Способ определения элементов разной степени окисления

ЙЗОБРБТЕН ИЯ ОЮВ ( сВЕтЙНКСбцФдлийтмчаНиеРОепОпмн(22)Заявлеио 15 05 78 (21) 2615273/23-26 е приеоеднненйм заявкиРщдиствзикьй авивГГ СВОР 6 двАвн и 3 оьеенчи и впалывйОпубликоваио 25,01,80. Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 28.01.80(72) Авторы Бзсйретеиня В. А. Перевощков, В. В, Перевощякова н Ж. Л. Кжюцина Горьксвсжй исследоватеьский Физико техническийИНСТУУТ;3ОСУДаРСТВЕННОМ чСРЕРСНТЕТЕим Н ; Лобрчевскот .ОО," кодсдт й ин;кенерностроит-ный нстнтут ц. В, П., Чкалова(54) СПОСОБ ("РЕДЕЛЕНАЯ ЗЛЫЕН" ОВ РАЗНОЙ СТЕ 1 ЕНИ ОКИСЛЕНИЯ Изобретение относится к аналитической химии и может найти применение в хыической, цветной, полупроводниковой, электронной и радиоэлектронной промыценноста.5Известен способ определения элементов раэлипой степени окисления, напрчмер, ванадия и титана путем амперометрического титрования смеси элементов разной степени окисления,прису - .твующих совместно и одновременно., ванадия (Б) ванадия ( 6 ) и титана ( Й ). Сущность его заключается в том, что для определещи элемента берут ал-,квот.уо часть раствора, в которой создают определенное значение кислотности (рН), Например, дпятитана ( и ) рН 10-20 проводят титроваиие органическим реагентом галлоцианином известной концентрации. Затем берут слвдукхцую аликвотную часть раствора, в которой создают рН в пределах 2,2- 2,8 для ванадия ( 9 ) и снова проводят титрование галлоцианином, И, наконец, Оце и Одной аликвотной части раствора ООэдаОТ рН 3,0-5,0 для ванадия ( 5 ) и вновь титр-От раствором галлоцианина. Таким образом, из одной навески, но в трех параллельных аликвотных частях при ОПРЕДтЛЕНОМ ЗНаЧЕНИИ КИСЛОТНОСТИ РаСТ- вора для каждого элемента определяют содержане элемента по отдельности 1,Однако способ пеет следующие недостатки. Во-первых, для определения элементов разной степени окисления берут нескольких аликвотных частей и создают в них различную кислотность среды. Во-вторых, значение кислотности среды должно поддеревоваться постоянным в заданном диапазоне для каждого элемента. В-третыхувеличивается время анализа системы и возрастает расход реактивов, В-четвертьгх, способ требует трехкратного построения кривой титрования, что таоке удлиняет время определения и создает неудобства в работе.Еель изобретения - повышение избив рательности тоыости Определения и оэможности одновременного количествепио. Т (11 4-3,3 3 7109 го определения любой из форм окисления титана ( 5 ), ванадия ( Й ) и ванадия ( Я ) при их совместном присутствии и из одной аликвотной части,Цель достигается тем, что в анализируемую смесь перед титрованием вводит солянокислый диметилформамид концентрации 0,5-4,0 М и проводят амперометрическое титрование раствором органического реагеита галлоцианииа концентрации 0,5-4 м.- потенциал полуволны (в вольтах На основании сопоставления состава комплексов, условий их образования, а также из потенциалов полуволны и констант нестойкости предлагается амперометрический способ определения элементов разной степени окисления титана ( Й ), ванадия ( 6 ) и ванадияГЧ ) с помощью галлоцианина в среде диметилформамида при одном значении рН 2,0-3,3 в пределах существования всех трех комплексов. Опытным путем было замечено, что если определение вести при рН ниже 2 (когда нет образования комплекса ванади ( Ч ), то устраняется влияние ванадия 1 1 Ч ), т. е. ванадий ( Ч ) не титруется. Следовательно, на кривой титрования получают две точки эквивалентности, отвечающие содержанию титана ( В ) и ванадия (Й 1) согласно их более устойчивым формам комплексов, табл. 1. При рН выше 3,3 и 3,8 быстро во времени разрушаются комплексные соединения титана ( ци ) и ванадия 1 ф ) устойчивые формы комплексов ванадия ( Ц ) и титана ( 1 И ) не обра зуются габл,.1, т, е. устраняется влияние этих форм окисления и они не титруются, Следовательно, на кривой титрования получится одна точка эквивалентности, отвечающая содержанию ванадия ( М)Таким образом, при значении рН 2,0- 3,3 существуют все три комплекса элементов разной степени окисления, отличаюиеся составом и устойчивостью при ом значении, что позволяет определя их количество одновременно при совмес52Элементы различной степецп окислениятитан ( цй ) ванадий ( Э ) и ( 5 ) образуют с галлоцианином (ГК) и дкчетилформамидом (Пф) в оптимальных условиях комплексообразовапия тройные комплексные соединения, отличающиеся составом и устойчивостью комплексов (характеризующейся, так называемой, константой нестойкости), которые приведены в табл. 1. ном присутствии из одной аликвотной части, Тем самым,на одной кривой амперометрического титроввния можно сразу последовательно получить три точки эквива - лентности, отвечающие содержанию ванадия ( 1 Ч ) ванадия ( Щ ) и титана ( 6 ).Выбор концентрации реагента галлоцианина и диаметилформамида для амперометрического титрования, указанных элементов разной степени окисления, определяет - ся составом образующихся комплексов, которые находят из кривых титрования. Предварительными исследованиями было установлено, что концентрация галлоцианина должна находиться в преде;,ах от 0,001 до 0,5 М. Верхний предел (больше 0,5 М) концентрация,галлоцианина обусловлен его предельной растворимостью, т. е. при концентрации галлоцианина выше 0,5 М выпадает осадок реагента, что недопустимо. Нижний предел (меньше 0,001) обусловлен начетностью получаемых кривых титрования, т. е. при концентрациях галлоцианина, меньших 0,001 М, затруднительно определить точку эквивалентности на кривых, из-за чего падает чувствчтельность метода.Введение диметилформамидя в анализируемую смесь элементов увеличивает прочность комплексных соединений ца 1-2 порядка, по сравнению с растворами водных сред. При этом диметилформамин сам вступает в реакцию комплсксообразсвация, образуя тройные комплексные со пиления, и рН образования смешается в мн"с710952 8Е = 0,5 Ь) и результаты анализов приведены в таблицах 2 и 3 соответ с твенно,Таблица 2 0,100 0,001 0,430 0,004 О,ООЕ 0,007 0,006 0,010 10.00 520 +4,00 0,001 0,005 0,008 ,010 9 0,1 0,5 О, 102 +1.00 0,505 -0,98 О, 0087-3, 3 О 0,46 0,009 4,870 00,ОО буферного кости с е раствора для создания кислор ды и вмперометрическое тйтро ванне раствором органического реаг галлоцианина, концентрации 0,001-0,5 отличающийся тем,что, целью повышения избирательности, точ и возможности одновременного колич венного определения титана (1 д ), вана () и ванадия (Й) при совместном присутствии и из одной аликвотной час в анализируемую смесь вводят солянокислый диметилформ амид.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в анализируемую смесь вводят солянокислый диметилфор мил концентрации 0,5-4,0 М. ен М,ности ест- дия аИстопринятые1, Автор% 2454603тип). Заказ 8583/11 Тираж 565 одписное И ПП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7Одновременное определение титана (Н),ванадия (1 П ) ванадий () в искусственных смесях и в шлемах (рП,Из приведенных в таблицах результатов видно, что разработанный способ обладает высокой избирательностью, Это обстоятельство впервые позволяет определить малые содержания одновременно титана (1 Н ) ванадия ( Щ ) и ванадияиз одной навески и из одной аликвотной части, при одном значении рН в преде лах 2,0-3,3), из одной кривой амперометрического титрования.Относительная ошибка определения для малых содержаний .О,ОСЕ-О,005%) элементов в среднем составляет всего 4,0- ЕОо . С повышением содержания титана ( ) ванадия ( В ) и ванадия () ошибка определения резко уменьшается и достигает 0,60-1,64%,Формула изо брет ения1. Способ определения элементов разной степени окисления, например, титана ( Я ), ванадия ( В ) и ванадии ( Й ) в сложных объектах, включающий введение ники информации,внимание при экспертизекое свидетельство СССР23-26 16.11.77 (прото