Способ концентрирования металлов из раствора Советский патент 1992 года по МПК G01N1/28 

Изобретение относится к способам определения элементов методами физико-химического анализа, в частности к анализу, позволяющему получать аналитический сигнал от твердых образцов, - рентгенофлуоресцентному (РФА), и может быть использовано для концентрирования и определения микроколичеств элементов в сточных и промышленных водах.

Известен способ определения металлов в виде сульфидов методом рент- генофлуоресцентного анализа. Сульфиды металлов получают осаждением их сероводородом из растворов минеральных кислот, фильтруют с помощью водоструйного насоса через бумажный фильтр, надетый на специальный диск, , сушат, прессуют и анализируют.Јlj.

Недостаток известного способа длительность процесса, связанная с фильтрованием и прессованием.

Наиболее близким к предлагаемому является способ рентгеноспектрального определения сульфидов металлов обменной реакцией, который включает приготов 1

3

49

Ј &

ление свежеосажденного сульфида цинка в виде тонкого порошка на коллекторе (нитрат целлюлозы), получение анализируемого сульфида металла обменной реакцией Нет на , промывание полученного сульфида

смесью этилового спирта с водой, фильтрование с использованием водоструйного насоса, высушивание проб в теплом потоке воздуха и последующее

определение.

Недостатки способа - длительность процесса пробоподготовки, связанная с приготовлением свежеосажденного Znz, промыванием, фильтрованием, высушиванием пробы и незначительный предел обнаружения, а также недостаточно высокая точность определения, связанная с тем5 что Zn2fHe

замещается на что завышает результаты

часть ионов ионы , анализа

Целью изобретения является снижение пределов обнаружения и упрощения процесса.

Предлагаемый способ количественного определения сульфидов металлов рентгенофлуоресцентным методом, включающий получение сульфида металла на коллекторе, отличается от известного тем, что сульфиды металлов получают осаждением их сероводородом в растворах минеральных кислот в присутствии расплава смеси легкоплавких органических веществ (ЛОВ) с ди-2-этил- гексилфосфорной кислотой ()„ В качестве ЛОВ используют парафин или высшие карбоновые кислоты фракций С,7-Сго (ВКК).

Применение ЛОВ в качестве носителя сульфидов металлов связано в первую очередь с тем, что используемые вещества являются хорошими экстра- гентами - комплексообразователями для анализируемых металлов„ Путем варьирования рН раствора можно добиться количественного перехода анализируемого элемента в органическую фазу По мере насыщения водной фазы сероводородом происходит обмен органического аниона в соединении MenRn на сульфид-ион S2 с образованием соответствующих сульфидов металлов MeS Кроме того9 катионы металла, оставшиеся и не связанные в органический комплекс, образуют в водной фазе с сульфид-ионами соответствующие сульфиды металлов, которые в результате „

ется 80°С),

5

0

сорбции втягиваются в органическую фазу о

Метод обеспечивает двойное концентрирование элементов из водной фазы, включающее сочетание экстракции и сульфидного осаждения. Предел обнаружения элементов снижается с до КГ по сравнению с извес1 - ным Р методом

- Поскольку ЛОВ имеют температуру плавления 6С°С, то метод осуществля- при повышенной температуре (60что повышает скорость протекающих реакций и уменьшает время установления равновесия в системе. При пропускании тока сероводорода происходит активный барботаж газа через водный раствор, исключающий дополнительное перемешивание водной и органической фаз. Застывшая твердая органическая фаза легко отделяется от водного раствора и после переплавления в специальных формах (d

5 0 мм) является готовым образцом- излучателем для рентгенофлуоресцент- ного анализа.

Пример 1. В термостатируемый сосуд цилиндрической формы заливают

о анализируемый раствор, содержащий 1П мкг/мл солянокислого висмута, имеющий значение рН 0,8-Л,9, вносят навеску смеси ВКК и Д2ЭШЖ (10-20%). После плавления смеси (1 мин) экстракционный сосуд закрывают крышкой с насадкой, в которую впаяны две трубки (одна для ввода газа, другая для вывода). Пропускают сероводород до полного обесцвечивания раствора (8-П мин) „ Затем смесь из сосуда выливают в стакан, охлаждают, органическую фазу отделяют от водной в виде застывшей таблетки, которая после плавления в специальной форме (d П мм) является готовым излучателем для РФ анализа. Висмут и другие металлы анализируют на приборе СРМ-20 при напряжении 40 кВ, величине тока 0 мА, времени экспозиции 0 с. Крис- талл-анализатор LiF. Градуировочный график строят по стандартным растворам металлов (99,999%) в координатах: интенсивность рентгеновского излучения - количество металла в пробе, мкг/мл или %. Найдено 9,8 мкг/мл вис5

0

5

5

мута„

ii

П р и м е р 2. Условия проведения аналогичны примеру 1 с той разницей, что вместо висмута берут раствор, содержащий 10 мкг/мл азотнокислого свинца, рН устанавливают 1,,0, в качестве ЛОВ используют смесь парафина с ди-2-этилгексилфосфорной кислотой (10-.П%). Найдено 9,6 мкг/мл свинца о

П р и м е р 3. Условия проведения опыта аналогичны примеру 1 с той разницей, что в качестве объекта исследования берут анализируемый раствор, содержащий 10 мкг/мл солянокислого никеля, рН устанавливают 8, в качестве ЛОВ используют смесь ВКК и Д ЯЭПЬК, Найдено 10,1 мкг/мл никеля,

П р и м е р k. Условия проведения аналогичны примеру 1 с той разницей, что в качестве объекта исследования берут по 10 мкг/мл висмута и никеля, устанавливают рН 0,8-0,9, в качестве ЛОВ используют смесь ВКК и Д2ЭГФК. Найдено 9,9 мкг/мл висмута никеля не обнаружено

П р и м е р 5 Условия проведения аналогичны примеру 1 с той разницей что в качестве объектах исследования берут 10 мкг/мл солянокислого раствора меди, устанавливают , в качестве ЛОВ используют смесь ВКК и Д2ЭГФК. Найдено 9,8 мкг/мл меди,,

10

В таблице дан сопоставительный анализ экстракционно-рентгенофлуорес- центного и сульфидно-экстракционно- рентгенофлуоресцентного методов определения металлов;

Таким образом, предлагаемый способ сокращает время пробоподготовки, упрощает процесс и на порядок снижает предел обнаружения металлов.

Формула изобретения

1,, Способ концентрирования металлов из раствора, включающий их осаждение сероводородом преимущественно для последующего количественного определения этих, металлов, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью снижения пределов обнаружения и упрощения процесса, осаждение осуществляют в присутствии расплава смеси легкоплавких органических веществ с ди2-этилгексилфосфорной кислотой.

2„ Способ по п„1, отличаю-. . щ и и с я тем, что в качестве легкоплавких органических веществ ис- пользуют парафин или высшие карболовые кислоты фракции С 20

Изобретение относится к способам концентрирования металлов из раствора преимущественно для последующего количественного определения и позволяет снизить предел обнаружения и упростить процесс пробоподго- товки0 Способ заключается в том, что в анализируемый раствор вводят смесь легкоплавких органических веществ с ди-2-этилгексилфосфорной кислотой и пропускают сероводород до полного обесцвечивания раствора. Осаждение идет в расплаве органических веществ-: после охлаждения концентрат отделяется в виде застывшей таблетки, которая затем и подвергается количествен ному анализу рентгенофлуоресцентным методом на свинец, висмут, никель. В качестве легкоплавких органических веществ используют парафин или высшие карбоновые кислоты фракции Ct-r-C o Предел обнаружения снижаетл-4-q 17 ся с до 10 %. Упрощение процесса пробоподготовки идет .за счет одновременного концентрирования и образования пробы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. § V,