Способ определения палладия Советский патент 1984 года по МПК G01N31/22 B01D11/00 

1 Изобретение относится к аналитической химии, а ймеино к способам определения палладия при анализе электролитов палладироваиия, папладиевых сплавов, платиновых концентр тов и производственных растворов предприятий по переработке медно-ни келевых анодных шламов. .Известен способ определения палл дия с основным красителем трифенилметанового (ТФМ) ряда - кристаллическим фиолетовым, включающий образ вание окрашенного ионного ассоциата между кристаллическим фиолетовым и ан1 онным род анидным комплексом палладия, экстракцию и последующую регистрацию светопоглощенпня экстрак та спектрофотометрическим методом. Способ характеризуется экспрессностью выполнения по сравнению с гравиометрическим анализом с прим нением ТФМ красителей (затраты врем ни сокращаются в 5-7 раз); чувствительностью определения на 1-2 поряд ка вьше, чем в подобных фотометрических методах без использования экстракции Г. Недостатками способа являются низкая селективность (недопустимо присутствие избытка платиновых металлов) и необходимость соблюдения жестких условий эксперимента среда только серно-кислая, воспроизводимость результатов анализа гарантируется только при строгом поддерживании рН 0,6. Известен способ определения палладия с помощью 5-амил-8-меркаптохинолийа. Чувствительность метода составляет 0,5 мкг/мл, кроме того, он отличается достаточно высокой селективностью С 2 J, Способ характеризуется недостаточной чувствительностью и применением крайне ядовитого соединения из класса меркаптанов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения палладия путем перевода его в окрашенный ассоциат действием TWi красителя - бриллиантового зеле ного, включающий образование малорастворимого в воде ассоциата роданвдного ацидокомплекс.а палладия с одноразрядным катионом бриллиантово го зеленого, экстрагирование его ор 89 ганическим растворителем и последующее фотометрирование окрашенного бензольного или толуольного экстракта Гз j. Известный способ характеризуется экспрессноетью выполнения анализа, простотой (не требует дорогостоящего оборудования), высокой чувствительностью (сотые доли мкг/мл палладия) и высокой степенью извлечения ионных ассоциатов в органическую фазу (не менее 96,6% при однократной экстракции) ГЗ. Однако известный способ применим только к серно-кислым растворам и не применим к соляно-кислым и другим хлоридсодержащим растворам, которые очень часто встречаются в аналитической практике (производственные растворы по переработке шламов и т.д.); не применим к растворам, содержащим более чем 300500-кратный избыток железа, кадмия, олова, никеля, кобальта, меди, что ограничивает применимость метода. Способ характеризуется низкой селективностью по отношению к другим платиновым металлам, не позволяет определ ть палладий без предварительного отделения платиновых металлов (недопустимо присутствие платины, радия, иридия, рутения, осмия в количестве, превышающем содержание палладия в растворе). Цель изобретения - увеличение селективности анализа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения палладия, включанлцему перевод его в окрашенный ассоциат. роданидного комплекса палладия с трифенилметановым красителем, э кстракцию ассоциата растворителем и последующую количественную регистрацию спектрофотометрическим методом, в качестве трифенш1мета)нового красителя применяют малахитовый зеленый. Установлено, что палладий образует окрашенный ионный ассоциат с малахитовым зеленым в широкой области рН 0,5 - 6,0, Наилзгчщими условиями образования и количественной экстракции иониого ассоциата являются: кислотность в интервале 1,1-2,0; избыток роданида калия (О,4-0,6)х М; избыток реагента, необходимый для достижения максимальной чувствительности, {2-3)« малахито ВОГО зеленого, В качестве экстраагента можно использовать бензол, толуол и ксилол. Дляподдержания рН водной среды используют серную кислоты либо цитратный буферный раствор.Vgj),; 10ПО. Чувствительность реакции 0,05 мкг/мл. Степень извлечения палладия однократным экстрагированием не менее 97%. Градуировочный графиклинеен т при содержании 0,05-1,8 мкг Pol /мл. TI, 630 нм. Измерять светопоглощеиие экстракта можно сразу же после разделения фаз либо стабилизировать его ацетоном, в этом случае окраска экстракта стабильна в течение дня. В качестве экстрагента во вс.ех приведенных случаях используют бензол. Калибровочный график используют для этого же экстрагента. Дпя контро ля и сравнения проводят параллельное определение палладия атомно-абсорбционным методом на приборе фирмы Perkin-Elnier-303 по типовой методи ке. Пример 1. Анализ искусствен ных смесей. Для приготовления смеси 1 исполь зуют соляно-кислые растворы, мг/мл: Pd, Ru, Ir 1, Rh 5 и AgNOg Ю.Отбирают необходимое количество растворов благородных металлов в колбь емкостью 25 мл, добавляют 0,5 мл 0,01 rt.KSCN, 0,5 мл 2Н (можно 2н.НС|) и воды до 7,5 мл. Через 5 мин вводят мл 1 малахитового зеленого и сразу же экстрагируют 10 мл бензола 2 мин. После 5 мин расслаивания фаз экстракт сливают и измеряют его оптическую плотность в кювете толщиной 5 мм при дли не волны 630 им на приборе Spekol10 относительно экстракта холостог опыта. Концентрацию находят по калибровочному графику. Из пяти параллельных определений рассчитывают количество палладия: с-(-4п-Ё:г- ( 5, р 0,95). Для приготовления смеси 2 используют растворимые соли соответствующих элементов, для создания избытка хлор-ионов 10% KCI. Определение и расчет количества палладия проводят так же, как для смеси 1. Результаты определений представле ны в табл.1. При использовании известного способа без отделения Rh, Ru, Ir, АИ 894 (смесь 1), меди, никеля, кобальта, хлорид-иона (смесь 2) анализ невозможен (ошибка определения намного hpeBbimaeT 100%). Пример 2. Раствор концентрата, полученный после кислотного разложения 1 г пробы и перевода компонентов в комплексные хлориды, отбирают по 1 мл, переносят их в колбы на 25 мл, добавляют KSCN и анализируют, как в случае искусственных смесей. Результаты пяти определений представлены в табл.2. Анализ сплавов Пример 3. известного состава. S: 36,34 Pt, Сплав 1 состава,; 20,00 Pd и 0,18 Аи. 84,32 Pd,Сплав 2 состава, 14,38 Ag и 1,43 Ni. Сплавы считают однородными, пробоподготовка осуществляется отрубанием пробы из двухпротивоположных по диагонали уголков слитка. Навески 0,5-1,0 г разлагают в нескольких миллилитрах царской водки при нагревании на песчаной бане, затем переводят палладий в хлоридный комплекс (трехкратным управлением с ПС1) и разбавляют дистиллятом до 100500 мл в зависимости от навески сплава. ,11пя анализа отбирают аликвоты раствора с содержанием палладия не более 18 мкг и анализируют предлагаемым способом с малахитовым зеленым и известным способом (но в среде НС1). Параллельно с этим для сравнения анализируют образцы известным способом (с пробоподготонкой: разложение, растворение в , чтобы не вводить хлорид-ионы). Результаты этого сравнения представлены в табл.3. Из. табл. 1-3 видно, что предлагаемый способ определения палладия с малахитовьм зеленым не уступает по воспроизводимости и точности результатам дорогостоящего атомноабсорбционному, не превосходит известный по воспроизводимости, точности результатов и селективности по отношению к платине в 10 раз, иридию и рутению в 50 раз, родию в 500 раз, а также по отношению к цветным металлам (Си, Ni, Со) в 30 раз. Определению палладия не мешают щелочные элементы, 10-кратные кол чества Pt, 40-кратные Т1, Ga

$

50-1сратные Ru, Ir, 500-кратныв Rh,нее позволяетпроводить анаSb, Fe, 100С-кр гные Sn, Cd, палладияиз соляно-кисI5000-кратные Со, N1, Си. Хлорид-иолых и других.хлоридсодержащих

ны в избытке до 50000-крагного не. растворов без перевода в сермешают определению палладия. Послед- нр-кислые,: Т а б л и ц а I I

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАЛЛАДИЯ, включамщий перевод его в окрашенный ассоциат роданидного комплекса палладия с трифеннлметановым красителем, экстракцию ассоциата растворителем и послед ующую количественную регистрацию спектрофотометрическим методом, отличаюшийся тем, что, с целью увеличения селективности анализа, в качестве трифенилметанового красителя применяют малахитовый . зеленый. (Л с о 00 vl ОС 00 со

1 Pt(l:IO) Rh() 1,0 Ru(l:50) Ag(l:5) IrdM)

Hg(l:I)

Sb(l:500)

Ga()

ltd: 40)

Ni(I:15000)

Cud 10000)

Co (1:15000)

С fd: 50000) Примеч-ание : Мешающее влияние Мешающее влияние

Ag 0,165 Pd 1 ,000 PC 0,257 Аи 0,065

1,0710,03 Анализ

1,0510,02

невозможен

0,5210,02-- «

0,5010,01

0,5210,,o4i

0,998 l,03tO,04 Анализ 1,0210,03 невозможен 0,51tb,02 0,5110,01 платиновых металлов; цветных металлов хлорид-иона. Таблица 2

1,0610,02 ,

0,50to,03

1087889

8 Продолжение табл. 2

0,994 l-,02fO,03

1,037 1,031

0,490 0,507

0,494 0,,01 0,510

0,501

Таблица j