Способ определения никеля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК О 9) Б 0 ип 359 С 01 М 31/22 С 01 И 21 78 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ фгОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт нефте- и углехимического синтеза при Иркутском государственном университете им. А,А. Жданова и Институт органической и физическойхимии им. А.Е,Арбузова Казанского филиала АН СССР(56) 1. Пешкова В.М., Савостина В.М. Аналитическая химия никеля. М., "Наука", 1966, с. 312.2. Авторское свидетельство СССР В 622761, кл. С 01 С 53/00, 1978.3. Авторское свидетельство СССР Ф 638879, кл. С 01 С 53/00, 1978,4. Авторское свидетельство СССР В 842029, кл. С 01 С 53/00, 1981.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯпутем перевода его в комплексное со-.единение с органическим азотсодержащим реагентом в водно-ацетоновой щелочной среде с последующим измерени-ем интенсивности окраски комплекса,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения селективности определения, в качестве органическогореагента используют 2-(4-метоксибензоил)-4-(2-нитрофенил)ацетгидразидин.Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу оп, ределения микрограммовых количествникеля, и может быть применено дляанализа различных никельсодержащих5природных и промышленных материалов.Известны способы определения никеля с использованием органических реагентов, таких как диметилглиоксим1, 1 в (4-окси-метилпиримидил)3-фенил(П -карбокси)фенилформазан. 2, 1,5-ди(2-карбоксиметоксифенил)-3-фенил-формазан 3.Основными недостатками таких способов определения никеля являютсянедостаточная чувствительность и селективность определения по отношениюк цинку, меди, кобальту, свинцу, железу и другим элементам.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ фотометрического определения никеля с исполь.зованием в качестве реагента 2-бен 25зоил-(2-нитрофенил)ацетгидразидина.Нижний предел определяемых концентраций никеля составляет 0,01 мкг/мл(рН 8,5) 4,Недостатками изве стного способаявляются необходимость приготовленияпо ходу анализа холостой пробы, дляполного связывания никеля в окрашенный комплекс необходим 5-ти кратныйизбыток реагента в растворе, малоиз 35бирательность по отношению к ионаммеди, цинка, свинца (до 5-ти кратныхколичеств), а при отделении гидроокисей железа, титана и редкоземельных элементов неизбежны потери никеляза счет адсорбирования его осадкамигидроокисей.Целью изобретения является повышение селективцости определения никеля,позволяющее проводить определениеникеля в присутствии больших количеств4других катионов и анионов (железа,цинка, меди, хлоридов, нитратов,фосфатов, фторидон), которые мешаютили оказывают влияние ца определение50никеля известными способами,Поставленная цель достигается способом определения никеля, согласно которому в качестве органического азэтсодержащего реагента используют 2-(4-метоксибензоил)-4-(2-нитрофенил)ацетгидразидин..При рН 7,2-10,6 в водцо-ацетоновой, среде образуется интенсивно окрашенное комплексное соединение никеля(Е = 5,310 при 600 нм), Методамиизомолярных серий, насыщЕния прямойлинии Асмуса, методом Комаря установлено, что соотношение металл - реагент 1 : 1. Концентрацию никеля определяют по градуировочному графику,построенному в тех же условиях постандартным растворам никеля в интервале от 0,01 до 1000 мкг/мл,Определению никеля не мешают следующие кратные количества ионов: кальция 1,4 10 , магния 1-10 , моФлибдена (1 Ч) 5 10 , железа (111) 3 10, меди (11) 1 10, кобальта (11) 2, титана (1 Ч) 7. 102, ванадия (Ч) 10, марганца (11) 1,5 10 2, алюминия 2 10 , цинка 2 103При определении никеля в присутствии гидрализующихся элементов в условиях его определения добавляют 1 мл 207-ггого раствора сегнетовой соли. При определении никеля предлагаемым способом нет необходимости готовить раствор сравнения, так как при максимуме поглощения окрашенного комплекса (11 - 600 нм) сам реагент практически не поглощает. Однако при рН ) 10,0 в растворе преобладает окрашенная ионизированная форма реагента с Ъ= 500-520 нм. Для устранения влияния поглощения этой формы нужно работать при рН ( 10,0 или экстрагировать избыток реагента четыреххлористым углеродом.Для снижения предела определения никеля комплексное окрашенное соединение экстрагируют н-бутиловым спиртом. Количественная экстракция комплекса наблюдается даже при соотношении объемов органической и водной фаз, равном 1;8, При использовании экстракции можно определять до 0,001 мкг/мл Иг.Способ осуществляют следующим образом. Навеску образца растворяют, помещают в мерную колбу емкостью 100 мл. Аликвотную часть, содержащую менее 100 мкг Их, помещают в колбу емкостью 25 мл, приливают 1 мл 0,1%-ного раствора реагента в ацетоне, 1 мл 20% ного раствора сегнетовой соли и доливают буферным раствором до метки. Оптическую плотность раствора определяют при 600 нм. Если содеркдние никеля мало, определения провалят по следующей методике, А.иквотцуючасть раствора, содержащую не более100 мкг М, помещают в делительнуюворонКу емкостью 50-100 мл, приливают 1 мл О, 1 -ного ацетонового. раствора реагента, 1 мл 20 .-ного раствора сегнетовой соли и доливают буферным раствором с рН 8,0-9,0 до 25 мл.Приливают 5 мл четыреххлористого углерода и экстрагируют избыток непрореагировавшего реагента в течение 1030 с. К водной фазе приливают 5,5 млн-бутилового спирта и экстрагируютв течение 1 мин, Водный слой отбрасывают, а органический слой сливаютв кювету с 2 = 1 см и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре (600 нм) на фоне н-бутилового спирта,П р и м е р 1, Навеску стали 20О, 1-0,2 г (стандартный образец 157 г,53 а) растворяют при нагревании в разбавленной соляной кислоте (1;1)с добавлением нескольких капель азотной кислоты (пл, 1,4) и помещают в 25мерную колбу емкостью 100 мл. Аликвотную часть раствора помещают вмерную колбу емкостью 25 мл, приливают 1 мл 0,1 -ного раствора реагента в ацетоне, 1 мл 20 .-ного раствора З 0сегнетовой соли и доливают буфернымраствором до метки. Оптическую плот.ность растворов измеряют ца спектрофотометре или фотоэлектроколориметре(при Э = 600 нм). Содержание никеля35рассчитывают по градуировочному графику, который строят в интервале концентраций от 5 до 100 мкг никеля.Результаты определения никеля в сталях (и = 4, Р = 0,95= 3,182) 40 приведены в табл. 1.П р и м е р 2. Способ определения никеля в сталях. Навеску стали 0,1 - 0,2 г растворяют при кагревации в разбавленной соляной кислоте (1;1) 45 с добавлением нескольких капель азотной кислоты (пл, 1,4) и помещают в мерную колбу емкостью 100 мл. Аликвотную часть раствора, содержащую це более 100 мкг Иэ., помещают в делитель ную вороцтку емкостью 50-100 мл, при.- ливают 1 мл 0,1%-ного ацетоцового раствора 2-(4-метоксибецзопл) - 4 (2- нитрофекил)ацетгпдразидица, 1 мл 20 -ного раствора сегцетовой соли и 55 доливают буферным раствором с рН 8,0-9,0 до 35 мл. 11 риливают 5 мл четыреххлористого углерода и экстрагируют избыток непрореагировавшего реагента в течение 30 с, К водной фазе приливают 5,5 мл н-бутилового спирта и экстрагируют комплексное соединение никеля в течение 60 с. Водный слой отбрасывают, а органический слой сливают в кювету с Р = 1 см и измеряют оптическую плотность на фотоэлектрокалориметре или спектрофотометре ( 7 = 605 нм) на фоне н-бутилового спирта.Результаты определения никеля в сталях (п = 4, Р = 0,95, г. = 3, 182) приведены в табл. 2,Оценка полученных результатов и сопоставление их с аттестованнымисодержаниями показывает отсутствие систематических ошибок,П р и м е р 3. Определение никеля в образцах асбеста. Навеску асбес. та 0,1-0,2 г растворяют при нагревании в царской водке, затем кипятят в течение 5-10 мин, нерастворимый осадок отфильтровывают, филътрат переносят в мерную колбу емкостью 100 мл. Далее определение никеля проводят аналогично способу, описанному в примере 2.Определение никеля в образцах асбеста (и = 6,о, 5 = 2,57 1) при)ведено в табл. 3.Сравнение результатов определения никеля (по Г и С-критериям), полученных двумя различными методами, показало отсутствие систематических расхождений между средними результатами.П р и м е р 4. Определение никеля в водах термальных источников.Воду термальных источников кон центрируют упаривацием, затем аликвотную часть раствора, содержащую не более 100 мкг Мэ., помещают в делительцую воронку, приливают 1 мл О, 1%-ного ацетоцового раствора 2 в (4- метоксибензоил-)-4-(2-нитрофенил)- ацетгидразидина, 1 мл сегнетовой соли и доливают буферным раствором с рН 8 э 0-9,0 до 25 мл, далее аналогично примеру 1. Определение никеля в водах термальных источников (и = 4, Соз,= 3, 182) приведено в табл. 4.)Преимущество предлагаемого способа по сравнению с известным способом определения малых концентраций никеля заключается в том, что органичес. кий реагент 2-(4-метоксибензоил)-4(2-нитроФенил) ацетгидразидин является более избирательным по отношению к ионам никеля, что значительно Таблица 1 Найдено,никеля,Х, % Аттестованное Стандартный обсодержаниеникеля, 7 разец53 а Таблица 2 Найдено,никеля,7 Стандартный обАттестованное 1 рЯХ содержаниеникеля, 7 разец 0,378-0,014 0,167-0,016 0,374 0,170 0,020 0,051 0,0074 0,0088 0,378 О, 167 157 г 53 а Таблица 3 1 айдено, % Проба атомно-абсорбционнымметодом,ч с гидразидином 741,824 7,2 3,8 826 2,4 829 3,5 836 0,187-0,006 838 2,8 0,084-0,004 842 Та бли ца 4Проба без добавки с добавкой 24,0 23,5,202 44,0 20,0 43,5 23,9 23,5 23,3 42,544,5 19,2 20,5 24,0 23,5 0,106 0,207 0,226 0,230 О, 190 О,О 8 О О, 111 0,211 0,225 0,227 0,187 0,084 0,008 0,008 0,005 0,008 0,005 0,003 О, 111 фо, 009 0,211-0,009 0,225+0,006 0,227-0,009 19,Я 3 0,56 19,83"0,88без добавки с добавкой от добавки 204 23,5 24,0 16,0 40,0 16,3 0,63 16,13-1,00 23,5 23,0 40,0 17,0 24,1 23,5 39,6 15,5 23,5 23,2 16,0 39,2 Заказ 6449/29 Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5