Способ определения ванадия (у)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 05 6 .01 ИЗОБРЕТЕТЕЛЬСТВУ ИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(71) Ужгородский государственный университет(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ Ч(57) Изобретение относится к способам экстракционно-фотометрического определения ванадия Ч и может быть использовано при анализе ванадийсодержащих объектов. Цель изобретения - повышение чувствиИзобретение относится к аналитической химии, а именно к способам зкстракционно-фотометрического определения ванадия, и может быть использовано при анализе ванадийсодержащих объектов, в том числе материалов порошковой металлургии титана,Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ экстр а к ци он но-фот о метрического определения ванадия (Ч), включающий пе-. ревод его в растворе в ионный ассоциат (ИА) с 3,5-динитропирокатехином (ДНП) и бриллиантовым зеленым (БЗ), зкстракцию и последующее фотометрирование ИА в экстракте. ИА экстрагируют четыреххлористым углеродом из 0,025 М раствора серной кислоты в виде ЧО(ОН) (ДНП)2(БЗЪ Мешают определению ванадия тительности анализа, Сущность предлагаемого способа заключается в переводе ванадия (У) в ионный ассоциат с роданид-ионами и основным красителем- бистриметинцианином А с концентрацией их в анализируемом растворе 0,5 - 1,0 и (1,0 - 1,3) 10 М соответственно при рН среды 1,4 - 2,7, экстракции комплекса смесью толуола с циклогексанолом при их объемном соотношении 4;1 и последующем фотометрировании экстракта, Чувствительность анализа возрастает практически в два раза - до 0,0008 мкг/мл. 7 табл. тан,молибден, вольфрам, ЭДТА и роданидионы.Известный способ имеет следующие недостатки. Чувствительность определения ванадия (Ч) не очень высока, молярный коэффициент поглощения ИА в экстракте при 630 нм равен 1,7105. Кроме того, экстракцию ИА проводят в узком интервале кислотности (рН 1,3 0,1), несоблюдение которого приводит к маловоспроизводимым результатам анализа. Прямолинейность зависимости оптической плотности экстрактов ИА от концентрации ванадия соблюдается в узком интервале 0.005 - 0,3 мкг/мл Ч(Ч).Целью изобретения является повышение чувствительности анализаПоставленная цель достигается тем, что при способе зкстракционно-фотометрического определения ванадия (Ч). включающем его перевод в ионный ассоциат с электроотрицательным лигандом и основнымкрасителем, экстракцию ассоциата органическим растворителем и последующее фотометрирование экстракта, в качествеэлектроотрицательного лиганда, основногокрасителя и растворителя используютсоответственно роданид-ионы, бистриметинцианин А (БЦА) и смесь (4:1) толуола сциклогексанолом, Ионный ассоциат ванадия Я экстрагируют из водного раствора срН 1,4 - 2.7 и фотометрируют в видеВ чфО(ОН)НСЗ)43, (где К - катион БЦА).Краситель бистриметинцианин А имеетформулу СН,СНСН-СН"СН"1СНИН 30"1СНСН%; +-СН СН 8 ИнСНи является ангулярным изомером цианинового красителя с двумя сопряженными хромоф орами.Максимальная чувствительность определения ванадия Я достигается в следующих условиях; общая кислотность водного; раствора рН 1,4 - 2,7, равновесная концен, трация роданид-иона и красителя БЦА соответственно равна 0,5 - 1,0 и (1 - 1,3) 10 М..4В оптимальных условиях образования и экстракции ИА ванадия (Ч) молярный коэффициент поглощения при извлечении смесью(4:1) толуола с циклогексанолом равен3,15 10 при 575 нм, Нижний предел определения ванадия 0,0008 мкгlмл. При испорьзовании других экстрагентов (бензолэССИ, хлороформа, спиртов. кетонов), а также их смФсей чувствительность определения ванадия уменьшается,Сопоставительная оценка чувствительности для известных и предлагаемого способов и,рйведена а табл.1.Равновесная экстракция ИА ванадия (Яустанавливается зв 1 - 1,5 мин. Окраскаэкстрактов устойчива в течение 4 - 5 ч, Светопоглощение окрашенных экстрактов подчиняется закону Бера в диапазонеконцентраций ванадия (Ч) 0,004 - 0,9мкг/мл. Определению предложенным способом не мешают щелочные, щелочноземельные металлы, бор, алюминий, кадмий,никель, свинец, железо (И), медь, марганец.55 П р и м е р 3. В градуированные пробирки с притертыми. пробками вводят 1,02 мкг ванадия (/) 0,2 мл 1 ОЪраствора МН 4 ЧОз), разные количества 5 М раствора роданида аммония, 0,5 мл 0,1 М раствора НС 1,0 мл 5 10 М раствора красителя БЦА и дистилИз анионов не мешают определению хлориды, бромиды, сульфаты, фосфаты, нитраты иацетаты.П Р и м е р 1, В градуированные пробир 5 ки с притертыми пробками вводят 1,02 мкг.ванадия (Ч) (0,2 мл 10 ирастворэ КН 4 ЧОз),0,5 мл 5 М раствора ИН 45 СИ, 0,5 мл 0,1 Мраствора НС,2,8 мл дистиллированной водыи 1,0 мл 5 10 М раствора красителя БЦА,10 Серию таких растворов экстрагируют 5 млсмеси толуола с циклогексанолом (при разных их объемных отношениях) в течение 1мин. Экстракты отделяют, центрифугируюти измеряют оптическую плотность А при 57515 нм на спектрофотометре СФв кюветах с1=0,1 см относительно экстракта контрольного опыта (без ванадия), Из значений Арассчитывают величины молярных коэффициентов поглощения,20 Данные представлены в табл.2, из которой следует, что чувствительность.определения ванадия (Ч) по предложенномуспособу максимальна при объемном соотношении толуола с циклогексанолом 4;1. При25 других соотношениях этих органическихрастворителей чувствительность методауменьшается за счет уменьшения значенийоптических плотностей экстрактов ИА.П р и м е р 2, В градуированные пробир 30 ки с притертыми пробками вводят 1,02 мкгванадия (Ч) (0,2 мл 10 0,5 мм растворай Н 4/Оз), М раствора роданида аммония, 0,5мл 0,1 М раствора НС 1, 1,0 мл 5 10 М раствора красителя БЦА и дис 1 иллированную35 воду до общего обьема водного раствора 5мл, рН полученного раствора 2. Раствор экстрэгируют смесью (4:1) толуола с циклогексаном в течение 1 мин, Экстракты отделяюти далее определение ведут аналогично при 40 меру 1, Такие же опыты проводят с добавлением менее и.более концентрированныхрастворов НС 1 для создания различных рН,значение которых контролируют с помощьюрН-метра (в ячейке для микроизмерений).45 Данные представлены в табл.З, из которой следует, что чувствительность определения ванадия (Ч) по предложенномуспособу максимальна при кислотности водного раствора в интервале 1,4 - 2,7. Вне50 этого интервала рН чувствительность метода уменьшается за счет уменьшения значений оптических плотностей экстрактов.1714501 лированную воду до общего объема 5 мл. Приливают 5 мл смеси (4:1) толуола с циклогексанолом и экстрагируют в течение 1 мин. Зкстракты отделяют и определение ведут аналогично примеру 1,Данные представлены в табл,4, из которой следует, что чувствительность определения ванадия по предложенному способумаксимальна при равновесной концентрации роданида аммония 0,5 - 1.0 М Яридругой концентрации роданида аммониячувствительность определения ванадия (Ч)уменьшается.П р и м е р 4. В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 1,02 мкгванадия(Ч)(0,2 мл 104 М раствора НН 4 ИОз),. 0,5 мл 5 М раствора роданида. аммония, 0,5мл 0,1 раствора НС,0 разные количества5 10 М раствора красителя БЦА и дистиллированную воду до общего объема 5 мл.Приливают 5 мл смеси (4:1) толуола с циклогексанолом и экстрагируют в течение 1 мин.Зкстракты отделяют и далее определение. ведут аналогично примеру 1. 25Данные представлены в табл;5, из кото- .рой следует, что чувствительность определения ванадия по предложенному способумаксимальна при равновесной концентрации красителя БЦА в водном растворе (1.0 - 301,3) 10 М, При другой концентрации кра. сителя чувствительность определения ванадия уменьшается.Для экспериментальной проверки способа проведено определение ванадия (Ч) в 35растворе его чистых солей и в металлическом титане,П р и м е р 5. Определение ванадия врастворах его чистых солей. В градуированные.пробирки с притертыми пробками вводят 0;51 мкг ванадия (0,1 мл 10 М ИН 4 МОз),0,5 мл 5 М раствора роданида аммония, 0,5мл 0,1 Мраствора НС, 1,0 мл 5 10 М раствора красителя БЦА и дистиллированнуюводу до общего объема 5 мл. Приливают 5 45мл смеси (4;1) толуола с циклогексанолом иэкстрагируют в течение 1 мин. Органическую фазу отделяют, центрифугируют и измеряют оптическую плотность наспектрофотометре СФпри 575 нм относительно экстракта контрольного опыта(без ванадия), Количество ванадия определяют по градуировочному графику,построенному аналогично с помощью стандартных растворов ванадия (Ч) в диапазонеего концентрации 0,004 - 0,9 мкг/мл. Полученные данные представлены в табл.б,Формула изобретения Способ определения ванадия (Ч), включающий перевод его в ион.ный ассоциат с злектроотрицательным лигандом и основным красителем в среде соляной кислоты, экстракцию органическим растворителем и последующее фотометрирование, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности анализа, в качестве электроотрицательного лиганда используют роданид-ионы, основного красителя бистриметинцианин А с концентрацией в анализируемом растворе соответственно 0,5 - 1,0 и (1,0 -1,3) 10 М, перевод осуще1714501 8 . ствляют в среде соляной кислоты при рН 1,4 -2:,7, а в качестве растворителя применяют смесь толуола с циклогексанолом при ихобьемном соотношении 4:1. Таблица 1 а л и м е ч а н и е. Равновесная концентрация БЦА 1 10 4 ррН 2, 1,02 мкг ванади10 1714501 Табл и цэ 5 и е: Равновесная концентрация роданида аммо,02 мк м ванад Табли Табли Составитель И;Балог ехред М.Моргентал.Юрковецк Реда орректор С.Шев Заказ б 89 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский. комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101