Способ экстракционно-фотометрического определения серебра

. Журнал В 10, с. я является Моля рный тельно неГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ужгородский государственный университет и Институт органической химииАН УССР(56) 1. Коп Т., Каюп. М. Апа 3. СЫа. аста, 1979,ч. 109, В 1, р, 107.2. Бусев А,И. Шестидесятная Н,Л, Журнал аналитической химии, 1974, т, 29, М 6,с. 1138.3. Шестидесятная Н.Л., КотелянскаяЛ,И., Чучулина И.Я. Журнал аналитическойхимии, 1975, т. 30, Ь 7, с, 1303,4. Мушкало И;Л Согуляев Ю.Аорганической химии. 1987, т. 23,2212. Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к способам экстракционно-фотометрического. определения серебра, и может быть использовано при анализе различных серебросодержащих объектов, в том числе полупроводниковых пленок.Известен способ экстракционно-фото- метрического определения серебра, включающий экстракцию ионного ассоциата (ИА) серебра с цианид-ионами и основным красителем - метиленовым синим. ИА серебра(54) СПОСОБ ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТО- МЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЕБРА(57) . Изобретение относится к аналитической химии, Цель изобретения - повышение чувствительности при одновременном упрощении способа за счет снижения требований к величине рН зкстрагируемого раствора, Для этого проводят экстракцию толуолом ионного ассоциата серебра с иодид-ионами и цианиновым красителем - 1,1-тетраметиленбисиндокарбоцианином (ТБИК). Концентрация иодид-ионов и красителя ТБИК равна 0,08 - 0,16 и(5-6) 10 М соответственно, Экстракцию ассоциата ведут из раствора с рН 1 - 11. Молярный коэффициент поглощения окрашенных экстрактов З при 566 нм равен 2,4210 . Закон Бера соблюдается в диапазоне концентраций серебра 0,005 - 2,5 мкг/мл. Способ используют для определения серебра в пленках полупроводниковых соединений, 6 табл,экстрагируют дихлорэтаном при кислотности среды рН 7-8 (1).Используемый цианид калисильно токсичным веществом.коэффициент поглощения относивысок - 9,95 ф 10 при 657 нм,Известен способ экстракционно-фото- метрического определения серебра, включающий перевод его в ионный ассоциат с иодид-ионами и бриллиантовым зеленым и экстракцию ИА органическим растворителем. Оптимальной кислотностью является 1 н. серная кислота, а чувствительность максимальна при экстракции ИА серебра смесью (10:1) бензола с ацетофеноном. Значение молярного коэффициента поглощения при этом равно 6,910 при 642 нм 2.Наиболее близким к предлагаемому является способ экстракционно-фотометрического определения серебра, включающий перевод его в ионный ассоциат с бромидионами и основными красителями трифенилметанового ряда; малахитовым зеленым, бриллиантовым зеленым, метиловым фиолетовым и этиловым фиолетовым. Наиболее эффективным реагентом является этиловый фиолетовый, При использовании в качестве экстрагента толуола область экстракции ИА серебра достигает максимального значения при рН 2, Оптимальная концентрация бромид-ионов в растворе - 0,2-0,3 М. Закон Бера соблюдается в интервале концентрации серебра 0,1 - 1,0 мкг/мл. Определению серебра не мешают магний, стронций, цинк, алюминий, висмут, хром , марганецжелезо, кобальт, никель сульфаты, нитраты, хлориды 3).Известный способ имеет следующие недостатки. Чувствительность определения относительно невысока, молярный козффициею поглощения при 615 нм составляет 10,33 10, ИА серебра извлекается при уз 4ком значении рН ( 0), что отрицательно влияет на воспроизводимость результатов,Целью изобретения является повышение чувствительности при одновременном упрощении способа за счет снижения требований к величине рН экстрагируемогораствора,Для этого осуществляют перевод серебра в ионный ассоциат с галогенид-ионом и основным красителем. зкстракцию ассоциата толуолом и последующее фотометрирование экстракта, в качестве красителя используют 1,1 -тетраметиленбисин 5 докарбоцианин в концентрации (5-6)10 М, в качестве галогенида - иодид-ионы в концентрации 0,08-0,16 М, а экстракцию ионного ассоциата ведут при рН 1 - 11.Краситель 1,1 -тетраметиленбисиндокарбоцианин (ТБИК) имеет формулу Краситель ТБИК в качестве реагента в аналитической химии предлагается впервые. Синтез и свойства красителя описаны в работе (4).Максимальная чувствительность определения серебра достигается в следующих условиях, Общая кислотность водного раствора составляет рН 1-11, концентрация иодид-ионов и красителя ТБИК равна 0,08- 0,16 и (5-6) 10 М соответственно. В оптимальных условиях определения серебра молярный коэффициент поглощения при экстракции толуолом равен 2,42.10 при 566 нм (Хвах ) Нижний предел обнаружения серебра - 4,5 10 мкг/мл.При использовании других экстраген-. тов (бензола, ксилола, кетонов, бутилацетата, амилацетата и др.),а также их смесей чувствительность определения серебра уменьшается.Сопоставительная оценка чувствительности для известных и предлагаемого способов приведена в табл. 1,Равновесие экстракции ИА серебра устанавливается за 1-1,5 мин. Окраска экстрактов устойчива в течении 1 - 2 ч, Светопоглощение окрашенных экстрактов подчиняется закону Бера в диапазоне определяемых концентраций серебра 0,005- 2,5 мкг/мл.Определению серебра предлагаемым способом не мешают щелочные, щелочноземельные металлы, алюминий, галлий, цинк. висмут, марганец, железо,кобальт, никель, сульфаты, хлориды, бромиды, нитраты и Фосфаты,В табл, 2-4 приведены примеры и экспериментальные данные, доказывающие существенность оптимальной кислотности, концентраций красителя и иодид-ионов для достижения максимальной чувствительности.П р и м е р 1. 8 градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 10,79 мкг серебра (0,2 мл 5 10 М раствора нитрата серебра), 0,5 мл 1 М раствора иодида калия, 0,5 мл 0,05 М раствора серной кислоты, 0,5 мл 510 М раствора красителя ТБИК и дистиллированной воды до общего обьема водного раствора 5 мл, рН полученного раствора 2. Смесь зкстрагируют 5 мл толуола в течение 1 мин. Экстракты отделяют и через 10 мин измеряют оптическую плотность (А) при 566 нм на спектрофотометре Сфв кюветах с длиной оптического пути= 0,3 см относительно экстракта контрольного опыта (без серебра), Из значений А рассчитывают величины молярных коэффициентов поглощения. Такие же опыты проводят с добавлением разбавленных растворов НС и йаОН для создания различных рН водного 5 10 15 20 25 30 35 40 45раствора, значение которых контролируют примеру 2.Данные представлены в табл, 4, из которой следует, что чувствительность определения серебра максимальна при равновесной концентрации иодид-ионов 40(по иодиду калия), равной 0,08-0,16 М. При другой концентрации иодид-ионов чувствительность определения серебра уменьшается,Для экспериментальной проверки предлагаемого способа проведено опреде 50 ление серебра в растворе его чистых солей и полупроводниковых пленках.П р и м е р 4, Определение серебра в растворах его чистых солей. В градуированные пробирки с притертыми пробками вво дят 1,08 мкг серебра (0,2 мл 510 М раствора нитрата серебра), 0,5 мл 1 М раствора иодида калия, 0,5 мл 510 М раствора с помощью рН-метра (в ячейке для микроизмерений),Данные представлены в табл, 2, из которой следует, что чувствительность определения серебра по предлагаемому способумаксимальна при кислотности раствора винтервале рН 1 - 11. Вне этого интервала рНчувствительность метода уменьшается засчет уменьшения значений оптических 10плотностей экстрактов.П р и м е р 2, В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 10,79 мкгсеребра (0,2 мл 5 10 М раствора нитратасеребра), 0,5 мл 1 М раствора иодида калия 15и разные количества 5 10 М раствора красителя ТБИК и дистиллированной воды дообщего объема 5 мл.Приливают 5 мл толуола и экстрагируютв течение 1 мин, Экстракты отделяют и че. рез 10 мин измеряют оптическую плотностьна СФв кюветах с = 0,3 см относительноэкстракта контрольного опыта (без серебра),Данные представлены в табл. 3, из ко-, 25торой следует, что чувствительность определения серебра по предлагаемому способумаксимальна при равновесной концЕнтрации красителя ТБИК(5 - 6) 10 М. При другойконцентрации красителя чувствительность 30определения серебра уменьшается.П р и м е р 3, В градуированные пробирки с притертыми пробками вводят 10,79 мкгсеребра (0,2 мл 5 10 М раствора нитратасеребра), разные количества 1 М раствора 35иодида калия, 0,5 мл 5 10 М раствора кра сителя ТБИК и дистиллированной воды дообщего объема 5 мл, Приливают 5 мл толуола и далее определение ведут аналогично красителя ТБИК и дистиллированную воду до общего объема 5 мл. Приливают 5 мл толуола и экстрагируют в течение 1 мин. Органическую фазу отделяют и через 10 мин измеряют оптическую плотность на спектрофотометре СФпри 566 нм относительно экстракта контрольного опыта (без серебра). Количество серебра определяют по градуировочному графику, построенному аналогично с использованием стандартных растворов серебра в диапазоне 0,005 - 2,5 мкг/мл. Полученные данные представлены в табл. 5,П р и м е р 5. Определение серебра в полупроводниковых пленках А 96 а 52.Основу с нанесенной на нее пленкой помещают на дно кварцевого стакана объемом 50 мл, добавляют 2 мл ННОЕ (1:1) и 2 - 3 капли брома, и при нагревании растворяют пленку, После полного растворения тефлоновыми щипчиками вынимают основу и споласкивают 5 мл дистиллированной воды. Массу пленки находят по разности масс основы до и после растворения, Раствор выпаривают досуха и остаток растворяют в 2,5 мл 0,1 М. серной кислоты при нагревании. После охлаждения полученный раствор переносят в мерную колбу емкостью 25 мл и разбавляют до метки дистиллятом. Отбирают аликвотнуо часть (0,5-2,5 мл) исследуемого раствора в градуированные пробирки с притертой пробкой, добавляют 0,5 мл 1 М раствора иодида калия, 0,5 мл 5 10 М раствора красителя ТБИК и дистиллированной воды до общего объема 5 мл, Приливают 5 мл толуола и экстрагируют в течение 1 мин. Далее определение серебра проводят как описано в примере 4. Данные представлены в табл, б,Формула изобретения Способ экстракционно-фотометриче- . ского определения серебра, заключающийся в том, что в раствор пробы вводят галогенид-ион и основной краситель, доводят рН до требуемого значения, производят экстракцию толуолом и фотометрируют экстракт, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения чувствительности при одновременном упрощении способа за счет снижения требований к значению рН экстрагируемого раствора, в качестве галогенид-иона в раствор пробы вводят иодидион до концентрации 0,08-0,16 М, в качестве основного красителя вводят 1,1- тетраметиленбисиндокарбоцианин до концентрации(5 - 6) 10 М, рН раствора доводят до значения 1-11, а экстракт фотометрируют на длине волны 566 нм.1728741 10 Таблица 4 П р и м е ч а н и е: Равновесная концентрация красителя ТБИК - 510 М, раб, 10,79 мкг серебра Определение серебра в растворах его чистых солей Т а б л и ц а 5 ( и = 6, Р = 0,95; тр = 2,571 ) чение содержания серебра- степень надежности.и - число определений, с - среднее Я - среднеквадратичное отклонение т - коэффициент Стьюдента,бра в полупп=5, Р =09 аблица 6 Опр Составитель Е; ВоробьевТехред М,Моргентал дактор М. Янкович Корректо аказ 1403 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 ление сеА 96 а 82 одниковых пленках тр = 2,776)