Способ определения бора Советский патент 1993 года по МПК G01N21/78 

Изобретение относится-к аналитической химии, а именно к спектрофотометри- ческим способам определения бора с использованием неорганических реагентов, и может быть использовано при анализе ряда биологических объектов.

Известен способ определения бора в стали, включающий растворение исходного образца, введение фторид-иона, органического реагента бриллиантового зеленого, экстракцию образовавшегося комплекса бора органическим растворителем и его последующее количественное определение.

Однако известный способ определения бора в виде ионного ассоциата BF-ч с органическим реагентом наряду с высокой чувствительностью имеет ряд существенных недостатков. Образование ионов идет в сильнокислой среде, поэтому требует применения специальной фторопластовой посуды. Подготовка пробы к анализу является в этом случае весьма длительным процессом. После переведения пробы в раствор, максимальное образование тетрафторобо- рата происходит через 2 ч, а затем только следует стадия экстракции. Экстракцию проводят канцерогенным растворителем - бензолом, применение которого в аналитических лабораториях в настоящее время запрещено.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому, является способ определения бора в водных растворах, основанный на образовании неорганических, а именно фторид- ных комплексов молибдена и борной кислоты. Способ определения бора заключается в следующем. После отделения в виде метилбората, к аликвотной части пробы добавляют определенное количество монохлоруксусной кислоты, создавая рН 2,0-2,2, вводят фтористо-молибденовый реактив, разбавляют водой, а восстановление осуществляют 0,5 %-ным

раствором дихлорида олова. Через 40 мин фотометрируют исследуемый раствор. Интервал определяемых концентраций 100- 2500 мкг в 50 мл раствора.

Недостатком известного способа является весьма высокий предел обнаружения 100 мкг в 50 мл. а также необходимость в использовании монохлоруксусной кислоты, раствор которой неустойчив при хранении, быстро разлагается, а продукты разложения препятствуют протеканию реакции образования восстановленного соединения. Моно- хлоруксусная кислота токсична, обладает неприятным запахом, что создает определенные неудобства работы с ней. В известном способе для восстановления применяется жесткий восстановитель дих- лорид олова. Он способен восстанавливать не только молибден (YI), входящий в комплекс, но и не связанный молибден из контрольного раствора, что приводит к высоким значениям оптической плотности контрольной пробы, а это в свою очередь затрудняет снижение предела определяемых концентраций бора. Кроме того, определение содержания бора известным способом проводят только после дистилляции его с метанолом. Отгоняемый эфир поглощают и омыляют раствором щелочи, нейтрализуют, а затем после удаления спирта определяют содержание бора.

Целью изобретения является увеличение чувствительности определения бора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определение бора путем обработки пробы фтористо-молибденовым реактивом в кислой среде в присутствии восстановителя - дихлорида олова с последующим фотометрированием полученного раствора, согласно изобретению обработку ведут в среде хлористоводородной кислоты при рН 1,6-1,8 и в качестве восстановителя использую смесь дихлорида олова и солянокислого гидразина в молярном соотношении 1 : 4-1 : 5.

Пример 1. В мерную колбу вместимостью 50,0 мл помещают стандартный раствор борной кислоты (2-10 мл), добавляют 10 мл 0,1 М НС, б мл фтористо-молибденового реактива, 1-2 мл восстановителя и доводят до метки водой. После добавления каждой .порции растворов смесь в колбах тщательно перемешивают. Через 40 мин после приготовления растворов измеряют оптическую плотность на спектрофотометре СФ-26 или КФК-2 приЯ 670 нм, в кюветах с толщиной светопоглощающего слоя 1-3 см, используя в качестве раствора сравнения воду. Параллельно готовят контрольный

раствор не содержащий борную кислоту. Прямая пропорциональная зависимость между концентрацией бора и значением оптической плотности наблюдается в пределах 2-100, 100-2500 мкг в 50 мл раствора. Расчет содержания бора можно проводить методом добавок и методом градуировочно- го графика.

Найдено: бора 5,6 мкг/50 мл. Введено:

0 бора 6,0 мкг/50 мл.

Определению бора заявляемым способом не мешают натрия, калий, магний, кальций, кадмий, нитрат-, сульфат-, карбонат-ионы, а влияние железа, алюминия, ме5 ди, фосфата и силиката следует устранять. П р и м е р 2.

Определение бора в тканях животных (семенниках крыс) ведут следующим образом, К озоленной пробе приливают 1 мл

0 концентрованной серной кислоты плотностью 1,84, разбавляют дистиллированной водой до 15 мл, нейтрализуют 5 М раствором гидроксида натрия до рН 6-7 (по универсальной индикаторной бумаге),а затем

5 пробу переводят в мерную колбу вместимостью 25,0 мл и доводят до отметки дистиллированной водой. Аликвотную часть 5,0 мл помещают в мерную колбу вместимостью 50,0 мл и далее определение ведут так, как

0 указано в примере 1. Результаты анализа тканей животных представлены в табл. 1. Правильность результатов анализа подтверждена методом добавок.

Как видно из таблицы, результаты опре5 деления бора заявляемым способом согласуются с данными Медицинского научного центра гигиены и охраны здоровья рабочих .промпредприятий г. Свердловска, полученными спектрофотометрическим методом по

0 реакции бора с хинализарином в среде концентрированной серной кислоты.

П р и мер 3. Методика определения бора в расплаве борирования заключается з следующем. Навеску расплава 0,1-0,2 г

5 заливают дистиллированной водой примерно до 50,0 мл и растворяют при интенсивном перемешивании и слабом нагревании. Растворенную буру отфильтровывают от свободного бора через

O фильтр синяя лента в мерную колбу вместимостью 100 мл, нейтрализуют HCI до рН 6-7 и доводят до метки водой. Далее берут аликвотные части 3-5 мл и помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл.

5 Затем действуют по методике, описанной в примере 1. Результаты анализа представлены в табл.2.

Пример 4. Методика определения бора в постоянных магнитах заключается в следующем. Навеску пробы 0,1-0,5грастворяют в 10 мл HCI (1 : 1). После растворения навески приливают 1,0 мл НМОз конц. Затем доводят объем растворов до 100 мл горячей водой. Осаждение железа ведут из горячих растворов 20 %-ным раствором гид- роксида натрия. Осадкам дают отстояться и фильтруют через фильтр красная лента в мерные колбы вместимостью 250 мл. Осадки промывают горячим 0,1 % раствором NaOH. Содержимое колбы нейтрализуют до рН 6-7, берут аликвоту 5-10 мл и помещают в колбу вместимостью 50 мл. Далее определение ведут по методике, приведенной в примере 1. результаты анализа постоянi0

ных магнитов (Fe-Nd-B) представлены в табл. 3.

Использование предлагаемого способа определения бора обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:

Предел обнаружения снижается в 50 раз(2мкг/50мл по сравнению со 100мкг/50 мл для прототипа) при сохранении экспрес- сности определения. Улучшаются условия труда, так как вместо ядовитой монохлорук- сусной используется хлористоводородная кислота. Определения бора ведут без отделения его от основы.

15

Использование: в аналитической химии, а именно в спектрофотометрическом анализе борсодержащих материалов. Сущность изобретения: пробу обрабатывают фтористо-молибденовым реактивом в среде хлористоводородной кислоты при рН 1,6-1,8 в присутствии восстановителя - смеси дихло- рида олова и соляно-кислого гидразина, взятых в молярном соотношении (1 : 4)- (1 :6), 3 табл.

Формула изобретения

Способ определения бора путем обработки пробы фтористомолибденовым реактивом в кислой среде в присутствии восстановителя - дихлорида олова с последующим фотометрированием полученного

раствора, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности определения, обработки ведут в среде хлористоводородной кислоты при рН 1,6-1,8 и в качестве восстановителя используют смесь дихлорида олова и солянокислого гидразина в молярном соотношении 1:4-1:5.

Таблица 1

Таблица 2