Способ фотометрического определения ванадия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1797050 А 1 1/00, 31/ 5 60 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ 2(71) Азербайджанский государственный медицинский институт им, Н. Н. Нариманова(54) СПОСОБ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ.(57) Использование: определение ванадия вбиологических материалах. Сущность изобретения: для экстракционного извлеченияванадия из кислых сложных растворов и последующего его фотометричес кого определения используется серусодержащийорганический реагент 2-окси-третбутилтиофенол (ОБТФ) в виде 0,003-0,005 М растворав хлороформе, который количественно и селективно извлекает ванадий при однократИзобретение относится к аналитической химии, а именно к способам экстракционно-фотометрического определения ванадия в биологических материалах.Известен способ фотометрического определения ванадия в виде тройного комплекса с пирокатехином и анилином, основанный на том, что в среде 4 н, НО образуется окрашенное соединение экстрагируемое хлороформом. Молярный коэффициент поглощения экстракта равен я = 7500.Недостатком этого способа является низкая селективность и чувствительность определения ванадия, В оптимальных условиях определению ванадия этим способом мешаной зкстракции с образованием прочного окрашенного комплекса, способствующего фотометрическому определению его с высокой чувствительностью, превышающей чувствительность прототипа в 1,5 раза. Полнота образования комплекса ванадия и его извлечение достигается в широком интервале концентраций соляной, серной и фосфорной кислот в водном растворе, что способствует его селективной экстракции. Максимум светопоглощения комплекса со. ответствует А = 610 нм, малярный коэффициент поглощения е = 37000. Определению ванадия не мешают любые концентрации щелочных и щелочно-земельных металлов, РЗЭ, марганца, хрома, железа, меди; кобальта, никеля, цинка, кадмия, более 500- кратные количества золота, серебра, ртути.2 табл. ют многие металлы, в частности Ре, Со, Сг,Мп и др, Возможность способа ограниченаеще тем, что определение ванадия возможно только из среды соляной кислоты,иеееЗЦелью изобретения является повышение . сизбирательности и чувствительности способафотометрического определения ванадия,ЧПоставленная цель достигается тем, чтосогласно способу фотометрического оп ределения ванадия и перевода его в окрашенное (Лсоединение в качестве органического реа- С)гента используется 0.003-0,005 М раствор2-окиси-Б.третбутиптиофеносе (ОБТФ). кВ качестве органического растворителяиспользуют хлороформ, четыреххлористыйуглерод, гептан, гексан.50 Реагент синтезирован путем взаимо. действия и-третбутиленфенола с полухлористой серой.2-окси-третбутилтиофенол и его растворы в органических растворителях, например в хлороформе, четыреххлористомуглероде, гексане, гептане, обладают повышенной устойчивостью к свету, окружающей среде и в течение длительного временииспользования дают воспроизводимые результаты,При взаимодействии 2-окси-третбутилтиофенола с ванадием образуется устойчивый и хорошо растворимый в хлороформекомплекс, Раствор этого комплекса в хлороформе окрашен в синий цвет и имеет максимум поглощения при длине волны А = 610нм, В этой области ни реагент, ни его растворы в органических растворителях не поглощают свет, что резко повышаетконтрастность поглощения комплекса, Молярный коэффициент поглощения (е) комплекса при этой длине волны равен 37000,что позволяет использовать предлагаемыйреагент для фотометрического определенияванадия и извлечения его из кислых растворов минеральных кислот.Чувствительность реакции 140 10Кислый водный раствор сложного состава,содержащий ванадий и большое количество других металлов(Еп, Сб, Ге, Со, И 1,В 1, Си, Сг, Мп, йе и др;), контактирует с0,003-0,005 М раствором 2-окси-третбутилтиофенола в органических растворителях, например в хлороформе, в течение 2мин. При этом ванадий образует с реагентом устойчивый окрашенный комплекс и селективно переходит в органическую фазу свысокой степенью извлечения. После расслэивания фаз, на что требуется 0,5-1 мин,органическую фазу отделяют от водной ифотометрируют на фотоколориметре КФК на светофильтре М. 7 в кюветах с толщинойпоглощающего слоя 1= 1 см. В качестве холостого раствора используют 0,003-0,005 Мраствор реагента в хлороформе.Количественное извлечение ванадияраствором 2-окси-третбутилтиофеноладостигается при использовании концентрации реагента в хлороформе 0,003-0,005моль/л. В указанных пределах концентраций реагента органическая фаза после извлечения ванадия остается прозрачной,Полнота образования комплекса ванадия иего извлечения достигается в широком интервале концентрации соляной, серной,фосфорной кислот в водном растворе 0,0012,5 н, НС,0,001-3,0 н. Н 2304, 0,001-2,00НзР 04, что способствует его селективной экстракции, Подтверждающие данные по извлечению ванадия из водного раствора в зависимости от концентраций соляной, серной и фосфорной кислот приведены в табл, 5 1.Большинство металлов, сопутствующихванадию в биологических обьектах и растворах сложного состава, в этих условиях не экстрагируются и не влияют нэ фотометри ческое определение ванадия.Подтверждающие данные о влиянии посторонних ионов на экстрэкцию и фотометрическое определение ванадия приводятся в табл. 2.15 Из данных таблиц видно, что определению ванадия практически не мешают щелочные и щелочно-земельные металлы,РЗЭ, кобальт, никель., цинк, хром, кадмий,олово, железо, висмут, марганец, медь, пал ладий,.сурьма, селен, свинец, более 500 кратные количества золота, серебра, ртути, Присутствие в водном растворе хлоридов, сульфатов, фосфатов, ацетатов, нитратов не влияет на оптическую плотность экстракта,Селективность способа извлечения ванадия из кислых растворов экстракцией раствором 2-окси-третбутилтиофенола в органических растворителях с последующим его фотометрическим определением 30 было проведено в лабораторных условияхна большом числе примеров, некоторые иэ которых приведены ниже.П р и м е р 1. 0,5 мл водного раствора,содержащего, г/л: ванадий 0,1; хром 7; кобальт 6; никель 5; цинк 4; марганец 6,5: железо 9; медь 4; висмут 5, переносят в делительную воронку, прибавляют 10 мл 2 н НС и экстрагируют 10 мл 0,003 М раствора 2-окси-третбутилтиофенола в хлороформе 40 встряхиванием в течение 2 мин. Органическую фазу переносят в кювету= 1 см и измеряют оптическую плотность на приборе КФКпри светофильтре М 7. Содержание ванадия определяют по калибровочному гра фику, Найдено в экстракте 0,1 г/л ванадия.П р и м е р 2, 0,4 мл водного раствора,содержащего, г/л; ванадий 0,15; железо 6; марганец 6; хром 5,5; кобальт 4,5; цинк 4,5; кадмий 4; молибден 5; рений 3,5; никель 6 переносят в делительную воронку, прибавляют 10 мл 0,001 н НС экстрэгируют 10 мл. 0,003 М раствора 2-окси-третбутилтиофенола в хлороформе встяхиванием в течение 2 мин. Органическую фазу переносят в кю вету = 1 см и измеряют оптическую плотность на приборе КФКпри светофильтре М 7, Содержание ванадия определяют по калибровочному графику, Найдено е экстракте 0,15 г/л ванадия,1797050 П р и м е р 3, 0,3 мл водного раствора, содержащего, г/л ванадий 0,2; никель 5; железо 5,5; кобальт 6; цинк 4; медь 3,5; молибден 4; кадмий 5; марганец 7; хром 6; висмут 5,6, переносят в делительную воронку, прибавляют 10 мл 2 н. НзР 04 и экстрагируют 10 мл 0,003 М раствора 2-окси-третбутилтиофенола в хлороформе встряхиванием в течение 2 мин. Органическую фазу переносят в кювету 1 = 1 см и измеряют оптическую плотность на приборе КФКпри светофильтре М 7, Содержание ванадия определяют по калибровочному графику. Найдено в экстракте 0,198 г/л ванадия.П р и м е р 4. 0,3 мл водного раствора, содержащего, г/л: ванадий 0,1; хром 5; марганец 4; никель 5; железо 6; кобальт 4,5; медь 4; цинка 5,5 кадмий 6, переносят в делительную воронку, прибавляют 10 мл 0,001 н НзР 04 и экстрагируют 10 мл 0,005 М раствора 2-окси-третбутилтиофенола в хлороформе встряхиванием в течение 2 мин, Органическую фазу переносят в кювету 1- 1 см и измеряют оптическую плотностьна приборе КФКпри светофильтре 1 ч. 7. Содержание ванадия определяют по калибровочному графику, Найдено в экстракте 0,1 г/л ванадия. П р и м е. р 5. 0,3 мл водного раствора, содержащего, г/л: ванадий 0,1; хром 5,5; марганец 5; кобальт 5; никель 4;5; цинк 3,8; марганец 6; железо 8,7; медь 5; рений 6; кадмий 4,7, переносят в делительную воронФормула изобретения Способ фотометрического определения ванадия, включающий перевод в охранное комплексное соединение приведением в контакт со смесью органического реагента и хлороформа, отделение органической фазы от водной фазы и последующее ее фотоку, прибавляют 10 мл 2,5 н Н 230 и экстрагируют 10 мл 0,005 М раствора 2-окси- третбутилтиофенола в хлороформе встряхиванием в течение 2 мин. Органиче скую фазу переносят в кювету 1 = 1 см иизмеряют оптическую плотность на приборе КФКпри светофильтре й. 7, Содержание ванадия определяют по калибровочному графику. Найдено в экстракте 0,1.г/л вэна дия,. П р и м е р 6. 0,5 мл водного раствора,содержащего, г/л: ванадий 0,2; хром 5; марганец 4,5; никель 4,5; цинк 4; железо 7; медь 15 5; рений 5,5; кадмий 4, переносят в делительную воронку,прибавляют 10 мл 0,001 н, Н 250 а и экстрагируют 10 мл 2-окси-третбутилтиофенола в хлороформе встряхиванием в течение 2 мин. Органическую фазу 20 переносят в кювету 1 = 1 сми измеряютоптическую плотность на приборе КФКпри светофильтре М 7, Содержание ванадия определяют по калибровочному графику.Найдено в экстракте 0,2 г/л ванадия.25 Таким образом, высокая эффективностьдостигается тем, что используемый органический реагент 2-окси-третбутилтиофенол позволяет определить ванадий с высокой селективностью и чувствительностью при 30 малых количествах самого ванадия и приналичии большого количества мешающих определению сопутствующих элементов без каких-либо маскирующих добавок эа короткое время;35 метрирование, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности определения, в качестве органического реэгента используют 2-окси- третбутилтиофенол при концентрации его в смеси 0,003-0,005 М.1797050 Таблица 1 Извлечение ванадия из кислого водного раствора 0,003 М раствором 2 - окси-третбутилтиофенола в хлороформе в зависимости от концентраций минеральных кислот (концентрация ванадия в водном растворе 5 10М, время перемешивания 2 мин )-4 Содержание ванадия в равновесных фазах в орг. фазе в вод. фазе Оптическая плот ность экстракта Извлечение ванадия в орг. фаз,Конц. кислоты в исходном раств,Таблица 2 Влияние посторонних ионов на экстракцию ванадия 2-окси-третбутилтиофеноломи его фотометрическое определение в среде 2 н,НС НС0,0010,010,50 1,0 2,0 2,5 3,0 4,0 НзЯО 0,001 0,10 0,501,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 НзРОа 0,010.5 1,0 1,5 2,0 2,5 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,006 0,003 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,008 0,006 0,01 0,01 0,01 0;01 0,01 0,006 Не обнар, Не обнар. Не обнар. Не обнар, Не обнар, Не обнар.0,004 0,007 Не обнар, Не обнар, Не обнар, Не обнар. Не обнар, Не обнар, Не обнар. Не обнар,0,002 0,004 Не обнар. Не обнар. Не обнар. Не обнар. Не обнар.0,0041.2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,0 0,70 0,33 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 0,95 0,70 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 0,69 100 100 100 100 100 100 60 30 100 100 100 100 100 100 100 100 80 60 100 100 100 100 100 60,Ревская акаэ 651 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ГКНТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,