Способ определения молибдена Советский патент 1979 года по МПК G01N31/10 C01G39/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА

1

Изобретение относится к области аналитической хи.мии и может быть использовано при определении малых содержаний молибдена в природных и промышленных объектах.

Известны способы определения молибдена по его каталитическому воздействию на окислительно-восстановительны с реакции с регистрацией скорости реакции.

Известен кинетический способ определения молибдена с использованием реакций каталитического восстановления перекиси водорода рубеановодородной кислотой 1.

Недостатком известного способа является то, что не достигается селективность определения в способе, основанном на окислении рубеановодорОлТной кислоты перекисью водорода при рН 1. Чувствительность определения 0,1 мкг в 25 мл раствора. Определению мешают вольфрам и медь при концентрации 10 моль/л. Соединение .меди с комнлексом также является каталитически активным, в связи с чем медь необходимо отделять.

Широкое применение для определения молибдена (VI) в интервале концентраций

10 мгк/мл нашли кинетические методы анализа с использованием реакций каталитического восстановления перекиси водорода иодидо.м, тиосульфатом и рубеановодородной кислотой. Основными недостатками указанных реакций являются низкая селективность, особенно в отношении катионов Fe и Си, неустойчивость одного из реагентов - перекиси водорода.

При.менение термометрии для из.мерения скорости реакций в кинетических методах анализа позволяет упростить проведение индикаторных реакций и повысить их селективность, так как исчезает необходимость в добавлении к реакционной смеси дополнительных веществ, например, для создания 5 окраски.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения малых концентраций молибдена (VI) с помощью индикаторной реакции между перекисью водорода и иодидом в кислой среде 2.

Основными недостатками данного метода являются низкая ceлeктивнocтl. особенно в OTHOHieiuin катионов, и нехстойчивость перекиси водорода. Железо содержится в большинстве объектов, анализируемых на молибден. Устранение или ослабление его мешающего влияния значительно облегчает проведение анализа. Изменение концентрации рабочих растворов перекиси водорода вследствие ее разложения при хранении приводит к дополнительным затратам времени на проверку концентрации перекиси водорода или на снятие калибровочного графика перед каждым анализом.

Цель изобретения - повышение селективности, точности и сокращение продолжительности определения молибдена (VI) термометрическим кинетическим методом на основе каталитического восстановления перекиси водорода в кислой среде.

Поставленная цель достигается путем использования в качестве восстановителя роданида или смеси роданида и тиосульфата, проведением определений при концентрации перекиси водорода (0,2-0,8) моль/л и при рН 2,0-2,6, а также благодаря определению скорости каталитической реакции путем последовательного добавления к реакционной смеси раствора перекиси водорода и анализируемого раствора, содержащего молибден (VI).

Повышение селективности происходит вследствие использования в качестве восстановителя роданида и проведения анализа в таких условиях, при которых скорость каталитической реакции не зависит от концентраций перекиси водорода, кислоты и ионной силы реакционной смеси/i. Роданид связывает катионы каталитически неактивные комплексы, он также более устойчив к действию посторонних окислителей, чем иодид.

Повышение точности в 3-5 раз достигается благодаря определению скорости каталитической реакции путем последовательного добавления к реакционной смеси (в одном опыте) раствора перекиси водорода и раствора, содержашего молибден (VI).

Предложенный способ определения скорости каталитической реакции применим при задании концентрации перекиси водорода и рН реакционной смеси в указанных ранее интервалах и использовании в качестве восстановителя роданида. При использовании реакции между перекисью водорода и иодидом выделившийся после добавления к реакционной смеси перекиси водорода иод дезактивирует вносимый молибден (VI) и скорость каталитической реакции определить не удается.

Определение скорости каталитической реакции путем последовательного добавления реагентов к реакционной смеси позволяет сократить продолжительность анализа, за счет того, что для нахождения скорости каталитической реакции достаточно выполнить один опыт, а не два, а также вследствие значительно более редкого контроля за концентрацией рабочего раствора перекиси водорода, так как изменение концентрации раствора перекиси на 20-30 /о не сказывается на величине скорости каталитической- реакции при данной методике измерений.

Пример 1. Определение молибдена (VI) в интервале концентраций 10 -10 мкг/мл.

Измерение скорости реакции проводят

с помощью термометрической установки.

В реакционный стакан помещают магнитный смеситель, вносят необходимое колиj чество дистиллированной воды и растворы роданида калия, хлористоводородной кислоты и хлорида калия. С помощью подъемника реакционный стакан помещают в сосуд Дьюара. Включают магнитную мещалку. Сосуд Дьюара закрывают крышкой и с помощью

0 термометра, подогревателя или холодильника задают выбранную температуру реакционной смеси. Затем крышку убирают, а на ее место устанавливают термостатированную крышку с датчиком температуры -

J термистором. 1Включают термистор под нагрузку, а также включают усилитель Ф116/2 и самописец ЭПП-09. В течение 10-15 мин в ячейке происходит выравнивание температуры. Затем пипеткой на 2,0 мл через отверстие в крышке к реакционной смеси добавляют раствор перекиси водорода и через 30-45 с начинают запись тепловыделения в ячейке. Для этого с помощью регулировочного сопротивления Rp каретку самописца устанавливают над чистым участком диаграммной бумаги и включают запись. Через 1-2 мин к реакционной смеси добавляют раствор, содержащий молибден (VI), и продолжают запись тепловыделения в ячейке еще 2-3 мин. Скорость каталитической реакции находят по разности тангенсов углов наклона двух прямолинейных участков записанной кинематической кривой. По калибровочному графику определяют содержание молибдена (VI) в реакционной смеси.

Начальная концентрация роданида 0,80 моль/л, перекиси водорода - 4,0-10 моль/л, рН 2,5. Хлорид калия добавляют для увеличения ионной силы реакционной смеси, например, до значения 1,2, прикотором скорость каталитической реакции 0 не зависит от ионной силы. Для приготовления исходных растворов реагентов используют реактивы квалификации «хч или «чда

Концентрацию перекиси водорода и рН реакционной смеси задают внутри 5 следующих интервалов: НаОг (0,2- 0,8)-10-2 моль/л, рН 2,0-2,6. При ШОа 0,8-10 моль/л и рН 2,0 скорость некаталитической реакции имеет слишком большую величину. При НаОг 0,2-10 моль/л и рН 2,6 появляется зависимость скорости каталитической реакции от концентрации перекиси водорода и рН реакционной смеси.

Пример 2. Определение молибдена (VI) в интервале концентраций 0,1 - 1,0мкг/мл.

Проводится аналогично определению молибдена (VI) в интервале Ю мкг/мл, но начальная концентрация роданида калия задается равной 0,2 моль/л.

Пример 3. Определение молибдена (VI) в интервале концентраций 1,0-10,0 мкг/мл.

В реакционный стакан вносят необходимое количество дистиллированной воды и растворы роданида калия, хлористоводородной кислоты и молибдена (VI). Начальная концентрация роданида составляет 0,02 моль/л. При такой величине концентрации роданида скорость некаталитической реакции близка к нулю. Поэтому при добавлении перекиси водорода изменение температуры реакционной смеси происходит в результате протекания только каталитической реакции. Остальные операции проводят также, как в примере 1.

Предлагаемый способ позволяет проводить определение молибдена (VI) в интервале концентраций 10 -10 мкг/мл с ошибкой 1-3% в присутствии до 10 моль/л и до 10 моль/л , а также в интервале 0,003-0.01 мкг/мл с ошибкой 10- 15%. Концентрацию рабочего раствора перекиси водорода при средней скорости разложения в сутки достаточно контролировать раз в месяц.

Предлагаемый способ определения малых концентраций молибдена (VI) может быть использован при анализе различных природных и промышленных объектов, содержащих молибден в качестве примеси, в заводских и научно-исследовательских аналитических лабораториях. Описанная термометрическая установка отличается простотой конструкции и методики эксперимента и может быть собрана в любой аналитической лаборатории без больших экономических

затрат на приобретение вспомогательных приборов.

Формула изобретения

Способ определения молибдена по его каталитическому воздействию на реакцию окисления неорганического реагента перекисью водорода в кислой среде с регистрацией скорости реакции, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и точности анализа, в качестве неорганического реагента используют роданид или смесь роданида и тиосульфата и к реакционной сме-си последовательно добавляют раствор перекиси водорода и анализируемый раствор, содержащий молибден.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Журнал аналитической химил, т. 23, № 9, с. 1342-1347, 1968.