Способ фотометрического определения висмута

Союз Советскнк Социалистических Республик(22) Заявлено 181079 (21) 2827998/23-26 с присоединением заявки Йо -С 01 6 29/00 6 01 й 21/27 Государственный комитет СССР по делам изобретений и откРытий(54) СПОСОБ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯВИСМУТА Изобретение относится к аналитической химии, а именно для отделения висмута от сопутствующих элементов с последуккцим спектрофотометрическим определением его в различных сложных объектах.Известен фотометирический способ определения висмута путем отделения его от меди и никеля с помощью смеси .моно-этилгексилфосфорной и ди- этилгексилфосфорной кислот (М 2 ЭГФК И Д 2 ЭГФК) в бензоле. После отделения висмута его реэкстрагируют азотной кислотой и определяют фотометрически с помощью тиомочевины (11.Однако этот метод является весьма трудоемким.Известен способ фотометрического определения висмута с использованием в качестве органического реагента - сульфобензолаэопирогаллола. Реагент образует е В комплексное соединение красного цвета.при д = 460 нм. Максимальный выход комплекса наблюдается в 0,1 н. НС 1, Н 04, НЗР 04, НМО, Молярный Коэффициент погашения комплекса Е = 5.104. Определению не мешают 1000 кратные количества Си, 300- кратные Со (й), 200-кратные 2 п (и) и т. д Ь 1 Определению мешают Ге, Ы, Мо.Недостатком способа является недостаточная чувствительность и селективностьЦель изобретения - повышение чув" ствительности и избирательности способа.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу фотометрического определения висмута, включаю.-, щему введение органического реагента и последующее измерение оптической плотности окрашенного комплекса, в качестве органического реагента используют 2,3,4-трнокси-иод-азобензол (ТИАБ). Определение висмута проводят в органической фазе.Синтез реагента. 10,95 г (0,05 моль) п-иоданилина ч.д.а. растворяют. в стакане в 15 мл концентрированной НС 1 с добавлением 60 мл воды. Смесь охлаждают в ледяной бане. При ОфС по каплям вводят 3,4 г (0,05 моль) йайО в 10 мл воды. В процессе диаэотирования раствор перемешивают 40-50 мин, Конец диаэотирования контролируют по подкрахмальной бумаге, после добавпения всего раствора йайО.880987 Т а блица 1 Сопут элеме ое отношен ьфобензол-азо-пирогал:1000 Для проведения азосочетания 6,43 г(0,051 моль) пирогаллола растворяютв 60 мл воды и доводят рН растворадо 3Перед азосочетанием удаляют избыток нитрита введением малыми порциями, при постоянном перемешивании,,сухой мочевины. Далее к раствору нирогаллола по каплям, при постоянномперемешивании при 0 С, 30-40 миндобавляют смесь после диазотирования.Реакционную смесь перемешивают 1,52 ч и оставляют до утра, с добавлением 10 мл концентрированной НС),Выделившейся осадок отфильтровываютна воронке Бюхнера. Осадок на Фильтре отжимают, промывают холодной дистилированной водой, снимают с Фильтра, перекристаллизовывают дважды иээтанола и сушат в зксикаторе надСаС 1 р,Выход 778 т. пл. 138 оС с разложением.Найдено, Ъ: С 40,00, Н 2,13,М 6,51,Вычислено, %: С 40,45, Н 2,53,М 7,87.Очищенный и высушенный продуктпредставляет собой порошок темно-коричневого цвета, хорошо растворимый в ацетоне, диоксане, диметилформамице, диметилформоксиде, нитрометане,несколько хуже в спирте и хлороформеи практически не растворим в СС 14бензоле и воде. Чистоту реагента контролируют хроматографией на бумаге.Реагент отличается чувствительностьюи избирательностью и дает воэможность одновременного отделения и определения висмута в сплавах на медной основе в стандартных образцахМН 16, Л 80, Л 85, Л 90, в металлической меди и смеси ионов меди с никелем,2,3,4-Триокси-иод-аэобензол(ТИАБ) реагирует с висмутом н среде15 0,4 н.НС)НМОНЬОН РО,НС 10 к дорН 10. Максимум светопоглощения комплекса находится при 490 мм, а реагента при 400 нм. Молярный коэффициентпогашения комплекса в 0,05 н. НМО20 равен 71000. Определяемый интервалконцентрации ионов В 0,2-10 мкг/мл.В этой среде определению висмута немешаюТ Сц, М, Со, Еп, РЬ и др. Сравнительные.данные в сплавах СОМН 16 поизбирательности реакций висмута с предложенным реагентом и известным представлены в табл. 1 (и =8, Р = 0,95 т).880987 Продолжение табл. 1 Допустимое весовое отношение Сопутствующий элементредложенный реагентСульфобензол-азо-пирогалол 2 п ( ) 1:200 1:1000 д 1 Оп) 1:320 1:300 1:60 1;300 1;200 1;10 1:5 1:500 1;10 1:5 1:5 Предложенный реагент обеспечивает достаточно высокую специфичность определения висмута, кроме того, этот 30 реагент позволяет проводить цветную реакцию в кислой среде, что наряду с повышением избирательности реакции исключает помехи, связанные с гидролизом катионов висмута, и резко уско ряет ход анализа.Комплекс висмута с ТИАБ хорошо экстрагируется в смеси хлороформ н.бутиловый и изо-бутиловый спирт (3:2) и смеси СС 1, н, бутиловый, изобути ловый спирты (3:2) соответственно.Полученные экстракты прозрачные и устойчивы более суток. Таким образом, реагент позволяет отделить висмут от других элементов и одновременно, не реэкстрагируя, определить в органической фазе. Кроме того, идет одновременное концентрирование висмута с ТИАБ, так как висмут определяется с одинаковой точностью из 15 и 50 мл раствора водной фазы. Таким образом, ТИАБ может применяться для определения микрограммовых количеств висмута в сильно разбавленных растворах с предварительным койцентрированием и последующим экстракционнофотометри ческим определением. 411 0,0008 2,2 855,0 1,6 310111,00,074 0,046 0,000850,0031 О, 003 412 Сг(10) Н 9 О Ге (и) Ге(Н ) т(й ) Ц(Н ) Но(Ъ ) П р и м е р 1. Отделение и определение висмута в сплавах Браж СО МН 16.Ход определения, Растворяют при нагревании 5 г пробы с содержанием 0,005-0,008 В в 30 мл 1: 1 НМО(пл, 1,40) в стакане 250 мл, накрытом часовым стеклом, Раствор упаривают до 10-15 мл, по охлаждении разбавляют водой до метки в колбе на 50 мл. Из полученного раствора отбирают 2-6 мл в делительную воронку, прибавляют несколько капель 1:1 раствора аммиака для нейтрализации раствора, 2 мл 0,1 М раствора аскорбиновой кислоты для восстановления Ге (к ), затем 2 мл 1.10 М ацетонового раствора ТИАБ и 20 мл 0,05 н. НЙО.Экстрагируют смесью хлороформ-изобутиловый спирт (3;2). Измеряют оптическую плотность комплекса на ФЭК(светофильтр У 5) в кювете 6 = 2 см, или СфА при А = 490 нм в кювете Г = 1 см на фоне реагента. Результаты определения висмута (10 ) в стандартных образцах (в сплавах СОМИ 16) представлены в табл. 2 (и = 5, Р = 0,95). Метод является экспрессным. Время определения, исключая разложение пробы, не превышает 10 мин.Таблица 2880987 7 Продолжение табл. 21б 413 Ок 004 000408 0029 414 О, 002 Ою 00203Ою 00155Ою 0035 0,030 0,031 Ою 053 415 0,00150,003 416 творяют по такой же схеме как в примере 1. Разбавляют водой в колбе емкостью 100 мл. Экспериментальные данные определения висмута в смеси меди и никеля представлены в табл. 3Таблица 3 5 х- 100х Найдено В, мкг/25 мл Аликвот, мл 5 г 1050+0003 0,5 2107+0,003 41440004 6386 Ою 003 1,0 2 юО Ок 9 1,9 3,0 1,6 8387+0004 4,0 103/ 7010 к 002 0,2 5,0 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что определение висмута проводят в органической фазе. формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Левин И,А Шаталова А,А."Журнал аналитической химии", В 21,1966, вып. 7, с. 876. 2. Авторское свидетельство СССР ф 572677, кл. 6 01 М 21/27 ф 1974Заказ 9851/36 Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", гУжгород, ул, Проектная, 4 П р и м е р 2. Определение висмута в смеси меди и никеля,Ход определения, Полученную смесь,гд Сы 2,5, М 1 1,45 в 0,002 г 81 рас 1. Способ фотометрического определения висмута, включающий введение органического реагента с последующим измерением оптической плотности акра шенного комплекса, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности, в,качестве органического реагента используют .2,3,4-триокси-иод-азобензол. 0,0113 Оф 0114 Оф 0087 0,0187 00165 Ок 0022 1,3 408112,0 1 г 2 20350 1 ф 1 155 й 19 фО 2/1 350116 кО