Способ количественного определения фосфорсодержащих экстрагентов в водных растворах Советский патент 1980 года по МПК G01N21/24 

1

Изобретение относится к способам анализа промстоков на примеси фосфорсодержащих экстрагентов и может быть использовано при контроле Содержаний промьпиленных экстрагентов в водных растворах при их очистке.

Известен способ определения фосфорсодержащих экстрагентов, например трибутилфосфата в водных растворах, основанный на окислительном разложении ТБФ персульфатом калия непосредственно в водном растворе и последующем фотометрировании фосфатиона в виде восстановленной формы фосформолибденовой кислоты I .

Недостатком способа является недостаточная селективность (мешают примеси неорганических фосфорсодержащих соединений, которые окисляются до фосфат-иона) и невысокая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемым результатам является способ определения фосфорсодержащих экстрагентов в водных растворах путем экстракции их из анализируемой пробы четыреххлористым углеродом, обработки экстракта окислителем-смесью концентрированных азотной и серной кислот с пергидролем с последующей обработкой полученной смеси молибдатом аммония в кислой среде в присутствии аскорбиновой кислоты с последующим фотометрированием полученного окрашенного соединения 2.

Недостатком способа является недостаточная точность определения, обуслозленнгя потерями части органических, фосфорсодержащих соединений (25-35 отн.%) за счет их испарения с микроколичествами влаги, попадающими в экстракт из водной Фазы.Други недостатком способа является сравнительно невысокая чувствительность0,05 мг/л.

Целью изобретения является повышение точности способа и увеличение его чувствительности.

Поставленная цель достигается описываемым способом, который состоит в том, что из анализируемой пробы экстрагируют четыреххлористым углеродом фосфорсодержащие экстрагенты окисляют экстракт при нагревании сухой солью надсерной кислоты, взятой в количестве 1-5% от массы экстракта причем окисление ведут под слоем концентрированной азотной кислоты

с последующей обработкой полученной смеси молибдатом аммония в кислой среде в присутствии аскорбиновой кислоты и фотометрированием полученного окрсииенного соединения.

Сухая соль надсерной кислоты с одной стороны связывает следы влаги, попавшие в экстракт, а с другой растворяясь в экстракте, окисляет их до фосфат-иона. Проведение разложения под слоем азотной кислоты способствует полному отсутствию потерь фосфорсодержащих соединений и их количественному окислению до фосфат-иона.

Снижение предела обнаружения (с 0,05 до 0,01 мг/л по трибутилфосфату) обеспечивается как за счет уменьшения значения поправки глу. хого опыта (с 5 до 2 косг в пересчете на трибутилфосфат), так и за счет увеличения абсолютного количества фосфат-ионов, попадающих в фотометрируемый раствор, вследствие устранения потерь фосфорсодержащих соединений .

Пример . Помещают 500 мл анализируемого раствора в делительную воронку, приливают 3 мл азотной кислоты (1:1), вводят 5 г нитрата аммония и экстрагируют фосфорсодержащие экстрагенты двумя порциями четыреххлористого углерода по 10мл в течение 2 мин. Объединенный экстракт сливают в сухую пробирку вместимостью 50-60 мл,-диаметром 25 мм,

В пробирку помешают стеклянную бусинку, вводят 1,0 г надсернокислого аммония, осторожно по стенке пробирки-приливают 5 мл концентрированной азотной кислоты. Пробирки помещают на водяную баню с температурой 77-85°С и отгоняют четыреххлористый углерод. Содержимое пробиркк переводят в стакан вместимостью 50 мл, помешают на электроплитку и нагревают до выделения густых паров серной кислоты.

По истечении. 5 мин стакан снимаю с электроплитки, охлаждают, приливают 5 мл воды и 1,5 мл соляной кислоты (1:1), Раствор переводят в мерную колбу вместимостью.25 мл, приливают воды до 18 мл,вводят 0,6 мл 4%-ного молибдата аммония,обмывают горлышко колбы 1-2 NW воды, вводят 1,2 мл 2 -ного свежеприготовленного растео

pa аскорбиновой кислоты, вновь обмывают гсУрлышко колбы 1-2 мл водь и приливают 0,2 мл 0,3%-ного раствора сурьмяновиннокислого калия. После добавления каждого реактива колбу перемешивают вращательным движением. Далее содержимое колбы доливают водой до метки, накрывают кусочком кальки и тщательно перемешивают. По истечении 15-20 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре при 630 им в кювете мм против раствора глухого опыта. Одновременно с анализом проводят глухой опыт.

Концентрацию фосфорсодержащих экстрагентов (в пересчете на трибутифосфат) находят по градуировочному графику, для построения которого в ряд мерных колб вместимостью 25 мл вводили 1-15 мкг фосфат-иона и поступают, как описано выше.

Результаты опытов приведены в табл. 1,2,3.

Из таблиц видно, что предел обнаружения, оцененный по 2$-критерию (где S - стандартное отклонение результатов определения примеси фосфорсодержащих экстрагентов в наиболее чистых по определяемому компоненту растворах), составляет 0,01 мг/л.

Определению не мешают 50-500кратные количества примесей керосина, карбоновых кислот, нефтяных серусодержащих экстрагентов, третичных алкиламинов, а также 2000-5000-кратные количества примесей неорганических веществ, в том числе и фосфорсодержащих .

Таким образом, способ ьсзволяет снизить предел обнаружения в 5 раз (чувствительность известных способов не превышает 0,05 мг/л, а экспериментально достигнутый предел обнаружени предлагаемого способа составляет 0,01 мг/л) и существенно повысить надежность определений (экспериментёьно показана возможность проведения анализа с использованием градуировочного графика), построенного с помощью стандартного раствора фосфат-иона) за счет устранения потерь определяекбз х компонентов.

57217176

Результаты анализа образцов водных растворов на содержание примеси фосфорсодержащих экстрагентов в пересчете на трибутилфосфат (число опытов 10 для различных объемов анализируемых растворов, данные приведены для каждого объема), мг/л

Таблица

i,0

7,8 2,0

0,017 3,0

0,045.

0,021 4,0 5,0

0,87

Результаты определения фосфорорганических соединений в водном стандартном растворе (установленное содержание 0,036+0,003 мг/л в пересчете на трибутилфосфат), число опытов Б

0,8

10,0

18,5

i.a

0,005

0,0200,0330,008

0,012

0,050.0,0920,019

0,005

0,0300,0560,012

0,14

1,00

2,01

0,24

Т а. б л и