Способ амперометрического определения ванадия (1у) Советский патент 1980 года по МПК C01G31/00 G01N27/04 

. Изобретение относится к аналитической химии и может найти применение в цветной металлургии, химической, электронной промьшшенности, при анализе стекол специальных сортов, строительных материалов. Известен колориметрический метод определения ванадия, основанный,на экстракции V (ly ) изоамилпирофосфорным эфиром и последующим фотомет рировании экстракта. При этом присутствие любых количеств элементов Zn, Cd, Pb, Fe (й ) , Mh (), AI, Cp, Cu, Or (-1), a 2-3 г Fe(in),Ni не влияет на точностьметода (ошибка « 4%). Ванадий (V), , имеющийся в растворе, предварительно; восстанавливают аскориновой кисл тсуй ..или сульфитом натрия 1. Этот метод устраняет некоторое недостатки, .но не позволяет прямо и 1епосредственно определять ваНади (ly) в присутствии ванадия (V). Изэтого снижается и точность определения содержания (1), о чем говори большая ошибка определения (44%). В современной промышленности для технологических целей в металлургии редких и цветных металлов, для хими ческого анализа в различных произво ствах требуется точно знать малое (до 0,4%) содержание ванадия (IV) в присутствии ванадия (мГ), титана (Ж) титана (IV) , хрома (ТЕ ) и других элементов. Известно, например, что физико-химическиесвойства оптических стекол на основе ванадия зависят от его содержания (IV). Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату способ определения ванади5Г CW) , включающий амперометрическое титрование на вращающемся дисковом платиновом электроде раствором гашлоцианина при соответствующих значениях рЯ, в присутствии ванадия (Щ ), титана (т.) 2 . При анализе сложных объектов точность определения удовлетворительная, кроме того этот способ более пригоден для определения макроколичеств ванадия (IV), в этом случае абсолютная и относительная ошибки уменьшаются, известный способ также недостаточно избирателен. Цель изобретения - повышение чувствительности, избирательности и точности определения микроколичеств ванадия (IV) (до 0,4%) при одновременном и совместном присутствии

ванйдия ( щ.) , титана (HL) , тината (JV) и хрома (JH.) .

Цель достигается применением органичёскогЬ ре агента класса трифенилметанового ряда-эриохромцианина R (ЭлЦ) и физико-химичеЬкого метода анализа-амперометрического титрования на враадающемся дисковом платиновом электроде. Титрование проводят 0,001-0,0.2 М раствором эриохромцианина R при рН - 4,0-4,5.

Сущность изобретения заключается в cJie yJbigHM i

Ванадий (1) образует с эриохромцианинрм R в оптимальных услоBlfiHx кбмплексные соединения состава ванадий (IV):ЭХЦ - 2:1, 1:1 и 1:2, характеризу1МЦиес Ьпрёделенншда константами нестойк9сти и потенциалом полуволны. Комплексные соединения ванадия

fIV) с эриохромцианиноД R образуются также и при рН 3, нЬ их устрй4ивость во времени сильно падает, поэтому в боле е кислых средах соединения ванадия (IV) с реагентом разрушаются, .

для амперометрического титрова- . ния используется известная установ- . ка с вращающимся платиновым .электродом-диском с- визуальным отсчетом силы тока (гальванометр типа М 91/А

и-напряжения. В качестве электрода ;:сраёнениЯ.используют насыщенный калтомельный электрод. Скорость вращения

платинового электрода составляет ; ; 900-1000 o6/MkifJV - ----V«..J..; Исходным сырьем для анализа служат промышленные образцы, полученные втехнологических условиях пр1оизводства различных оптических стекол и . йстых металЛов ванадия и . Приме р . Навеску стекла 0,2,0,5 г разлагают в смеси серной, и со, ляной кислот в атмосфере азота (случае наличйя ванадия (ж ) и Читана

(Ж), которые на воздухе легко окисляются) и упаривают до влажных солей.

;. К влайсйоМу остатку прилива шт 20 мл горячей в-оды и на:грёёш тдд рабтвот -; рения солей. Раствор Переливают в

мерную колбу емкостью 50 мл, нейтрализуют едким натром до рН 4,5, д6.бавляют 10 мл ацетатного буферного

/раствора и доводят до метки водой (в токе азота во избежение окисления, ванадия (Ж), до ванадия (ТУ).

715477

После перемешивания отбирают адекватную порцию раствора в электролизер, где находится 2 мл раствора фона .(2м раствор перхлората натрия) и проводят амперометрическое титрование ванадия (IV) эриохромц ианином R точной концентрации в пределах 0,001-0,02 М, например, 0,002 М, выжидая каждый раз по.сле. прибавления рабочего раствора (ЭХЦ), пока не .установится постоянный ток ( в .тчение 30 с). Потенциал наложенияравен 0,5-0,6 В.

Строят график в координатах : сила тока (деление шкалы гальванометра, в мА) - объем раствора реагента (в мл). Из графика по точке перегиба (по точке эквивалентности) определяют объем раствора реагента, пошедшего на титрование и рассчитыв содержание ванадия (IV) по, формулам

,,50,95.a.lOO.VK , ,

H.Vn.lOOO ;.

. или 5.095. а. VK

f III I . I -I. f

Я, Vn ,

где X - содержание ванадия (IV),% V) - объем мерной колбы, мл; Vj - объем пипетки (аликвотной

части) , мл; ,. Н - навеска образца г; а - объем реагентав точке экв валентности (мл), умноженннй на точную концентрацию эриохромцианИНа R, М; 50,95- грамм-эквивалентванадия,

численно равный его атомно массе... .,- ; . Разработанный способ проверился на промышленных образца, полученных в технологических условиях электролитического производства чистых металлов ванадия/ и .титана, оптических и кварцевых стекол, в состав которых входили титан (т ), титан (IY), ванадий (Щ.)/ ванадий (IV), а также следующие катионы металлов и анионы; , К , Rb, Cs, AI Са% Or jE), Ca (Гу)/ Fe (Ж), Fe (M ) Mg As/ Pb Ba-:2;n:co Ni %

310/7 , CI,-NO ,

С r 2- тпл.З ит. -

so

4/ NH|, CHg, .COO и ДР.

Результаты определения содержани ванадия (IV) в оптических стекл.ах приведены в табл. 1,

715477

.Таблица 1

Результаты определения содержания 20 ванадия (IV) в образцах технологи ; , ческого производства чистого металла ванадия пряведены в табл. 2, Т а б Л И Ц а 2