Бис-(3,3-диметил-2-оксаиндан-1)-триметинцианин перхлорат как аналитический реагент на сурьму (у) Советский патент 1985 года по МПК C07D307/87 G01N21/78 

ю

Изобретение относится к но-вым производным ряда цианиновых красителей, а именно к который может быть использовай в качестве аналитического реагента на сурьму (V). Целью изобретения является повы шение избирательности и увеличение чувствительности определения сурьмы (V) . Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1, Смесь 2,6 г (0,01-моль) 1,3,3-триметилбензо(с) -фуриллия и 1,48 г (0,01 моль) этилортоформиата s 10 мл ледяной уксусной кислоты нагревают при 100 С 5-7 мин до начала кристаллизации бис-(3,3-димeтил-2-oкcaиндaн -1)-тpимeтинциaнинa перхлората. Реакционную массу охлаждают до ком натной температуры для полного оса дения продукта реакции. Выпавший осадок отфильтровьюают, промывают 10 мл холодной уксусной кислоты, этилацетатом и эфиром. Температура плавления 275-27бС (из уксусной кислоты). Выход 2,16 (53%). Найдено, %: С 64,10; Н 5,40; 24 2 6 Вычислено, %: С 64,11i Н 5,38 СИ. 8,22. ИК-спектр (вазелиновое масло), () 1530, 1420, 122 (сео) 1080; СНарои) 880, 770, 730. Исследования аналитических свойс реагента проведены на растворах чистых солей сурьмы и на промьпален ных образцах (сталях, черновой меди) . Пример 2. Определение су мы (V) в растворе ее чистой соли и молярного коэффициента светопоглощения. В делительную воронку помещают 1 мл раствора Sb (V) в Юн. солян кислоте, содержащего 1-15 мкг сурь мы, 2 мл раствора серной кислоты -1:4 (суммарная кислотность водной

бис - (3,3 -диметил 2- оксиандан-1)- триметинцианину перхлорату формулыфазы составляет 3N), 1 мл водно-ацетонового раствора реагента (1- ) и доводят объем до 10 мл дистиллированной водой. Экстрагируют 10 мл толуола в течение 20-25 с. Оптическую плотность органической фазы измеряют на спектрофотом(етре в кювете толщиной 1 см при длине волны 532 нм. Раствор сравнения - холостой экстракт. Количество сурьмы, содержащееся в растворе, определяют по калибровочному графику. Результаты определений и их обработка представлены в табл. 1, где п - число параллельных определений; с - результат анализа, как среднее арифметическое из результатов п определений; 3 - стандартное отклонение; Sn - доверительный интервал величины с , р - доверительная вероятность, равная 0,95. Как видно из табл. 1, метод обладает хорошей воспроизводимостью (относительное стандартное отклонение составляет 1-2% при содержании Sb 2,5-10 мкг в 10 мл), что позволяет проводить количественные определения сурьмы. Из данньЬс табл. 1 также видно, что среднее значение молярного коэффициента светопоглощения, характеризующее чувствительность метода, составляет 97500, что .щетельствует о высокой чувствительности реакции. Пример 3. Определение сурьмы в черновой меди (содержание Sb 0,134-0,186%). В состав образца входят Ag 0,326-0,393%, Аи 0,990,135%. Навеску образца 0,1-0,2 г помещают в термостойкий стакан, прибавлтмют 5-10 мл царской водки, накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до полного растворения образца. Затем раствор выпаривают до полного удаления N0 и образования сухих солей. Охлаждают и растворяют образовавшиеся соли в 15 мл 10 н соляной кислоты. Раствор переносят в мерную колбу на 50 мл, добавляю 0,1 мл насьпценного рао.тпора NaNC для окисления Sb (ITТ.) до Sb (V) оставляют на 10 мин. Избыток NaNO разрушают мочевиной (2 мл насыщен го раствора). Полученный раствор доводят до метки 10 н НСб, Определение ведут следующим образом. В делительную воронку помещают 6 мл воды, 2 мл раствора серной кислоты 1:4, по каплям 1 мл полученного раствора, 1 мл раствора ре гента d-IO М) . Экстрагируют 10 мл толуола в течение 20-25 с. Раствор сравнения- толуол. Экстрак фотометрируют в кювете толщиной 1см при длине волны 532 нм. Содер жание сурьмы находят по калибровоч ному графику или по сравнению со стандартом. Расчет ведут по формуле ЮО-Ь-УГ Х a.V.AcT где§ - количество Sb в исследуемом образце, %; а - навеска сплава, взятая дл анализа, г; Ъ - количество Sb в аликвоте стандартного раствора; V, - общий объем раствора обра ца; V - количество раствора образ ца, взятого для анализа; Aj - оптическая плотность исследуемого раствора; А.- оптическая плотность стан дартного раствора. Обработка результатов определения представлена в табл. 2. Найден ное содержание сурькы не отличается от истинного содержания (графы 2и 4 в табл. 2), что свидетельствует о точности определения. Так, для черновой меди 1656 найдено 0,186% сурьмы, относительное стандартное отклонение составляет 0,1710 , а доверительный интервал - 0,004%, что свидетельствует о хорошей воспроизводимости способа. Аналогичные результаты получены при варьировании кислотности водной фазы от 1 до 11 н. НС. Пример 4. Определение сур мы в сталях при содержании ее в образцах менее 0,005%. 724 В состав стали, кроме железа, входят, %: С 0,1-1,65-, Мп 0,351,20-, Si 0,16-0,8U Р 0,026-0,036-, S 0,05-0,015j Сг 12-18, Ni 0,179,01; Ti 0,33-0,51i Си 0,08-0,15; Mo 0,63-1,21; V 0,10-0,24. Навеску стали 0,2-0,6 г помещают в коническую колЬу емкостью 100500 мл с притертой пробкой, приливают 10 мл 10 н. серной кислоты и растворяют при умеренном нагреваниа (60-80 С) . Далее раствор охлаждают, прибавляют 1 мл 10 н. НС и проводят окисление сурьмы до Sb (V) как в примере 3. После окисления к раствору добавляют 1 мл реагента (1 М) и 10 мл толуола. Колбу закрывают пробкой и встряхивают в течение 20-25 с. Толуольному и водному слоям дают отстояться. Толуольный слой помещают в кювету толщиной 1 см и измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 532 нм. Раствор сравнения -. холостой экстракт. Содержание сурьмы находят по калибровочному графику. Данные по обработке результатов определения сурьмы в сталях представлены в табл. 2. Значения дове рительных интервалов и стандартного отклонения (графы 5 и 6) свидетельствуют о хорошей воспроизводимости и точности при определении микроколичеств сурьмы в сталях без отделения ее основы. Для исследования мешающего влияния элементов, сопутствующих сурьме в сплавах, в делительную воронку помещают 2,5 мкг сурьмы, раствор соли металла (от 2,5 мкг до 100 мг), 1 мл реагента, 2 мл раствора серной кислоты (1:4) и экстрагируют 5 мл толуола. Оптическую плотность экстракта измеряют на спектрофотометре. Считают, что присутствующий элемент мешает определению сурьмы, если оптическая плотность экстракта изменяется на +5% по сравнению с экстрактом в случае чистой соли сурьмы. В табл. 3 приведены значения опти ческой плотности экстрактов образующегося соединения сурьмы в присутствии некоторых металлов (графа 3). Количество иона, большее, чем указано в табл.3,мешает определению сурьмы, изменяет оптическую плотность на +5%.

Как видно из табл. 3, данный реагент 1 обладает высокой избирательностью. Не мешают определению 1000-кратные избытки меди 2400-кратные - цинка, олова, 27000-кратные - железа; 32000-кратные-марганца ганца; 40000-кратные - никеля, хрома, нитрат-ионов.

В табл. 4 приведены данные об интервале кислотности избирательности и чувствительности, реагента 1 и известного по действию 2-нитро-4-этокси-фенилгидразон 1,3,3-триметил-2-формилиндолиний перхлоратгреагента II.

5 Таким образом, реагент 1 позволяя работать в том же интервале кислотности, что и известный по действию, имеет почти в 3 раза выше чувствительность (сравнить 97500 0 и 29000) и обладает более высокой избирательностью, что позволяет определять содержание Sb 0,1-0,0004% в промьшшенных образцах без ее выделения и отделения основы, что

5

значительно ускоряет ход анализа,

Таблица 1

Таблица 3

о о о о о оСОООО1ЛООООо о о CSCM 1Л о от -«-- CS (N1 t - f)

tM и

ГЕ. .

+ ilо

со

с

ж

а

I

Бис-