Способ определения никеля Советский патент 1984 года по МПК G01N31/22 G01N21/78 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу оп: ределения микрограммовых количеств никеля, и может быть применено для анализа различных никельсодержащих природных и промышленных материалов. Известны способы определения нике ля с использованием органических реагентов, таких как диметилглиоксим lj , 1-(4-окси-6-метилпиримидил-2)3-фенил-5(П -карбокси)фенилформазан. 2J, 1,5-ди(2-карбоксиметоксифенил)-3-фенил-формазан з. Основными недостатками таких способов определения никеля являются недостаточная чувствительность и селективность определения по отношению к динку, меди, кобальту, свинцу, железу и другим элементам. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является способ фотоме рического определения никеля с испол зованием в качестве реагента 2-бен3 оил-4-(2-нитрофенил)адетгидразидина Нижний предел определяемых концентра ций никеля составляет 0,01 мкг/мл (рН 8,5) 4. Недостатками известного способа являются необходимость приготовления по ходу анализа холостой пробы, для полного связьшания никеля в окрашенный комплекс необходим 5-ти кратный избыток реа.гента в растворе, малоизбирательность по отношению к ионам меди, цинка, свинца (до 5-ти кратных количеств), а при отделении гидроокисей железа, титана и редкоземельных элементов неизбежны потери никел за счет адсорбирования его осадками гидроокисей. Целью изобретения является повыше ние селективности определения никеля позволяющее проводить определение никеля в присутствии больших количеств других катионов и анионов (железа, цинка, меди, хлоридов, нитратов, фосфатов, фторидов), которые мешают или оказывают влияние на определение никеля известными способами. Поставленная цель достигается способом определения никеля, согласн которому в качестве органического азотсодержащего реагента используют 2-(А метоксибензоил)-4-(2-нитрофенил) ацетгидразидин . .При рН 7,2-10,6 в водно-ацетоново среде образуется интенсивно окрашенное комплексное соединение никеля (Е 5,3110 при 600 нм). Методами изомолярных серий, насыщения, прямой линии Асмуса, методом Комаря установлено, что соотношение металл - реагент 1:1. Концентрацию никеля определяют по градуировочному графику, построенному в тех же условиях по стандартным 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 , молибдена (IV) 5- Ю, железа (III) 3-10, меди (II) 1-10, кобальта (II) 2, титана (IV) , ванадия (V) 10, марганца (II) 1,5-10, алюминия 2 .Ю, цинка 2.- 10 При определении никеля в присутствии гидрализующихся элементов в условиях его.определения добавляют 1 мл 20%-ного раствора сегнетовой соли. При определении никеля предлагаемым способом нет необходимости готовить раствор сравнения, так как при максимуме поглощения окрашенного комплекса ( 1 600 нм) сам реагент практически не поглощает. Однако при рН 10,0 в растворе преобладает окрашенная ионизированная форма реагента с 7 д 5 500-520 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 окрашентгое 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 Ni. Способ осуществляют следующим образом. Навеску образца растворяют, помещают в мерную колбу емкостью 100 мл, Аликвотную часть, содержащую менее 100 мкг Ni, помещают в колбу емкостью 25 мл, приливают 1 мл 0,1%-ного раствора реагента в ацетоне, 1 мл 20% ного раствора сегнетопой соли и доливают буферньп раствором до метки. Оптическую плотность раствора определяют при 600 нм. Если содержание никеля мало, определения проводят по следующей методике, Лликнотную часть раствора, содержащую не более 100 мкг Ni, помещают в делительную воронйу емкостью 50-100 мл, приливают 1 мл О, 1%-ного ацетонового раствора реагента, 1 мл 20%-ного раствоpa 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 30 с. К водной фазе приливают 5,5 мл н-бутилового спирта и экстрагируют в течение 1 мин. Водный слой отбрасы вают, а органический слой сливают в кювету с 2 1 см и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре ( 600 нм) на фоне н-бутилового спирта. Пример 1. Навеску стали 0,1-0,2 г (стандартный образец 157 г 53а) растворяют при нагревании в раз бавленной соляной кислоте (1:1) с добавлением нескольких капель азот ной кислоты (пл. 1,4) и помещают в мерную колбу емкостью 100 мл. Аликвотную часть раствора помещают в . мерную колбу емкостью 25 мл, приливают 1 мл О,1%-ного раствора реагента в ацетоне, 1 мл 20%-ного раствора сегнетовой соли и доливают буферным раствором до метки. Оптическую плотность растворов измеряют на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре (при 600 нм). Содержание никеля рассчитывают по градуировочному графику, который строят в интервале кон центраций от 5 до 100 мкг никеля. Результаты определения никеля в сталях (п 4, Р 0,95 t 3,182) приведены в табл. 1. Пример 2. Способ определени никеля в сталях. Навеску стали 0,10,2 г растворяют при нагревании в разбавленной соляной кислоте (1:1) с добавлением нескольких капель азот ной кислоты (пл. 1,4) и помещают в мерную колбу емкостью 100 мл. Дликво ную часть раствора, содержащую не бо лее 100 мкг Ni, помещают в делительную воронтку емкостью 50-100 мл, при ливают 1 мл О,1%-ного ацетонового раствора 2- (4-метоксибензо)1л) -4-- (нитрофенил)ацетгидразидина, 1 мл 20%-ного раствора сегнетовой соли и доливают буферным раствором с рН 8,0-9,0 до 35 мл. Приливают 5 мл четыреххлористого углерода и экстраг руют 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 Б 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, t 3,182) приведены в табл. 2. Оценка полученных результатов и сопоставление их с аттестованными содержаниями показывает отсутствие систематических ошибок. Пример 3. Определение никеля в образцах асбеста. Навеску асбеста 0,1-0,2 г растворяют при нагревании в царской водке, затем кипятят в течение 5-10 мин, нерастворимый осадок отфильтровывают, фильтрат переносят в мерную колбу емкостью 100 мл. Далее определение никеля проводят аналогично способу, описанному в примере 2. Определение никеля в образцах асбеста (п 6, t Qgt;. с 2,571) приведено в табл. 3. Сравнение результатов определения никеля (по F и t-критериям), полученных двумя различными методами, показало отсутствие систематических расхождений между средними результатами. Пример 4. Определение никеля в водах термальных источников. Воду термальных источников концентрируют упариванием, затем аликвотную часть раствора, содержащую не более 100 мкг Ni, помещают в делительную воронку, приливают 1 мл О,1%-ного ацетонового раствора 2-С метоксибензоил-)-4-(2-нитрофенил)ацетгидразидина, 1 мл сегнетовой соли и доливают буферным раствором с рН 8)0-9,0 до 25 мл, далее аналогично примеру 1. Определение никеля в водах термальных источников (п 4, 3,182) приведено в табл. 4. Преимущество предлагаемого способа по сравнению с известньм способом определения малых концентраций никеля заключается в том, что органический реагент 2-(4-метоксибензоил)-45 221k

(2-нитрофенил) ацетгидразидин является более избирательным по отношению к ионам никеля, что значительно

упрощает методик:., определения, сокращает объем работ и дает выигрьш во времени.

Таблица 1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ путем перевода его в комплексное со-. единение с органическим азотсодержащим реагентом в водно-ацетоновой щелочной- среде с последующим измерением интенсивности окраски комплекса, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения, в качестве органического реагента используют 2-

Таблица 2

Таблица 3

Таблица4

19,83 0,56 19,,,

8

Продолжение табл. 5