Способ кулонометрического определения иридия

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СООИИааесвии РЕСПУБЛИН(19 (И О 01 й 27/4 ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ГОСУД АРС ПО ДЕЛА 2А. ФедотоваАндреевавенный научпроект ный р БЬап А. Ехре6 раСепС.1 а 1. 1966, С 8,Кц 1 опоой юш ап 6 о 1, 43, ототип) .(71) Сибирский государстно-исследовательский иинститут цветной металлу(56) 1. Наггаг Ю. Е.гшепСз аз сопСго 11 еАпа 1 уСса 1 СЬейдаСгур 1148.2. 7 а 11 оп Ю. 1 РадешеСгхс йе 1 егйпаС оп оГгИццш ьп, сопсеФгаСез.,Ю 4, р. 602-603, 1071 (пр 54) (57), СПОСОБ КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОГОПРЕДЕЛЕНИЯ ИРИДИЯ (1,1) путем восстановления при контролируемом потенциале, заключакщийся в предварительном окислении перекисью водорода в присутствии соляной кислотыс последукщим электродоокислениемпри величине потенциала +1,00+0,01 Виридия в иридий (1 Ч) на платиновомэлектроде, отличающий с ятем, что, с целью повышения точности определения иридия в присутствиирутения и железа (111) растворы перед окислением иридия в иридий (1 У)обрабатывают смесью соляной и азотной кислот, взятых в соотнсваении.1;1,а определение иридия (111) проводятв присутствии 5 М фосфорной кислотыв области потенциалов платиновогоэлектрода +0,488-0,492 В .относительно насыщенного хлорсеребряногоэлектрода,38870. Элемент Содержание О, 1-0,6 2,0-2,6 РЬ Сц Рс О, 1-2,0 Рд 0,5-5,0 И 1 10,0 0,2-2,00 11,0-30,0 4,0 3,0-5,0 0,5-3 0 Йц 0,2-0,3 0,5 Те 1,0 0,020,3 Зп 5 Ь 81 1, О,0 10,0 3, 0-10,00,3 0,0 0,02 ф 9В Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при анализе проььпаленных продуктов, содеражщих платиновые металлы,Йзвестен также способ кулонометрического определения иридия в потенциостатическом режиме в окрестности потенциала платинового катода+О 40 В (относительно насыщенногокаломельного электрода) в синтетических растворах, содержащих миллиграммовые количества двух элементовиридия и палладия в двухкомпонентныхсистемах 1 .Этот способ также применим дляанапиза растворов, не содержащихпримеси цветных металлов и другихметаллов группы платины и золота.Недостатком способа является то,что процесс подготовки проб к анализу длителен, так как иридий переводится в четырехвалентное состояниехлорированием (процесс хлорированиядлится 30-40 мнн),Наибопее близким к предлагаемомуявляется способ кулонометрическогоопределения иридия путем восстановления при контролируемом потенциале,заключакщийся в предварительном окисленин перекисью водорода в присут"ствии соляной кислоты с последунщимэлектроокислением при +1,00+0,01 Виридия (111) в присутствии иридия(11) на платиновом электроде 2.1,Недостатком данного способа является то, что определение иридия1 ведется в присутствии только родик после отделения от цветных и осталь. ных платиновых металлов. Требуется проведение дополнительных операций для переведения иридия в хлор-форму после дистилляции рутения и осмия иэ сульфатных растворов, что увеличивает длительность анализа и понижает точность определения.Цель изобретения - повышение точности определения больших содержащийиридия в присутствии рутения и железа (1 1)Поставленная цель достигаетсятем, что,в кулонометрическом способеопределения иридия путем восстановления при контролируемом потенциале,заключающейся в предварительном окислении иридия до иридия (11) перекисью10 водорода в присутствии соляной кислоты с последующим электродоокислением при величине на платиновом электроде потенциала +1,00+0,01 В раство-,ры перед окислением иридия в иридий5 (11) обрабатывают смесью солянойи азотной кислот, взятых в соотнсиаениях 1:1, а определение иридия(11)проводят в присутствии 5 М фосфорнойкислоты в области потенциалов платиновОго электрода +0,488-0,492 В от,носительно насыщенного хлорсеребрянового электрода.Предварительную обработку растворов проводят смесью соляной и азот 25 ной кислот (11),Определение иридия выполнябтсяпредпочтительно при потенциале+0,492 В относительно нормальногокаломельного электрода.На фиг. 1 представлены электронные спектры поглощения рутения беэобработки (кривая 1) и после обработки (кривая 2) , на фиг. 2 - вольтамперные кривые соединений рутения,представленных до обработки смесьюЗ 5 кислот (кривая 3) и после обработки(кривая. 4); на фиг. 3 - вольтамперные кривые соединений ирйдия.Способ осуществляется следующимобразом.40 Растворы, приготовленные из.промвженного концентрата состава,обрабатывают при нагревании свесьюсоляной и азотной кислот (1:1).В табл. 1 представлен состав анализируемого концентрата.Таблица 1 Ъ Элемент Содержание, Ф,в е+0,490 +0,492 0,026 0,014 12,21 12,41 0,026 0,017 12,12 18,12 0,494 0,488 Проба НГМКириди евогоконцентрата, ноябрь 0,018 0,328 18,11 0,490 0,013 0,025 0,235 0,445 18,12 18,00 0,492 0,494 При такой обработке рутений переходит в нитрозохлрридный комплекс1,и НОС Я (фиг, 1, кривая 2), волт-,амперная кривая этдго соединения(фиг, 1, кривая, 1) и соединения, полученного. аналогичной обработкой иоквсленйого перекисю водорода в, прйсутствии соляной кислоты (фиг, 2,кривая 4) сдвинута в более отрицательную область на 0,2 В по отношению к волне восстановления иридия,что не мешает определению иридияв области потенциалов +0,488-0,492 Впри их совместном присутствии, затемпроводят предварительное окисление,иридия 11 до иридия 1 Ч перекисьюводорода в присутствии соляной кислоты при нагревании и последукицемкипячении раствора для удаления из"битка хлора и разложения избыткаперекиси водорода.ФЗлектроокисление выполняют вэлектрохимической ячейке на платиновом электроде при потенциале +1,000,01 В до низкого остаточного тока(20-40 мкА).,Из других элементов, присутствукщих в пробе, наиболыаее влияниена кулонометрическое определениеиридия оказывает Ге (11). Мешакщеевлияние ионов железа устраняют введением в анализируемый раствор 3-4 мпфосфорной кислоты (5 М) непосредственно иридия при их совместном Присутствии,В области 0,4-0,6 В в среде 0,2 н НС 1 волна восстановления иридия имеет четко выраженную область диффузионного тока (фиг. 3, кривая 5).Наиболвшее влияние из благородных металлов в этом диапазоне потенциалов оказывает рутений, присутству-кщий в виде смеси комплексных хпори дов. Однако нитроэохлоридный комплекс рутения в диапазоне потенциалов 0,48-0,52 В не обладает окислительно-восстановительными свойстваьк, о чем говорит низкий остаточныйток (фиг, 3, кривая 6), Следователь но, при переведении его в нитрозохлоридный комппекс устраняется влияниерутения при электролизе, что позволяет определять иридий в присутствиирутения.О . В той же области потенциалов(04-0,6 В) на определение иридияоказывает влияние и железо (1)Добавлением фосфорной кислоты железо(11) связывается в прочный комплекс, 5 равновесный потенциал сдвигаетсяв область 0,490-0,492 В, т,ев этомдиапазоне потенциала отсутствуетокислительно-восстановительный процесс (фиг. 3, кривая 7)." Это позволяет снизить до ьинимума влияниежелеза (111) (табл. 2).Исходя из няшесказанного, длякулонометрического определения иридия в присутствии рутения, железаи других элементов выбран диапазонпотенциалов 0,484-0,496 В, при котором устраняется нх мешакщее влияние.Табл. 3 подтверждает правильностьвыбора диапазона потенциалов,.Присутствующие в пробе РЬ, Сз; М 1 З 0,и друтие элементы в области потенци апов +0,488+0,492 В практически неоказывают влияния на определениеиридия-, так как дают незначительный. ток.35 Йепосредственно определение иридия восстановлением при контролируемом потенциале проводят в электрохимюческой ячейке в области потенци алов +О, 4 88-0, 492 В.В табл, 2 представлена зависимость определения иридия от величины потенциала рабочего электрода при о 6.Таблица 2 Среднее Относитель квадратич- ное отклоное откло- нение нение 510 38870 комплекс, устранение влияния железа и выбор определенной области потен-.циалов позволяют ускорить проведение анализа и улучшить точность результатов путем исключения операций по 5 отделению цветных и благородныхметалловСравнительные данные по определению содержания иридия в пооьышпен О ных концентратах в присутствии рутения предлагаемым способом и известным приведеныв табл. 3. Таблиц,а 3 Способопределения и хЪ 5 г 24 11,33 0,248 0,022 11,33+0,10 28 11,56 0,388 0,034 11,56+0,15 ПредлагаемыйИз нестный Конечная концентрация иридия определяется расчетным методом Мак Невина-Беккера и Мейтса.П р и м е р. Опыты проводят в лабораторных условиях на синтетических растворах и проьыапенных концентратах, содержащих платиновые н цветные металлы, количества которых указаны в табл1.Навеску пробы проьышленного концентрата массой 0,5 г сплавляют с З 5 пятикратным количеством перекиси натрия при 700 С в течение 30 вон. После охлаждения сплав выщелачивают смесью соляной и азотной кислот (3:1), упаривают до объема 40-50 см, переводят 6 Н соляной кислотой в колбу вместимостью 100 мл, Для опрЕделения иридия отбирают аликвотную часть (содержащую 1,5-5 мг иридия) в стакан емкостью 50 смф,.обрабатывают 20-25 см смесью соляной и 45 азотной кислот (1:1) под крышкой при нагревании в течение 40-60 мин, упаривают на водяной бане д влажных солей, приливают 4-5 см НС 1 6 Н (дпя получения в электрохимической 50 ячейке кислотности по НС 1 0,2-0,4 Н). В электролиэиой ячейке ЯСЭобъем доводят водой до 75-80 см. Рабочим, электродом служит платиновая сетка, (6 = 31 мм, Ь = 33 мм). Вспомогатель ным электродом служит спираль иэ платиновой проволоки (6 = 0,3 ык, Ф, = 100 ю). Электрод сравйениянасыщенный хлорсеребряный. Отделения для вспомогательного электрода и щ электрода сравнения заполняют 0,2 Н соляной кислотой. Проводят электродоокисление анализируемого раствора для более полного переведения иридия 1 в иридий Ч, при постоянном по 25 30 У К ИЗ данных таблицы видно, что для достижения поставленной цели необходимо использовать область потенциалов 0,488-0,492 В так как в этой области достигаются наиболее точные и воспроизводите результаты,Величина среднего квацратичного отклонения показывает, что наиболее воспроизводимые результаты получены при потенциале +0,492 В, в связи с чем предпочтительйо определение в этой области.Таким образом операции по переведению рутения в нитроэохлоридный тенциале рабочего электрода +1,0 + 0,01 В, используя потенциостат ПМ, до остаточного тока 20- 40 мкА. Затем потенциал рабочего электрода меняют на 0,492 В и проводят электролиэ раствора в присутствии 3-4 мп 5 М фосфорной кислоты в течение 7-10 мин, регистрируя кривую ток - время на самописце ПДП.Содержание иридия вычисляют по формуле, с учетом результата контрольного опыта, проведенного аналогично пробам,где О - количество электричества,прошедшее на восстановление иридия У, К;1,9918 - электрохивеческий,эквивалент иридия, мг/к,М - масса навески пробы, г;1000 - коэффициент переводамг в г,Количество электричества вычисляют по Формуле где 6 - начальная ордината графика,19 относительно сК - тангенс угла наклона графика 191 относительно й, разделенная на 0,434 с-,Предлагаемый способ позволяетпроводить определение иридия в промааленных концентратах и справах вприсутствии рутения, который является основным мешакщим элементом атакже в присутствии цветных и дру8 10 38870 " гих платиновых металлов, причемточность определения выше и срокивыполнения анализа уменьшены засчет сокращения аналитических операций отделения цветных и благородных ВНИИПИ Заказ 6223/ Тираж 873 Подпидн Филиал ППП фПатентф,г.ужгород,ул.Проектная,4 металлов (отгонка осмия и рутения из сульФатных сред, тиомочевинное осаждение благородйых металлов, растворение сульфидов благородных металлов) .5