Способ фотометрического определения микроколичеств рения Советский патент 1980 года по МПК G01N21/24 C01G47/00 

Изобретение относится к аналитической химии и может использоваться в ла боратори5гх и предприятиях по переработке редких и рассеянных элементов для определения рения в сплавах с высоким содержанием рения, а также в отходах их производства (вторичное сьфье). Спёктрофотометрические методы осно ваны на измерении собственного поглсз- щения ионов или на переведении ионов окрашенное комплексы, обладшощие по лосами поглощения в какой-либо области оптического спектра. Определение рения спектрофотометри- ческими методами проводят обычно в диапазоне концентраций (1О - 1О Обычно Спёктрофотометрические методы определения рения основаны на образрвании в кислых растворах окрашенных комплексных соединений восстановленного рения - R6(W), РЕ (V),Rt(Vl) с органическими и неорганическими ли- гандами. Известен способ определения рения, основанный на образовании тиокючевинного комплекса рения (JV) в солянокислых растворах, содержадщ-х перренатион, избыток тиомоч евины и олова (11) Щ В качестве восстановителя кюгут быть использованы титан (Ю. ) и гидра ЗИН. Оптимальные условия образования комплекса: ЗнНС , молярные соотношения R (V« ): 5vv( 1 ) 1: lOOO и Re (vu) : ThtQ 1:2O. Время развития окраски 45 кдан. Образующийся желто-зеленый тиомочевинный комплекс рения (Ч ) имеет состав Й2 : - (1;4, интенсивные полосы поглощения при 390 и 45О нм. Молярный коэффициент светопогложенияЗакон Вера сойлЬдается в интервале концентрации 5-200 мкг/мл. Точность мотода ± 5 отн.%. Метод применен для анализа сплавов, содержащих ЗО-4О% рения. Окислители МО-, СЮ 5 , MhO 1и другие мешают определению рения, разрушая окраску. Определение рения можно проводить в присутствии только кратных количеств молибдена и вольфрама. Известен метод определ.ения рения по светопоглощению роданидного комплекса, окрашенного в оранжевый цвет. Комплекс образуется при прибавлении к солянокислому раствору, содержащему перренатион, роданида в качестве лигавда и хлористого олова в качестве восстановителя Комплекс имеет максимальное светопоглбщение при 430 нм,зо 26080 и широко используется для определения рения фото-и спектрофотометрическими мв тодами. Роданидная реакция широко используется для определения микрограммовых количеств рения в различных материалах . Реакция чувствительна и позволяет определять 1-1ОО мкг рения в анализируеМой пробе.. ПредвариТельное отделение молибдена необходимо, . Большим недостатком тиомочевинного роданидного и других спектрофотоме- трическкх методов является необходимость предварительного отдаления ряда элементов, таких например как молибден вольфрам, медь, .. Кроме этого, для определения рения этими методами необходимо перевести .рений в растворе в семивалентное состояние. Эта операция проводится, как . правило, в .щелочной , которую затем заменяют на кислую для создания условий, при которых возможно образование окращенного комплекса, оптичебку плотность которого замеряют. Создание -щелочной среды также способствует осво божде аию растворов от примесей тяжелых металлов . ( Fe, С. Наиболее близким к изобретению с использованием щелочной среды является спектрофотометрический метод определения рения (У11), основанный на измерении собственного поглощения перр нат-иона в концентрированных аммиачны растворах з. Максимум свётъЬоглощений соответствует длине волны 23U нм, молярный коэффициент светопоглощения Метод безреактивен. Определение проводится следующим образом. К аликвстной части анализируемого раствора н к холостому раствору опьгга прибавляется равное количество концент рированного еммйака для создания щело V S4 ой среды. Аммиак при этой длине волны, е поглощает. Оптическая плотность аствора замеряется при длине волны 30 нм относительно раствора холостор опыта. Позволяет определять рений в присуттвии 20 мг АР, 2 MrW, 4 ivtrSi в бьеме (1О), МешаютV Mo, AS 0 - NOj. Чувствительность метода 2,5 мкг/мл. Метод используется для определения рения в чистых растворах и при анализе сплавов с содержанием рения до 15%, . Недостатками такого метода определения рения (У11) являются невысокая избирательность, так как многие ионы други-х элементов поглощают в этой области, мешая определению рэния небольшая чувствительность (210 - ), так KdK закон Бера соблюдается только для этого диапазона концентраций, а также необходимость предварительного отделения ряда элементов, таких как .молибден, вольфрам и других, что значит ельно увеличивает время проведения анализа, усложняет процесс определения. С целью обеспечения большей избирательности при определении рения и упрощения анализа предлагается способ спект рофотометрического определения микроколичеств рения в сильнощелочной среде с использованием гидроксиламина. Обычно берут не менее 2О - кратного избытка гидроксиламина по отношению к рению в среде 2-12 н раствора едкого натра, преимущественно 10 н. Оптимальные условия реакции выбраны на основании результатов спектрометрического «анализа. Для установления области оптимальной нормальности NaOM , наиболее благоприятной для полного образования продукта реакции Re(l)- гидроксиламин №ОН была приготовлена с.ерия растворов с постоянными концентрациями рения и гидроксиламина, взятых в молярном соотношении 1:2О, в серии менялась только нормальность щелочи. Наибольшая оптическая плотность достигается в 10 н растворе едкого ualrpa. Для образования окрашенного комплекса необходим не менее 20-кратный избыток гидроксиламина, У величение избытка гидроксиламина по отношению к рению больше чем 20:1 не вызывает изменений ни в спектрах растворов, ни интенсивности вмпкспмумэ светопоглощения при ЗОО нм, . моляр5ное отношение рений:гидроксилайин 1:20 является оптимальным. Молярный коэффициент поглощения при ЗОО нм равен , чувствительность реакции 1,3 мкг/мл рения. Закон Вера выполняется при концентрациях рения 1,310 - Способ осуществляют следующим образом. К аликвотной части раствора, содержащей не менее 50 мкг рения, прибавляют 2О мл раствора 12нЫаОН И 2,5 мл раствора 0,004м солянокислого гидроксиламина, нагревают в течение 15 мин на кипящей водной бане, после чего доводят объем раствора в колбе на 25 мл до метки водой, спектрофотометрируют в кварцевой кювете с К 1с при 300 нм относительно раствора хоиос того опыта., Содержание, рения в растворе опред& .ляют по калибровочному графику, построенному из раствора перрената калия концентрацией . Метод отличается высокой избиратель ностью. Определению рения не мещают (в скобках дано содержание элементов п отношению к рению): Се(1О), Си (ЮО Мо (45),ХЯ45), 2 п (10) РБ (12), Tt (5). (50), SO (200),VO; (10), в; оj (3)„Мещают определению рения следы перекиси водорода, N0,, и другие окислители. Пример. Определения рения в сплаве молибден - рений. Навеску анали зируемого образца, О,ОЗ 18 - О,О41 г растворяют в концентрированном аммиак добавл{пот каплями перекись водорода (30%), либо спеканием с 10-кратиым избытком перекиси натрия. Избыток перекиси разрушают кипячением, раствор упаривают до 1,О мл. По охлаждении разбавляют водой до 10 мл. Опредеп ние рения проводят с аликвотной частью анализируемого раствора (0,1-0,2) мл по методике, изложенной выше. Найдено: содержание рения в сплаве 47%. Для построения калибровочного графика используют раствор перрената концентрацией . В качес качестве калия S раствора сравнения использован холостой опыт. Аналогично проведен анализ сплава вольфрам-рений. Найдено; содержание рения в сплаве 27%. Воспроизводимость метода 5%. Молярный коэффициент при 800 нм равен 700О (по калибровочному графику). Определение оптической плотности окрашенного продукта можно проводить через 15 мин после нагревания на водяной бане. Метод избирателен по отношению к молибдену, вольфраму, меди, и другим, что позволяет определить рений в сплавах вольфрак -рений и молибден -рений, а также в отходах их производства (вторичное сырье). Закон Бера выполняется в интервале концентраций рения при (1,310 )%. Предлагаемый способ прост в выполнении. Формула изобретения Способ фотометрического определения микроколичеств рения, основанный на измерении поглощения ренийсодержащего образца в щелочной среде, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повьшхения избирательности и упрощения анализа, определение ведут в среде 2-12 н. раствора едкого натра, преимущественно 1О Н, в присутствии не менее 20-кратного избьггка Ьидрокскламина. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Борисова Л. В. и Ермаков А, Н. Аналитическая химия рения. - М. Наука, 1975. 2.Сендел Е. Колориметрические методы определения следов металлов, М., Мир,. 1964, с. 684. 3. Борисова Л. В. , Герлит Ю. Б. и Ермаков А. Н. Тезисы докладов таксовещания. Перспективы развития и м&оды извлечения редких элементов из руд и месторождений Армении и Союза.Ереван, 1969 (прототип).