Способ определения хрома (III) Советский патент 1992 года по МПК G01N31/22 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам спект- рофотометрического определения хрома (III) с использованием основного красителя, и может быть эффективно использовано при анализе материалов высокой чистоты, металлов, химических реактивов, руд и других хромсодержащих объектов.

Известен способ спектрометрического определения хрома (III), включающий nejser веденир хрома (III) с 2-(5-бромпиридилазо)- 5-диэтиламинофенолом и Н202 в присутствии неионогенного ПАВ ОП-10 в среде ацетатного буферного раствора (рН 6,0±0,2) в окрашенный комплекс и фотомет- рирование полученного раствора при А 610 нм.

Недостатком указанного способа является сравнительно низкая чувствительность используемой реакции (е 1,2-105).

Известен также способ спектрофото- метрического определения хрома (III), включающий переведение хрома (III) при рН 3.5-5 5 с 2-(5-бром-2-пиридилазо)-5-диэти- ламинофенолом в присутствии зефирамина в комплекс и фотометрирование полученного раствора при А -- 597 нм

Недостатком данного способа является также сравнительно низкая чувствитель-. ность используемой реакций (е 1,35-10J).

Наиболее близок к предлагаемому способ спектрофотометрического определения хрома (III), включающий переведение хрома (III) с хромазуролом С и цетилтриметилам- монийбромидом в ацетатном буферном растворе (рН 4,02) в мицелярный комплекс голубого цвета и фотометрирование при А 618 нм.

Недостатками известного способа являются сравнительно низкая чувствительность используемой реакции (Ig Ј 5,07; Ј 1,2-105), узкий интервал определяемых содержаний хрома (II 1)(0,04-0,4 мкг Сг(1П)/мл), а также сравнительно высокая нижняя граница определяемых содержаний хрома (III) (0,04 мкгСг(Н1)/мл).

Цель изобретения - повышение чувствительности анализа и расширение интервала определяемых концентраций.

Поставленная цель достигается тем что, используя с качестве реагента-красителя кристаллический фиолетовый (КФ), а в качестве анионного комплекса - анион многоосновной молибдохромовой гетерополи

(Л

С

х|

сл ел

00

о

кислоты (МХК), получают интенсивно окрашенный ионный ассоциат с девятью ассоциированными катионами КФ и определение хрома осуществляют по интенсивности све- топоглощения его подкисленного ацетонового раствора.

МХК получают при 3,8 М NaaMoCM, рН 1,8-5,8 по H2S04 и выдерживании растворов в течение 20-25 мин, а твердофазный ионный ассоциат молибдохромата КФ (МХК-КФ) - при рН 1,20-1,45 по HaSCM (2,45-3,19) 10 М реагента-красителя, отделяют центрифугированием, растворяют в смеси 9 мл ацетона и 1 мл 2М НМОз и спек- трофотометрируют полученный раствор при 595 нм.

При этом согласно изобретению образуется соединение, содержащее девять асо- циированных катионов КФ, использование ацетоновых растворов которого обеспечивает высокую чувствительность спектрофо- тометрического определения хрома (III): e- 9,2 105лмол 1 см 1;Сниж. 2,бнгСг()/мл; Сверх - 260 нг Сг(И1)/мл. По сравнению с известным методом как чувствительность реакции (Е), так и чувствительность метода (Сниж) повышаются более чем в 100 раз и создается возможность количественного определения в 100 раз разнящихся содержаний хрома (III).

Оптическую плотность (ОП) исследуемых ацетоновых растворов измеряют спектрофотометром, э равновесные значения рН соответствующих водных растворов - стеклянным электродом. Осадки соединения МХК-КФ отделяют цетрифугированием 2 мин при 3000 об/мин.

В табл.1 приведены параметры проведения способа (полученные при CCr(HI) 5 М (2,6 мкг Сг(Ш)/мл), CMO{VI) 3,84 М; А 595 нм; 0,1 см; п 9, Р 0,95).

Пример 1.1 мл слабокислого раствора, содержащий 26,0 нг CrfHl), помещают в центрифужную пробирку, добавляют 0,8 мл 0,0048 М раствора NaaMoO, создают рН 1,8 введением 0,4 мл 0,1 М раствора H2S04, перемешивают и выдерживают 25 мин для количественного образования МХК. Затем прибавляют 1,1 мл 0,5 М раствора HaSO-i, 1 мл 0,1%-ного раствора КФ (в конечном объеме СкФ 2,45 10 М), доводят объем дистиллированной водой до 10 мл (в пол- уйенном растворе рН 1,20), перемешивают в течение 2 мин. Осадок соединения МХК- КФ отделяют центрифугированием (2 мин), раствор декантируют, а осадок в той же пробирке растворяют в смеси 9 мл ацетона с 1 мл 2М НМОз и полученный раствор спектро- фотометрируют при А 595 нм и I 1,0 см.

Одновременно в тех же концентрационных

УСЛОВИЯХ ПРОВОДЯТ ХОЛОСТОЙ ОПЫТ (Ахол

0,150). Оптическая плотность полученного раствора соединения МХК-КФ (ДА) равна

0,050. Содержание хрома (III) определяют по предварительно полученному градуировоч- ному графику.

Пример 2,1 мл слабокислого раствора, содержащий 0,52 мкг Cr(HI), помещают в

центрифужную пробирку, добавляют 0,8 мл 0,0048 М раствора NazMoO, создают рН 4,5 введением 0,5 мл 0,01 М раствора HaSO-s, перемешивают и выдерживают 25 мин для количественного образования МХК. Затем

прибавляют 0,9 мл 0,5 М раствора HaSO, 1,1 мл 0,1%-ного раствора КФ (в конечном объеме СкФ 2,7 М), доводят объем дистиллированной водой до 10 мл (в полученном растворе рН 1,3), перемешивают

2 мин. Осадок соединения МХК-КФ отделяют центрифугированием, раствор декантируют, а осадок в той же пробирке растворяют в смеси 9 мл ацетона с 1 мл 2 М HNOa и полученный раствор спектрофотометрируют при А 595 нм и I 0,3 см. Одновременно в тех же концентрационных

УСЛОВИЯХ ПРОВОДЯТ ХОЛОСТОЙ ОПЫТ (Ахол

0,075). Оптическая плотность полученного раствора МХК-КФ (ДА) равна 0,275. Содержание хрома (III) определяют по предварительно полученному градуировочному графику.

Пример 3.1 мл слабокислого раствора, содержащий 2,6 мкг Crflll), помещают в

центрифужную пробирку, добавляют 0,8 мл 0,0048 М раствора МагМо04, создают рН 5,8 введением 0,5 мл 0,001 М раствора Й2504, перемешивают и выдерживают 25 мин для количественного образования МХК. Затем

прибавляют 0,7 мл 0,5 М раствора HaSO-i, 1,3 мл 0,1 %-ного раствора КФ (в конечном объеме СкФ 3,19 М), доводят объем водой до 10 мл (в полученном растворе рН 1,45), перемешивают в течение 2 мин, Осадок соединения МХК-КФ отделяют центрифугированием (2 мин), раствор декантируют, осадок в той же пробирке растворяют в смеси 9 мл ацетона с 1 мл 2 М HNOs и полученный раствор спектрофотометрируют при

А 595 нм и I 0,1 см. Одновременно в тех же концентрационных условиях проводят холостой опыт (Ахол 0,060), Оптическая плотность полученного раствора соединения МХК-КФ (ДА) равна 0,46. Содержание

хрома (III) находят по предварительно построенному калибровочному графику.

Результаты определения хрома () в соответствии с примерами приведены в табл. 2(п-16).

Данные сопоставления основных параметров предлагаемого и известных способов приведены в табл. 3.

Таким образом, по сравнению с известным способом чувствительность реакции увеличивается более чем в 100 раз, нижняя граница определяемых содержаний хрома снижается более чем в 1000 раз и одновременно расширяется диапазон определяемых содержаний хрома (III) около 7 раз.

Формула изобретения

Способ определения хрома (III), включающий осаждение его в виде комплексного соединения с органическим реагентом, растворение комплекса в органическом растворителе и последующее фотометрирование, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности анализа и расширения интервала определяемых концентраций, проводят предварительно обработку анализируемой пробы раствором молибдата натрия в присутствии серной кислоты при рН среды 1,8-5,8, в качестве органического реагента используют кристаллический фиолетовый, осаждение осуществляют при концентрации реагента в анализируемом растворе (2,45-3,19) 10 М в присутствии серной кислоты при рН среды 1,20-1v45, в качестве органического растворителя используют подкисленный ацетон,

Таблица 1

Таблица 2

Использование: при анализе материалов высокой чистоты, металлов, химических реактивов и др. Сущность: анализируемую пробу предварительно обрабатывают раствором молибдата натрия в присутствии серной кислоты при рН среды 1,8-5,8. Затем проводят осаждение хрома (III) раствором кристаллического фиолетового концентрацией (2, 45-3, 19) ЮМ в присутствии серной кислоты при рН среды 1,20-1,45. Осадок растворяют в подкисленном ацетоне. Полученный раствор фотометрируют. 3 табл.

Таблица 3