Способ определения хрома (yi)

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1, 975579(088,8) Опубликовано 23. 1.82. Бюллетень 43Дата опубликования описания 28.1.82 пв илам эебретеиий и еткрытий(72) Авторы изобретения Т. Д. Костыркина и А. С, Бабенко Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМА (И) 1Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения хрома в легированных сталях и других сложных по составу объектах.Известен фотометрический метод определения хрома с дифенилкарбазидом в водном растворе мешают многие ионы, особенно Мо и Ч, а также Ге, % и Нд в 1 О - 100-кратных избытках. Для устранения мешающего действия сопутствующих элементов их предварительно отделяют осаждением или другими методами.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения хрома с раствором дифенилкарбазида в метилизобутилкетоне, Способ заключается в том, что к растворенному образцу прибавляют фосфорную кислоту для маскирования железа, затем окисляют хром до У 1-валентяого состояния, аликвотную часть раствора экстрагируют в присутствии 2 мл 10 М НзР 04 10 мл метилизобутилкетона, насыщенного на 1 я. соляной кислотой. Смесь в делительной воронке помещают на 5 мин в ледяную баню. После 2этого добавляют 2 мл 10 н. соляной кислоты, перемешивают 1 мин и отбрасывают водную фазу. В присутствии более 8 мг железа экстракт промывают при помощи 20 мл 1 н. НС 1, Затем 5 мл экстракта, содержащего хром, помещают в кювету, в которой находится 1 мл раствора дифенилкарбазида и через 15 мин измеряют оптическую плотность при 540 нм. Комплекс . устойчив в течение 10 мин. При использо Овании этого метода влияние сопутствующих элементов значительно уменьшается, например определению не мешает до 320 мг железа 2.Недостатками способа является то, чтоон не может быть использован для анализа легированных сталей, содержащих значительные количества ванадия и молибдена.Кроме того при анализе сталей с низким содержанием, хрома для устранения мешающего влияния железа необходимо проведение следующих операций, удлиняющих анализ: маскирование железа фосфорной кислотой, охлаждение анализируемой смеси в ледяной бане, обработка охлажденного раствора НС 1, промывка экстракта раствором 1 н. НС. При этом образующий 975579 45 10 20 50 ся в метилизобутилкетоне комплекс хрома с дифенилкарбазидом (ДФК) устойчив во времени всего 10 мин, что составляет определенное неудобство в работе. Кроме того, применяемый для экстракции растворитель-метилизобутилкетон является одним из наиболее дорогостоящих реагентов (160 руб/кг). Цель изобретения является повышение избирательности определения хрома, по отношению к ванадию, молибдену и железу, упрощение и удешевление анализа.Цель достигается тем, что согласно способу, включающему экстракцию хрома (Ч 1) органическим растворителем - н-бутиловым спиртом при кислотности среды 0,5 н. Н 2504 - рН 2,0 и последующее фотометрическое определение с дифенилкарбазидом в ацетоне,Положительный эффект достигается тем, что хром (Ч 1) в виде аниона хорошо извлекается бутиловым спиртом в присутствии любого количества ионов ванадия, молибдена и железа, которые остаются в водной фазе и не мешают определению хрома в экстракте. В связи с этим отпадает необходимость всех операций анализа, связанных с устранением мешающего действия железа. Экстракт устойчив во времени в течение 6 ч. На чертеже представлена зависимость оптической плотности экстракта от кислот- ности водНой фазы.Максимальная экстракция хрома бутанолом наблюдается в интервале кислот- ности 0,5 н. Н 50 - рН 2,0. При больших или меньших значениях кислотности водной фазы степень извлечения хрома снижается и оптическая плотность экстракта в присутствии ДФК падает.В предложенном методе хром (Ч 1) предварительно извлекается бутанолом, а затем к экстракту добавляют ДФК, т. к. интенсивно окрашенный комплекс хрома (Ч 1) с ДФК образуется в экстракте, в то время как сопутствующие иоНы металлов остаются в водной фазе и не мешают определению хрома 1 Ч 1,Положительный эффект от использования именно бутилового спирта при использовании ряда растворителей доказан следующим образом. 20 мкг хрома (Ч 1) экстрагируют 10 мл различных растворителей в интервале кислотности 3 н. кислота - рН 6,7. После отделения органической фазы в водной фазе создают рНи прибавляют к ней ДФК.В табл. 1 приведены данные оптической плотности после экстракции хрома (Ч 1) с использованием различных растворителей,25 Эо 35 40 45 Оп ическая плотность раствора до экстракции 0,745, рН.Способ осуществляется следующим образом.Пример 1. Аликвоту раствора, содержа щую до 20 мкг хрома (Ч 1), помещают в делительную воронку емкостью 50 - 100 мл, прибавляют 0,1 н. серную кислоту до 20 мл, О мл н-бутилового спирта, предварительно насыщенного 0,1 н. раствором Н 2504, и экстрагируют 10 мл бутанола в течение 1 мин.В кювету = 1 см помещают 0,5 мл 0,25/о-ного раствора ДФКв ацетоне, 5 мл экстракта, перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре ФЭК - М с зеленым светофильтром. Находят концентрацию хрома и сравнивают с оптической плотностью экстракта (аналогично полученного) стандартного раствора хрома (Ч 1).Пример 2. Навеску стали 1 - 0,1 г (при содержании хрома 0,1 - 0,5%) растворяют в 25 мл Н 504 (1:4), прибавляют по каплям НИО (Р=1,4 г/смз) до прекращения вспенивайия и выделения паров окислов азота. Раствор упаривают до паров серной кислоты, растворяют при нагревании выпавшие соли в 50 мл воды, добавляют 1 - 2 мл 0,1 н. АдЫОз и при помешивании раствора небольшими порциями 2 г (МН 4)250 в, Раствор кипятят в течение 15 мий. охлаждают, переносят в мерную колбу емкостью 100 мл, доводят дистиллированной водой до метки и хорошо перемешивают.Аликвоту раствора, содержащую 2 - 20 мкг бг (Ч 1), нейтрализуют (при необходимости) едким натром до рН 1 по универсальному индикатору. Далее определение проводят аналогичйо примеру 1.В табл, 2 приведены результаты анализа стандартных растворов хрома (Ч 1); в табл. 3 - результаты анализа стандартных образцов легированных сталей.Таким образом, предлагаемый способ в отличие от известного дает возможность определять хром в присутствии любых количеств ванадия, молибдена и железа, Образующийся комплекс хрома (Ч 1) с ДФК в бутиловом спирте устойчив в течение 6 ч. Для экстракции используется Н-бутиловый спирт квалификации Ч более чем в 100 раз дешевый, чем метилизобутилкетон. По избрательности предлагаемый метод в отличие от известного дает возможность определять хром в присутствии молибдена и любых избытков ванадия, при этом не требуется маскирование железа фосфорной кислотой, т. е. предлагаемый метод более избирателей.975579 5 Растворитель 0,750 0,738 0,730 НитрометанДихлорэтанХлороформ Четыреххлористыйуглерод 0,740 0,112 0,034 Изоамиловый спиртБутиловый спирт Т а б л и ц а 2 510 Относительная Найденохрома,мкг Введенохрома,мкг погрешность, о 2,12 1,96 3,47" 3,43 +0,0717,280,009 1,60 8,69 17,33 8,690,17 1,94 8,66" 5,31 Таблиц а 3 Стандартный.образец Содержание хрома,о246 а 0 55 0,546+0,00816,19 16,25+0,40 0,14 0,140+0,004 1,46 0,53 307 2,46 1,27 88 с 1,29 2,93 н-бутиловым спиртом при кислотности среды 0,5 н. НАДБО, - рН 2,0.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что в качестве органического реагентаиспользуют раствор дифенилкарбазида вацетоне,50 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Умланд ф. и др. Комплексные соединения в аналитической химии. М., Мир,1975, с. 416.2. Там же, с, 417 (прототип). формула изобретения В присутствии 1 г железа Способ определения хрома Ч 1), включающий экстракцию бихромат-ионов органическим раСтворителем, добавление к экстракту раствора органического реагента - дифенилкарбазида и фотометрирование образовавшегося комплекса, отличающийся тем, что, с целью повышения избирательности способа по отношению к ванадию, молибдену и железу и его упрощения, экстракцию бихромат-ионов осуществляют Оптическая плотность4/5 ая, 4 Редактор Н. ГунькоЗаказ 8268/32ВНИ Составитель А. ЖТехред И, ВересТираж 509И Государственного коделам изобретений иМосква, Ж - 35, РаушскП Патент, г. Ужгород ектор В. Прохненкисное Подимитета СССоткрытийая наб., д.ул. Проек