Способ экстракционно-фотометричес-кого определения кобальта

Свез Севетскик Сциалистическик Республик(22) Заявлено 1506,77 (21) 2495802/23-26 С 01 С 51/00 С 01 й 21/27 В 01 О 11/04 с присоединением заявкм йо(23) Приоритет Государственный комнат СССР яо ямам нзобретеннй н открытнй(54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА Недостатком этогс способа являетсяневозможность определения кобальтав глубокоокрашенных и мутных средах,какими являются сточные воды, производственные растворы предприятийцветной металлургии и некоторыедругие объекты. Невозможность применения этого споСоба в анализе указанных объектов связана с тем, чтопродукт аналитической реакции1-тетразолил,5"дифенилформазанаткобальта, не извлекается из воднойсреды ки в один иэ доступных не смешивающихся с водой органических15 растворителей,Известен также способ фотометрического определения кобальта вприсутствии никеля с использованиемБ-метиланабазиназо-нафтол 20 сульфокислот. Это способ обладаетхорошей чувствительностью определения кобальта (Е=29400) ГЗ .Определение никеля основано наразности значений РН образованиякомплексов с кобальтом.Однако этот способ недостаточноселективен.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату30 является способ экстракционно-фотоИзобретение относится к аналитической химии, а именно к экстракцион" но-фотометрическим способам определения микрограммовых количеств металлов.Известны способы определения малых количеств кобальта в растворах, основанные на взаимодействии кобальта с органическими реагентами, в определенных для каждого реагентаусловиях, с последующим определением концентрации кобальта по интенсивности окраски продукта реакции кобальта н реагента 11 .Общим недостатком известных способов определения кобальта является низкая селективность реагентов, используемых для целей определения кобальта, не дающая возможности определения кобальта в присутствии никеля - элемента, сопутствующего ко" бальту практически во всех промышленных и природных объектах.Известен способ фотометрического определения кобальта с использованием 1-тетразолил,5-дифеннлформазана в водном ацетоне. Это способ высоко" селектнвен, прост в исполнении, имеет широкий интервал определяемых концентраций кобальта Г 2, . Уральский политехнический институт им. С.М. Кироваи Всесоюзный научно-исследовательский институт охранытрУда ВЦСПС798045 Значениеоптической плотности нааналитичес.кой длиневолны Способ определения Введено Введено. кобаль- никеля,та, мкг мкг Опыт, 9 0,35 6,00 12,00 0,55 0,49 18,0 6,00 12,00 18,00 18,00 0,68 0,45 0,68 0,20 6,00 метрического определения кобальта с дифенилтиокарбазоном (дитизоном) (41 .Однако при дитизонатном способе невозможно прямое определение кобальта в присутствии никеля. Обязательным. условием применения этого способа является предварительное разделение этих элементов на ионообменных смолах или химическим путем.Стадии разделения длительны и ведут к неизбежным потерям определяемого элемента. Кроме того приготовление рабочего раствора дитизона связано с низкой стабильностью реагента, что делает его трудоемким.Цель изобретення - повышение селективности определения кобальта 15 из растворов, содержащих никель.Поставленная цель достигается тем, что в качестве органического реагента используют раствор 1-бензимидазолил-п-толилформазана, 20 имеющий следующую структурную формулуки ч-сн,25Предлагаемый способ основан на взаимодействии 1-бензимидазолил-ь толилформазана с кобальтом в интервале рН водной фазы, равной 9-10. Образующийся в этих условиях формазанат кобальта полностью переходит в хлороформный слой. Никель в этих 35 условиях с формазаном не взаимодействует и в экстракт не переходит. Таким образом, при использовании предлагаемого реагента достигается разделение кобальта и никеля и соз" 4 О дается воэможность определения кобальта по оптической плотности хлороформного экстракта, измеренной на длине волны, равной 625 нм. С использованием дитизона (известный)2 Способ определения кобальта состоит из отбора пробы, экстракции кобальта в хлороформный слой в присутствии формазана, фотометрирования экстракта и вычисления содержания кобальта по градуировочному графику. К анализируемому раствору добавляют буферный раствор со значением рН 9-10,хлороформный раствор 1-бензимидазолил-ь-толилформазана. После 20-30 с экстракции измеряют оптическую плотность хлороформного экстракта при 1 = 625 нм и толщине поглощающего слоя 1 см против раствора реагента.П р и м е р. Для построения градуировочного графика в делительные воронки или цилиндры Эггерца берут по 4 мл раствора, содержащего 3,6,12,18 и 24 мгк кобальта соответственно. В каждый раствор добавляют по 2 мл аммиачно-ацетатного буферного раствора со значением рН 10 по 5 мл хлороформного раствора 1-бензимидазолил-и-толилформазана (концентрация 1 10 з моль/л), После 20 с экстракции и расслоения фаз измеряют оптические плотности экстрактов при длине волны 526 нм и толщине поглощаемого слоя 1 см, против раствора реагента, По полученным данным строят график зависимости.На графике по оси абсцисс откладывают значение содержания кобальта в микрограммах, по оси ординат - значения оптической плотности экстракта при длине волны 625 мм. Изучают также возможность определения кобальта без предварительного отделения от никеля. Результаты соспоставления предлагаемого способа с известным (дитиэонатным) представлены в таблице.798045 Продолжение таблицы 0,17 0,35 6,00 12,00 6,00 0,00 12,00 0,00 18,00 0,00 18,00 0,17 6,00 С использованием .1-бензимидазолил-и-толилФормаэ.ана 2 Как видно иэ таблицы, по каждомуметоду проанализировано три группы З 0растворов: растворы, содержащие только кобальт (опыты 1-3), растворы,содержащие только никель (опыты 4-6)и растворы, содержащие оба металла(опыты 7-9). Объем водной Фазы вкаждом опыте постоянный и равен5 мл, объем буферного раствора срН 10 равен 2 мл, объем хлороформного раствора реагента - 5 мл.Из таблицы видно, что в дитизонатном способе определения кобальта 40невозможно прямое определение метал-.ла по измерению оптической плотности.,экстракта. Как видно из опытов 7"9определение кобальта в присутствииникеля невозможно. 45В предлагаемом способе присутствиеникеля практически не сказываетсяна значении оптической плотностикобальтсодержащих;. экстрактов, чтодает воэможность непосредственно из родной аликвоты определить в никельсодержащих растворах концентрациюкобальт а,Предлагаемый способ определениякобальта по сравнению с существующими способами обеспечивает следующие йреимущества.1. Позволяет вести определениекобальта без отделения никеля.2. Определение концентрации ко"бальта проводить непосредственным 0измерением оптической плотностиэкстракта.3. Метод непродолжителен - времяанализа, включая расчет, составляетв среднем 3 мин. 65 12, 00 18,00 О, 19 18,00 18,00 0,19 18,00 0,50 12,00 18,00 0,35 18,00 18,00 0,50 4, Реагент доступен, устойчивв кристаллическом состоянии в течение 5 лет, растворы устойчивы втечение 60 сут,Предлагаемый способ обладаетзначительно большей селективностьюдействия. Определению не мешают1000;кратные избытки сульфат-нитрат-,хлорид-, бромид-, иодид-, роданид-,ацетат-, тартрат-, фосфат-, карбонат-, бикарбонат-, хромат-, бихромат-,перманганат-анионов. Определениекобальта возможно в присутствиилюбых количеств калия, натрия, кальция, магния, хрома, марганца, 500 кратного избытка алюминия, таллия,железа (111), любых количеств,висмута, сурьмы, мышьяка, молибдена,тантала, ниобия, титана, ванадия,платины, палладия, золота, ртути(эакисной), 100-кратного иэбыткартути (окисной), 100-кратных избытков олова (17), рения (другие количества рения экспериментально неопределялись), бария. Определениекобальта в присутствии меди возможно с использованием маскирующихмедь реагентов. Определению кобальтамешает цинк (соизмеримые количества)кадмий и 20-кратный избыток серебраи свинца.Молярный коэфФициент погашенияхлороформного раствора формаэанатакобальта составляет 16400, пределопределяемых концентраций 2-25 мкг в1 мл раствора пробы,Предлагаемый метод дает возможность определять содержание кобальтав пределах 0,04-2 мкг в 1 ып. пробы.79 В 045 Формула изобретения Составитель А. Жаворонкова Редактор Н. Егорова Техред М.Рейвес Корректор С. МекмарЗаказ 9934/24 Тираж 51 б Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытийФилиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ экстракционно-фотометрического определения кобальта в слабощелочных растворах, включающий обраэование окрашенного комплексного соединения кобальта с хелатообраэующим органическим реагентом, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения кобальта по отношению к никелю, в качестве органического реагента используют 1-бензимидазолил-н-толилформаэан. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Пятницкий И,В. Аналитическаяхимия кобальта, Наука, 1972 .2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2476992/26,кл. С 01 С 51/00, 6 01 И 21/2431.01,78.3. Сборник научных тРУдов Ташкентского университета1976, 9 513,с. 33-35.4. Иванчев Г 1 Дитиэон и егоприменение. М.,"Иностранная литература", 1961,