предлагаемым электродом и классическим фото- метрическим способом, свидетельствуют о 10 достаточно высокой избирательности предлагаемого электрода, позволяющего точно определять рений более простым и быстрым способом без длительного отделения молибдена.15 Преимущество предлагаемото электрода по сравнению с прототипом также может быть доказано (ввиду недопустимости электрода прототипа) путем сравнения величин коэффициентов селективности электродов с 20 мембранами из ТОФ и ТДА. Для предлагаемого электрода селективность выше: Ксел, составляет 3,7 10, В случае прототипа Ксел. равен 2,7 10 .Предлагаемый электрод используется в 25 химико-аналитической лаборатории ИМиОАН КазССР при определении рения втехнологических молибденовых растворах. 30 выдержанную в растворе перрената аммония, отл ича ющи йс ятем, что, с целью повышения его избирательности и упрощения анализа, мембрана выполнена из нитрата тетрадециламмония.351790764 Таблица 2 10 15 20 25 Составитель Т.АзановаТехред М.Моргентал Корректор А.Козориз Редактор Г.Бельская Заказ 374 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Г ( г,Определение рения в молибденосодержащих продуктах металлургического производства Р = 0,95, и = 3 4, Ксел = 3,7 10