Способ определения азотной кислоты и нитратов

Яффа:Ф нп О П И С"3,";И;ьН"Е 1 и 658083ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалисткчески Республик(23) Приоритет -Госудврствекиьй не 4 втет СССР лв делам иэобретенвйоткрытий(53) ДК 543. 257, , 1: 546. 175 (088,8) Опубликовано 25. 04, 79. Боллетеиь1 Дата опубликования описание 25,04. 79 2) Авторизобретения С, Г. Дятел 71) Заявител Восточный научно-исследовательский углехимичессий институт) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗОТНОЙ КИСЛОТЬ И НИТРАТОВкне ионы, как ге(111), Ю(У 1),Мо(У 1) и др,11 аиболее близким по и достигаемому результ деления нитратов, состо(11), Яр(У),. Аь(У),технической сущностиату является способ опрещий в растворении об. ьфатате (11), прнготов: 2 серной кислоте,дом воздуха, в связи Изобретение относится к аналитической химииазотной кислоты и может найти применение ванализе удобрений, воздуха, химических реактивов, природных, промышленных и сточных вод,олеумных, нитрующих и других окислительныхсмесей.Известен способ потенциометрического определения азотной и азотистой кислот (нитратови нитритов) в присутствии 80% ной серной кис-,лоты раствором хлорида титана (111) в атмосфере инертного газа 111,Метод обеспечивает достаточно точные резуль.таты (ошибка 4 1%), однако усложняется необходимостью использования специальных устройствдля хранения растворов хлорида титана (111) ватмосфере инертного газа и их чрезвычайно легкой окисляемостью кислородом воздуха. Реактивтруднодоступен и практически не используетсяв аналитических лабораториях. Кроме того, хлорид титана (111) является очень сильным восста.новителем, и при титровании им в кислых растворах мешающее действие будут оказывать таразца с последующим объемным титрованием азотной кислоты илн нитратов раствором соли закисно.го железа, приготовленным на разбавленной 1: 2серпой кислоте, в среде концентрированной сер.О ной кислоты в атмосфере углекислого газа. Инди.катором конца титрования служит появлениерозово красного окрашванин, обусловленноговзаимодействием избытка закисного железа с продуктами восстановленя азотной кислоты, Конец титровгния трудно различим, и позтому метод позволяет получать только ориентировоч. ные результаты, Известный способ не прилем в присутствии окрашенных веществ, окислителей и хлордионо 11 ф .Кроме того раствор сулленный на разбавленной 1легко окисляется кислоро658083 циала,Равцопесцос эцачеццс 110 теееггцалт В начале тгетроватТця устанавлггаается медгее 1 гцо, Ход кривойтитрОва 11 ия завцсит От Вэемсгпе усгановленця ис"ходцого значения ОкТТС 111 етегты 10 - ВосстзееОВительного потенциала. Если начать тцтровацце сразу, недожидаясь установлееегое равновесного значения.потенциалана начальном участке кривои т 11 тровацня потеццигцт возрастает, Предпочтительнее Все15жс 1 еред гцтрованцем и ремецЕать раствор в у 1 ецие 20 - 30 ьтетн,. так как прц этом легче стгбилиэирусгсл поте 11 циал посл добавления 01 ср дноц порции тцтрацта, Результаты определения, полученныеобоими способами, удовлетвор 1 гтельно совпадают,2 ОИзучено мешатещее влияние ряда элементовцы потетециометглеческое Определение ЕеитэатОВОЕтесде 1 тенню 1111 тратов це меелэет: хлорная, серная и берцач кислота, Окислигели 25 7 УЕМтэЕтГЕзТвания отсутствует.На фоне 98% но 11 (16 М) фосфорной 1(1 тслоты(йд 1,75 гСмф) на кривой титрования появляет.ся нечеткий скачок потенциала,Повысить концентрацию фосфорной кислотыбеэ изменения ее состава можно осторожцгым упа.риванием в сушильном шкафу при 100 С, Ол,11 ат(0в связи с присутствием в продаэе(ной фосфорнойкислоте восстанавливаюНих примесей (цапримср,фосфористой кислоты), реагеерутещгех с азотной 4 Окислотой и снижающих точность оиределеТгия,восстанавливающие примеси необходимо удалятьиз фосфорной кислоты.Удаление этих примесей проводят путем нагре 45ванин фосфорной кислоты с азотной (из расчета1 мл азотной кислоты г 1;.1,39-1,40 г/см ца 100 млфосфорнойд 1,70-1,75 г/см ) и избыток азотнойкислоты и продукты ее восстановления удЕВЕятотпри упаргевании фосфорной кислоты. В результате такой обработки получают конденсированнуюфосфорную кислоту, свободную от ВосстаЕеавл 1 евающих примесей, с удельным весом 1,85 1,94 г/см,которую используют в качестве ср ды при определещеи азотной кислоты. использование фосфор риой кислоты с удельепЕм весом более 1,94 г/смнецелесообразно, так как оца плохо перемешивается в процессе титровацкя ц при дальнейшем ее с чем следует принимать меры к Обескислоро живацню титруемого раствора, а также хранить тцтранта в атмосфере углекислого газа, чго значительно усложняет способ.Проверка точности титровация нитрат иона по ПРОтОтИПУ ПОКазала, Чта Лажа В ОтСУтстВЦЕ ОКЦС- лителей и ократценцых веществ оц позволяет получать лишь ориентировочные резульэаты,Целью изобретения является воэможность определения азотной кислоты н ЕЕТЕтратов В присутствии окислителей и окрашенных Веществ и по вышецие тОчнОсти анализа.Это достигается путем потецевтомег(эичесг(ого титрования 1 эаствором сОли Закисцого железа и среде конденсированной фосфорной кислоть. с удельным весом 1,85.1,94 г/см".С увеличением концентрации фосфорной кислоты резко уВееличиваготся как окислцтелыВя спо. собность аэотнои кислы, так и Восстановительные свойства закисцого железа.Таким образом, максимальная разность потец. циалов может быль достигнута только В области наибольших концентраций фосфорной кислоты,В области концентраций фосфорной кислоты менее 15 М скачок потещиала, отвечаюПтеее Тцэс. становлеееиЕО ЙзотнОЙ кислоты ДО азотистой кислоты солью кгесное о железа, на кривой титре. нагревании Возможно вьцэадение мегафосфорцойКЦСДОТЬЕ. Наиболее благогтргеяттеа для фсррометрцческогоОПРСДСЛСЕЕИЯ НцтРВТОВ КОТЩТЕНТРВЦЦЧ ГРОСфоРЦойкислоты це менее 17 М В ооластц 1 скачка потец. Ь+ 4. Е+ 2 3 Ф ЬФСтСй, Ч . Еа 1 гя" ВВ отсутствие Мгт, Чп,т", И, тгне мешают определеццге Мо(У 1) и Л(1), Последние Восстанавливаются сОлями г а(11) совместнос азотной кислотой и мещатет ца 2-й ступеепЕ титроВ ангея.14 ешаТет определению ГВ, Е/(У) и НМ . Таким образом, прсдлагасмьей способ определе. ция нитратов отличается достаточной избиратель 110 С ЪЮ.3 Ф Ь,4+В присутствии смеси окцслите 1 еей:МттЬ , СС азотная кислота (егитратьт) могут быть опуеделетпт по второй ступени титровацил (КМО ЕчО), В том случае, если В системе присутствует только однц цз укаэанных окислителей-ионов металлов, дифферещщрованно могут быть определены и Он, и азотеая кислота, Более тоГО, В присут.3 йствииМа илц С 1 титровацце протекает оченьбыстро и потеепЕцал стабилизируется практическиМГНОВЕННО.В Отсутствие окислителей (Аэ, СР , МгтЗФб+ Б+ 11+Ьф , У , У ) Определению азотной кислотыпо.первой ступени ттгтрования) не мешает азот- Н КИСЛО ГаРезультаты определеццч азотной кислоты658083 Метрологическая характеристика предлагаемого метода Найдено предлагаемым методом,% Найдено р Н. потенцио метрическим титровацием, % отцосиотносительная ошибка тельнаяоцгнбка 0,9 0,8 10 1,5 64,7-0,613 10 1,3 64,6 1 0,53 4 0,9 5,1 + 0,046 0,9 8 1 5,1510,036 0,7 4 2 0,2+0,004 2 4 2 0,2+0,004 На второй ступени титрования ( НМО МЩ равновесное значение потенциала устанавливаетсябыстро и только вблизи конечной точки титрова 25 ция (КТТ) - в течение 2-3 миц.Пример. Определение азотной кислоты в при.сутствиц окислителя Рц( 111),Определение проводят ца потенциометре ЛПМ 60 М с.платиновым и хлорсеребряцым электро 36дами из полумикробюретки обьемом 10 мл, Тит.рант 0,02 н.раствор соли Мора,Содержацие азотной кислоты в отсутствиедругих минеральных кислот устанавливали вНпотецциометрическим титрованием растворомедкого патра со стеклянным и хлорсеребряным5 Примечание: о. - число определенийЯ - коэффициент вариации; ХфС - доверительный иц.тервал.Из таблицы видно, что результаты, полученныес помощью предлагаемого метода, обеспечиваютудовлетворительную точность определения и хорошо воспроизводятся,Методика определения, Навеску жидкого илитвердого образца 0,05-20 г растворяют в воде,переносят в мерцуюколбу и доводят до меткиводой. Аликвотную часть раствора 0,1-10 мл,содержащую 0,02.5 мг азотной кислоты, вносятв титрационцую ячейку, добавляют 95.100 млконденсированной фосфорной кислоты (о,851,94 г/см ) и хорошо перемешивают с помощьюмагнитной мешалки в течение 20-30 мин, В случае разогревания раствора его быстро охлаждаютпроточной водой. Титрование проводят из микро обюретки емкостью 1-2 или микробюретки емкостью5-10 мл на компенсационной (потенциал РилиППТВ) или некомпенсационцой (рН-метр тинаЛПММ илирН) потецциометрической ус 45тановках с индикаторным платиновым и хлорсеребряным (или вольфрамовым) электродом сравнения при комнатной температуре. В качестве титранта используют 0,005-0,05 н,раствор соли Мора,приготовленной на серной кислоте, разбавленной 5 п1: 10.Величина скачка потенциала достигает 50 - 70 мВот одной капли 0,02 н.раствора Ув(11) в 1 точкеэквивалентности, Однако в связи с медленностьюпротекания и сложностью двухэлектроцных окислительно-восстановительных реакций на первойстадии титрования титрацт следует добавлятьравномерно со скоростью 4 - 5 капель в мин 1 ту электродами. Установить концентрацию азотнойкислоты в присутствии других минеральных кислот рН.потецциометрическим титрованисм в водных растворах не представляется возможным,В стакатиик емкостью 250 мл помещают 100 мл конденсироватшой фосфорной кислоты (с 1 д 1,85- 1,94 г/см) и вводят пипеткой анализируемый раствор, Проводят титроваиие, добавляя титрацт по каплям и хорошо перемешивая раствор. По результатам титрования строят график, Первый скачок соответствовал 6,75 мл раствораРЯ(11) ( т;е. конечная точка титровэния - азотной кислоты иМп(111); второй скачок соответствовал 7,8 мл титрацга (конечная точка титровапия азотистой кислоты - продукта восстановления азотной кислоты). Количество титрзнта,которое пошло ца титровацие азотной кислоты, находят по разности 7,8-6,75- "1,05 мл. В этом случае экви. валент азотной кислоты равен ее молекулярному Преимуществом предлагаемого способа является использование более "мягкого" общедоступного восстановителя, не требующего специальных мер зашиты от кислорода воздуха ци в процессе хранения, ци при титровации. Предлагаемый способ позволяет уменьшить число мешающих элементов по сравнению с известным способом.