Способ комплексонометрическогоопределения железа (111)

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 04,07,79 (21) 2792448/23-26 51)м Кз с присоединением заявкн Нов 6 01 К 31/16 С 01 6 49/00(23) ПриоритетГосударственный коинтет СССР по дедам нзобретеннй н открытнй;546.72 (0888) Ге ( 111 ) час- илендиаминтет(Э ТА) при рН о ионютсяслото Ч (1 Ч) подобн амтично свяэыва этрауксусной ки й Д1-2 121 .5Ь связи с этим для определенияжелеза необходимо предварительноеотделение Ч (1 т). Последнее осуществляется осаждением железа в видегидроокиси. Для осаждения отбирают100 мл сернокислого раствора, прибавляют почти до нейтральной реак"ции едкий натр, нагревают до кипения и вливают раствор медленно и прпостоянном перемешивании в 100 мл 5 горячего свежеприготовленного 10 ного раствора едкого натра. Кчпятятсмесь 2-3 мин, слегка перемешивая,дают осадку осесть и Фильтруют черезбумажный фильтр средней плотности(Фильтр предварительно промывают горячим 5-ным раствором едкого натра,содержащим немного сульфата натрия,пока не получится 50 мл совершеннобесцветного фильтрата). Осадок промывают этим же промывным раствором,растворяют в серной кислоте, доводярН раствора до значения 1-2, нагревают раствор до 45-50 о, добавляютнесколько капель сульфосалициловойкислоты и титруют железа раствором Изобретение относится к областианалитической химии, а именно к способам определения железа при анализе основного вещества в ванадийсодержащих объектах.Известны и широко используются титриметрические способы определения железа в ванадийсодержащих объектах,основанные на окислительно-восстановительных реакциях 11.1Их общим недостатком является необходимость предварительного Отделенияжелеза от ванадия.К недостаткам данных способов следует .также отнести и необходимость удаления избытка восстановите" ля, используемого для предварительного восстановления Ре ( И 1 ) кипячением, фильтрованием и другими операциями или добавлением сулемы (в слу чае использования в качестве восстановителя реактива, относящегося к разряду ядовитых).Наиболее близким по технической сущности идостигаемому результату является способ комплексонометрического титрования (рН определения 1-2, индикатор-сульфосалициловая кислота). Определенн еза в присутствии Ч (1 Ч ) затр о, так как ионы 30 т е жел уднен 54)СПОСОБ КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕжелезА ( П )ЭДТА до перехода окраски из виннокрасной до чисто-зеленой,Существенным недостатком этогоспособа является невозможность титрования Ге ( П ) раствором ЭДТА в при"сутствии Ч ( Ч) и необходимость пред"1 варительного отделения Ге ( М ) отЧ (1 Ч)К недостаткам данного способаможно также отнести длительность анализа и сложность определения (осаждение, фильтрование, промывание, растворение).Целью изобретения является упрощение и повышение точности определенияГе ( Н ) в нанадийсодержащих материалах за счет устранения мешающего влияния ванадия (1 Ч ) .Поставленная цель достигаетсятем, что по способу определения Ге( 11 ) титрованием раствором ЭДТАпри рН 1-2 в присутствии индикатора 20после связывания Ч (1 Ч ) в инертныйкомплекс путем введения н раствор1-5-кратного избытка Ч (Ч) по отношению к Ч (1 Ч) при рН 10-14 и 0,53,7 И раствора соли аммония. Раствор эс;с рН ФОвыдерживают при 80100 С н течение 5-15 мин.Отличительными призйаками изобретения являются:доведение рН анализируемого раствора до 10-14, введение в раствор 1-5-кратного избыткаЧ (Ч) по отношению к Ч (1 Ч), добавление в растнор при рН 10-14 солиаммония, например хлористого аммония,в пределах концентрации 0,5-3,7 М,кипячение раствора в течение 515 мин,При рН(10 Ч (Ч) претерпевают изменения от катионной формы (УО )до анионных полиформ (У 074 и др,),которые не вступают н реакцию с ионами аммония и ванадия (Ч ) . Результаты определения Ге () в модельныхрастворах в этих условиях завышенывследствие титронания раствором ЭДТАсовместно с Ге ( 1 ) и Ч (Ч) 4При рНЫО Ч (Ч) находится в растворе в виде У 04 и при кипяченииразлагается до метаванадат-ионауо;В области рН 10-14 метаванадат- уион образует .с ионами МН 4+ и ванадия (Ч ) устойчивый инертный комп, лекс, устраняя таким образом влияние Ч ( Ч ) на титрование Ге ( 1 И )раствором ЭДТА при рН 1-2.Повышать рН раствора до значений,превышающих 14,представлялось нецелесообразным из-за нерационального расхода реагентов.При определении Ге ( Н ) н присутствии менее однократного избытка 60Ч (Ч) по отношению к Ч (1 Ч ) получены завышенные результаты титрованияГе ( 11 ).У (1 Ч ) в данных условиях титруется сонместно с Ге (1 Н ), б 5 Введение более пятикратного избыточного количества Ч (Ч) привело кполучению завышенных, плохо воспроизводимых реэультатон. Это вызваносмещением равновесия реакции взаимодействия Ч (Ч) с ЭДТА в сторону образования комплекса.При добавлении в раствор (рН 1014) соли аммония н концентрации менее0,5 М были получены завышенные результаты определения Ге ( 111 ) в модельных растворах. В данных услови-.ях У (1 Ч ) не связывается н инертныйкомплекс и титруется совместно с ионами Ге ( ГН ) при рН 1-2 растворомЭДТА. Увеличение концентрации МНфдо ) 3,7 М ведет к получению насйщенного относительно ионов МН + рас 4тнору.При кипячении раствора менее 5мин получено завышение в результатах (внедено 20 мг Ге, определено23 мг). Это можно объяснитьтем, что3 Ч 04 не успевает разложиться доЧОЗ-, в связи с чем не достигаетсяполнота связывания Ч (1 Ч) в комплекс.У (Ч) титруется совместно с Ге(1 Н ). Более чем 15-минутное кипячение приведет к увеличению длительности анализа.По предлагаемой методике былипроанализированы пробы, полученныепри очистке сточных нод.П р и м е р 1. Определение Ге( Н ) в осадках после очистки сточных вод от ванадия.0,1000 г пробы, содержащей 2-5Ч (1 Ч ), взвешивают с погрешностьюне более 0,0002 г, помещают н стаканемкостью 200.мл, смачивают водой,приливают 4 мл Н 504 (1:1) и растноряют при нагревании, не допускаякипячения.После полного разложения пробыраствор переводят в коническую колбу емкостью 500 мл, нейтрализуют 24МаОН до рН 10 (по универсальной индикаторной бумаге), вводят однократный избыток Ч (1 Ч ) по отношению кЧ (1 Ч ), приливают воды до 200 мл,нагревают до 80 еС, прибавляют МН 4 С 1до концентрации 0,5 М (5 г МН 4 С 1)и выдерживают при этой температуре15 мин. После охлаждения осадок раст.воряют НС 1 (1:1), допуская избытокодну-две капли. Проверяют рН раствора по индикаторной бумаге (рН должен быть равен 2), нагревают до 4550 , прибавляют 10-12 капель сульфосалицилоной кислоты и титруют раствором комплексона 1 И до переходаокраски из винно-красной до чистоэеленой,П р и м е р 2. Определение Ге( ГН ). в осадках (после очистки сточных нод от ванадия).0,1000 г пробы, содержащей 2-5У ( 1 Ч ), взвешивают с погрешностью не836587 Результаты определения Ге ( 1 й ) в модельных растворахУсодержащих Ч (1 Ч ) и Ч (Ч), при объемеЧ 200 мл, СМН 4 С 0,5 М, рН комплексообразования 10,рН тюгрования 1, п=З Ге (И 1), мг: Ге ( 1 Н ):Ч (1 Ч):Ч (Ч) определено, х введено 24,99 21,71 21,71 22,07 22,07 ,30,01 22 , 1 1 2 2 , 1 1 2 2 , 1 1 1:1:0 1:3:0 1:2:0 1:1:1 1:3:3 1:2:5 1;1:6 1:1:7 1:1:10 растворах, содержащих Ч (1 Ч) и Ч(Ч),45 при различных их соотношениях. Т а б л и ц а 2Результаты определения Ге ( 111 ) в осадках послеочистки сточных вод, навеска 0,1 г, объем 200 мл,пЗТ Определено Ге (1 Ц ), Ъ, х в способах: известном0,33 32,3929,66 32,06 28,49 1,17 более 0,0002 г, помещают в стакан емкостью 200 мл, смачивают водой, приливают 4 мл Н 504 (1:1) и раство- . ряют при нагревании, не допуская .кипячения.После полного разложения пробы раствор переводят в коническую колбу емкостью 500 мл, нейтрализуют 24 МаОН до рН 14 (по универсальной индикаторной бумаге), вводят пятикратный избыток Ч (У) по отношению к Ч (1 Ч ), приливают воды до 200 мл,В табл. 1 представлены результаты определения Ге ( 111 ) в модельных нагревают до 100 С, прибавляют МН 4 С 1 до концентрации 3,7 М (37 г МН 4 С 1) и кипятят 5 мин, После охлаждения осадок растворяют НС 1 (1 е 1), допуская избыток одну-две капли. Проверяют рН раствора до индикаторной бумаге (рН должен быть равен 2), нагревают до 45-50 , прибавляют 10- 12 капель сульфосалициловой кислоты и титруют раствором комплексона Н до перехода окраски из винно-красной до чиста-зеленой.Таблица 1 25,59 27,11 27,84 21,80 22,41 29,89 25,92 25,40 27,56836587 Продолжение табл. 2 Определено Ге (11), В, х в способах: 0,03 37,67 32,13 31,96 3764 31,05 31,58 1,08 0,38 Статическая обработка:5 воспр. (1) = 0,14; 5 воспр. (2) = Ор 13 у вычисл. 2,23; 0,05 (4) = 2,78 Формула изобретения Составитель А,ЖаворонковаРедактор Л.Курасова Техред Т, Маточка Корректор М.Демчик Заказ 3108/35 Тираж 907 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 В табл. 2 представлены результаты определения Ге ( Н ) известными предложенным методами,Преимуществами предлагаемогоспособа являютсяфповышение точностиопределения железа в анализируемомобъек;е эа.счет исключения операцииотделения железа в виде гидроокисипо прототипу, так как при отделениивозможны потери основного веществаи соосаждение примесей; упрощениеусловий определения железа за счет З 0исключения операций осаждения,фильт"роваиия, промывания и растворенияосадка и, как следствие, сокращениепродолжительности анализа (с 6 до1,5 ч). 35 1,Способ комплексонометрического 40определения железа ( 1 Н ) в ванадийсодержащих образцах, включающийрастворение их в серной кислоте и последующее титрование железа раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты при рН 1-2 в присутствии индикатора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения и повышения точности определения эа счетустранения мешающего влияния ванадия (ЪЧ ), предварительно перед титрованием в раствор вводят 1-5-кратный избыток ванадия (Ч), по отношению к ванадию (1 Ч ), при рН 10-14 иО, 5-3,7 М раствор соли аммония.2, Способ по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что растворс рН 10-14 выдерживают при 80-100 Св течение 5-15 мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, файнберг С.Ю. и Филиппова Н.А.Анализ руд цветных металлов. М.,Научи."техн.изд-во по черной металлургии, 1963, с. 414-430,2. Шварценбах Г. и флашка Г. Комплексонометрическое титрование. М.,