Способ количественного определения кадмия Советский патент 1962 года по МПК G01N21/78 

В настоящее время для колориметрического определения кадмия наиболее широко используется дитизон, являющийся весьма чувствительным реактивом. Больщим недостатком дитизона является его неустойчивость и трудности получения в чистом виде.

Известен также способ количественного определения кадмия путем фотоколориметрирования окрашенных комплексов, образующихся при взаимодействии кадмия с родамином Б, с обязательным предварительным отделением мещающих ионов меди, висмута, сурьмы, ртути, кобальта и никеля.

Предлагаемый способ количественного определения кадмия отличается тем, что в качестве комплексообразователя применяют 6-бромбензтиазол-(2-азо-1)-нафтол-2, сокращенно названный «бромбензтиазо, который является высокочувствительным и избирательным реактивом на кадмий. Реактив устойчив в сухом виде, а также в растворах, представляет собой темно-красный порощок, не растворимый в воде, аммиаке, растворимый в этаноле, растворах едких щелочей, а также в диметилформамиде, пиридине, хлороформе, ксилоле.

Колориметрическое определение кадмия с помощью «бромбензтиазо рекомендуется осуществлять методом экстракции ксилолом из щелочных растворов, содержащих сегнетовую соль. При этом первоначально оранжевый слой ксилола изменяется в красно-фиолетовый или фиолетовый в зависимости от концентрации кадмия.

Рекомендуемые условия определения кадмия заключаются в следующем.

К 3,5 мл слабокислого или нейтрального анализируемого раствора, помещенного в пробирку с притертой пробкой, содержащего 0,1- 10у Cd и 0,3 мл 40%-ного раствора сегнетовой соли, добавляют 4 мл ксилола, 0,2 мл 0,001 М (--0,04%-ного) ксилольного раствора «б,ромбензтиазо и затем 1,5 мл 10%-ного раствора едкого натра. После это№ 146088-2го экстрагируют продукт взаимодействия реактива с кадмием, встряхивая содержимое пробирки в течение 1-2 мин. Количество кадмия находят по окраске слоя ксилола путем сопоставления с окраской эталонных растворов, приготовленных в аналогичных условиях. Кадмий можно определять также фотометрически по калибровочной кривой. Чувствительность реакции-0,05у Cd в 4 ж./г ксилола при визуальном наблюдении и 0,1у Cd при фотометрическом измерении. Окраска экстрактов устойчива в течение многих часов.

С помощью «бромбензтиазо можно экстрагировать от 0,1у Cd и более из 200 мл дистиллированной воды, содержащей 1 мл 10%-ного раствора едкого натра. На фиг. 1 показаны кривые спектров -поглощения ксилольного раствора реактива и продукта взаимодействия его с кадмием, где: / - раствор «бромбензтиазо ;

2 - тот же раствор с избытком кадмия.

На фиг. 2 показана кривая изменения оптической плотности экстрактов в зависимости от концентрации кадм-ия.

Подчинение закону Бера в указанных выще условиях соблюдается в интервале концентрацией 0,1-5у Cd.

Изменение оптической плотности экстрактов - в зависимости от концентрации кадмия.

В условиях определения кадмия «бромбензтиазо взаимодействует с некоторыми другими элементами (взятыми в количестве SO-y) с образованием окращенных соединений: с кобальтом - сине-фиолетового, медью - красно-фиолетового, таллием - малинового, цинком - оранжево-розового, ртутью (II)-розово-оранжевого, никелем - розовооранжевого, индием - розово-оранжевого.

В тех же условиях не образуют окращенных соединений и не мещают определению кадмия:

500-1000-кратные количества Mg, Са, Be, А1, La, Sc, Y, Sb (III), V (IV), V (V), Pb, Ti, Th, As (III), Bi, U (VI), Mo, W, Cr (VI), Mn (II), Fe(in), Pt,

a также 250-кратные количества Ва, Ge, Zr,Sb (V),Sn (IV), Ga, Pd. Кроме того, lyCd можно определить в присутствии некоторых других элементов при следующих соотнощениях:

Cd:Hg (II) 1 :50 Cd:Hg (I) 1 : 10 Cd:In 1:10

Cd:Zn 1:5

Cd:Ni 1:2

В присутствии до 500-кратных количеств кобальта определение кадмия возможно, применяя для маскирования нитрозо-Р-соль, и до 50-кратных количеств Си, Со или Ni, маскируя их реагентом сульфоназо.

Определение кадмия возможно при соотношении Cd : Zn 1 : 200, но при более высокой щелочности раствора. В этом случае устойчивость окраски экстрактов снижается.

В присутствии до 1000-кратных количеств хрома (III) прибавляют 0,1 мл 25%-ного раствора лимоннокислого аммония.

Определению кадмия из 5 мл раствора не мещают значительные количества многих анионов, например:

В случае Mg прибавляют 0,6 мл раствора сегнетовой соли.

сульфатов - не менее 50 мг сернокислого калия; карбонатов - не менее 50 мг углекислого натрия; ацетатов - не менее 100 мг уксуснокислого натрия; фторидов - не менее 40 мг фтористого натрия; тартратов - не менее 80 мг сегнетовой соли; оксалатов - не менее 50 мг щавелевокислого аммония; цитратов - не менее 25 мг лимоннокислого аммония; фосфатов - не менее 2 мг фосфорнокислого натрия.

Реактивы и растворы, применяемые для колориметрирования: «бромбензтиазо - 0,001 молярный раствор в ксилоле (0,0384 г в 100 мл ксилола);

вода дистиллированная, ГОСТ 6709-53, вторично перегнанная, из стеклянного прибора;

калий - натрий виннокислый (сегнетова соль) 40%-ный раствор; о-ксилол, ТУ МХП 2940-51; натр едкий, ГОСТ 4328-48, 10%-ный раствор; нитрозо-Р-соль, 2%-ный раствор;

раствор, содержащий кадмий, готовят по ГОСТ 4212-48; сульфоназо - 0,5% -ный раствор.

1. Определение кадмия в присутствии цинка

1-2 мл Слабокислого анализируемого раствора, содержащего 1 - 10у Cd, до 200у Zn, помещают в пробирку с притертой пробкой, прибавляют 0,3 мл раствора сегнетовой соли и до объема 3 мл разбавляют водой. Затем прибавляют 4 мл ксилола, 0,2 мл раствора «бромбензтиазо к 4 мл раствора едкого натра, закрывают пробирку пробкой и встряхивают 1-2 мин.

Количество кадмия определяют по интенсивности фиолетовой окраски слоя ксилола визуально по методу шкалы эталонных растворов, приготовленных в тех же условиях, или фотометрически по калибровочной кривой (при длине волны в интервале 560-600 мц, кювета 5 мм). Для измерения оптической плотности слой ксилола отделяют пипеткой с помощью грущи.

2. Определение кадмия в присутствии кобальта,

никеля или меди

К 3 мл слабокислого или нейтрального анализируемого раствора, помещенного в пробирку с притертой пробкой и содержащего кроме 0,1 - lOv Cd, 50у Со или 50у Ni, или 50у Си, добавляют 0,1 мл раствора сульфоназо, 0,3 мл раствора сегнетовой соли, 4 мл ксилола, 0,2 мл раствора «бромбензтиазо и 1,5 мл раствора едкого натра. Содержимое пробирки встряхивают 1-2 мин и по отстаивании колориметрируют, как указано выше.

Если в анализируемом растворе, кроме кадмия, содержится до 500у кобальта, то для его маскирования вместо сульфопазо рекомендуется добавлять 1 мл раствора нитрозо-Р-соли, сохраняя тот же объем водной фазы.

3. Определение 1, % к а д м и я в с е р н о к и с л о м к а л и и

особой чистоты

20 г сернокислого калия растворяют в воде, раствор переносят в мерную колбу емкостью 250 мл, разбавляют до метки водой и перемешивают. 50 мл раствора помещают в пробирку с притертой пробкой емкостью 100 мл, прибавляют 4 мл раствора сегнетовой соли, 4 мл ксилола, 0,2 мл раствора «бромбензтиазо, 20 мл раствора едкого натра и встряхивают.

- 3-№ 146088

№ 146088-4Одновременно готовят эталонный раствор, содержащий в том же объеме 0,4 Cd и все те же реактивы, добавляемые в той же последовательности, как и анализируемый раствор.

Содержание примеси кадмия в сернокислом калии не превышает 1,10 %, если окраска слоя ксилола анализируемого раствора не будет более фиолетовой, чем окраска слоя ксилола эталонного раствора, содержащего 0,4 Cd.

При необходимости определить «адмий количественно, готовят в тех же условиях шкалу эталонных растворов, содержащих 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1у Cd и колориметрируют экстракт анализируемого раствора визуально, либо фотометрически.

4. Определение 1,10 % кадмия в азотной кислоте

20 г азотной кислоты помещают в фарфоровую чашку и выпаривают досуха на водяной бане. Сухой остаток растворяют в «ебольшом количестве воды, и раствор переносят в пробирку с притертой пробкой емкостью 25 мл. Общий объем анализируемого раствора - 7 мл. Затем добавляют 0,5 жл раствора сегнетовой соли, 4лгу1 ксилола,0,2ж.л раствора «бромбензтиазо и 2 жл раствора едкого натра. Пробирку закрывают пробкой, встряхивают и по отстаивании колориметрируют, как указано выше, с тем изменением, что готовят эталонный раствор, содержащий 0,2у Cd.

Предмет изобретения

Способ количественного определения кадмия путем фотоколориметрирования окрашенных комплексов, отл и ч а ющ,:и и ся тем, что, с целью п-овышения селективности определения, в качестве комплексообразователя лр-именяют «бромбензтиазо - 6-бромбензтиазол-(2-азо-1)нафтол-2.

0,2

0,t

зев Щ ео 500 540 580 В20 Л т/и /

0135

(Qzo

0.300

o,zso о,гво

0,200

mo

0,160 0,MO

o,tzo

0,100 0,080 0,050 0, 0,320