Способ фотометрического определения хлоридов Советский патент 1980 года по МПК C01B7/01 G01N21/27 

Изоб1 етение относится к области аналитической химии, а именно к методам определения хлоридов в реактивах, природных водах, веществах особой чистоты.

Наиболее распространенный метод определения хлоридов основан на образовании взвеси хлорида серебра. Помутнение раствора измеряют с помощью Лотоколориметров р..

Однако определению мешают анионы, образуюсще малорастворимые в разбавленной азотной кислоте соли серебра: бромиды, броматы, цианиды, роданиды, селеноцианаты, оксалаты, хроматы, феррицианиды, иодиды, иодаты, фосфаты, селениты, вольфраматы.Предел обнаружения метода 5 мкг хлорида. Недостатком метода, кроме недостаточной избирательности , является расход драгоценного металла, серебра, составляющий 2 г на 1000 определений.

Наиболее близким к предлагаемому ,по технической сущности является способ фотометрического определения хлоридов с помощью о-толидина L2J. Предварительно хлориды окисляют до хлора, который отгоняют и погло,щают, а затем уже определяют. При

анализе в колбу для перегонки емкое-, тью 150-200 мл вносят 50 мл 1%-ного раствора периодата в 20%-ой серной кислоте, добавляют 15 мл воды, перемешивают, опускают несколько кусочков пористого материе.ла и отгоняют 15 мл воды, содержащей хлор, в приемник. К полученному раствору хлора приливают 1,5 мл 0,1%-го раствора

to о-толидина в 15%-ной соляной кислоте и воду до 25 мл (pti раствора 0,8-3). Перемешивают раствор и через 9 мин измеряют оптическую плотность раствора желтого цвета при 438 нм. Содержание хлора находят по градуировoчнo 1y графику. Химизм этой реакции окончательно не выяснен. В зависимости от кислотности раствора и соотношения хлора и о-толидина, кроме желтого продукта образуется темно-коричневый, голубой и другие продукты реакции, что ухудшает воспроизводимость метода. Определению мет шают 0,9 мкг/мл FeV,0,2 мкг/мл Мо,

25 мо, 0,01 мкг/мл нитритов. Оптимальное значение рН 0,8-3. При более высоком значеиии рН образуется совдиненца сине-зеленого цвета, которо быстро разрушается. Избыток реагента

30 должен превышать концентрацию хлора

не менее, чем в три раза. Чувствительность метода составляет 5 мкг хлора.

Таким образом, известный метод недостаточно избирателен, воспроизводимость зависит от многих факторов , определение проводится в сравнительно слабокислом растворе, поэтому невозможен ан-ализ солей,гидролизукндихся. при рН большем О,В.Метод длинен и трудоемок вследствие необходимости предварительного окисления хлоридов до хлора и отгонки И улавливания хлора.

Цель изобретения - упрощение анализа за счет исключения операции отгонки и улавливания хлора, повьииение избирательности определения и расширение числа непосредственно анализируемых солей путем проведения реакций в сильно кислых средах, повышение воспроизводимости, а также экспрессности анализа.

Поставленная цель достигается тем,.что Фотометрический способ определения хлоридов, основанный на реакции, протекающей в растворе, содержащем 4-8 М серную кислоту, 2-4 М перекись водорода и о-фенилендиамина, проводят окислением хлоридов перекисью водорода, при концентрации последней 2-4 М в среде 4-8 М H2.SQ4 и использовании в качестве органического реагента о-фенилендиамина. В результате реакции образуются окрашенные в красный цвет продукты, светопоглощенйе растворов пропорционально содержанию хлоридов , окисление хлоридов до хлора происходит непосредственно в анализируемом растворе, О-толидин и другие реагенты в этих условиях не образуют OKpcUiieHHHx продуктов реакции. Чувствительность предлагаемого способа 5 мкг хлорида. Возможен анализ гидролизую)чихся солей, например циркония. В интервале концентрации серной кислоты 4-8 М и при изменении соотношения о-фенилендиамина и хлорида, спектры поглощений продуктов реакции практически не меняются. Стабильность результатов не зависит от соотношения реагента и хлорида, в то время как в известном методе необходимо выдержать строгое соотношение реагента и хлорида - 3:1. Предлагаемый метод прост, обладает большей воспроизводимостью и избирательностью, чем известный способ.

Оптимальная концентрация перекиси водорода 2-4 М, о-фенилендиамииа 4-810 М. Определению хлоридов не мешают 40 мкг/мл мкг/мл Мп, 100 мкг/мл NOj, т.е. избирательност определения предлагаемым способом по отношению к.указанным ионам в 10100 раз выше, чем в известном. Преимуществом предлагаемого способа является то, что определение хлорида.

проводят непосредственно, без его предварительного отделения,- что значительно упрощает способ.

Преимущества в избирательности, простоте и воспроизводимости предлагаемого способа используются при анализе -реактивов и солей особой чистоты, в том числе легко гидролизующегося объекта цирконила азотнокислого. Избирательность определения хлоридов предлагаемым способом приведена в таблице.

Не мешают определению 50 мкг С)-ионы, мкг/мл

в среде 7-8 М кислоты В мешает определению С ГГ

Пример 1. Определение хлоридов в сульфате натрия.

Навеску соли 2 г растворяют в 10 мл воды, подкисленной сериой кислотой.Для построения градуировочного графика в пять пробирок приливают 0; 0,1; 0,2;0,3; 0,4 мл 100 MKi; раствора хлорида. В шестую пробирку добавляют 1 мл анализируемого раствора. Во все пробирки добавляют серную кислоту, чтобы кислотность раствора соответствовала 6 М в конечном растворе. Доводят .объем раствора водой до 3 мл.Приливают 1,5 мл 9,8 М (конечная

концентрация перекиси в растворе 3 М), пробирки встряхивают, охлаждгиот холодной водой в течение трех мин, после чего 1|риливают 0,5 мл 410м раствора о-фенилендиамина,

фиксируют время и измеряют оптическую плотность каждого раствора ровно через 10 мин {А 490 нм). Содержание хлоридов определяют по градуировочному графику.

Пример 2. Определение хлоридов в сериой кислоте.

Строят градуировочный график, как описано в примере 1 с серной кислотой квгшификацйи Осч. В шестую пробирку приливают 1,7 мл анализируемой кислоты 17,9 М. (концентрация последней в растворе:6 М). Доводят объем раствора водой до 3 мл, добавляют 1,6 мл раствора 9,8 М (конечная концентрация перекиси в растворе 3 М)

пробирки встряхивают, охлаждают в холодной воде в течение трех мин, приливают 0,5 мл раствора о-фенилендиамина и измеряют оптическую плотность ка кдого раствора ровне

через 10 мин. Содержание хлоридов

определяют по градуировочному графику.

Пример 3. Определение хлоридов в циркониле азотнокислом.

Навеску соли 1,0 г помещают в полиэтиленовую баночку, добавляют 2,0 мл фтористоводородной кислоты, перемешивают, закрывают баночку крышкой, помещают в стакан с водой, нагретой до 90-100 С и выдерживают 10 мин. После охлаждения до комнатной температуры добавляют 3,О мл воды, 2,0 мл 17,9 М серной кислоты, 3,0 мл насыщенного раствора борной кислоты и нагревают на водяной бане 3 мин с закрытой крышкой. Охлаждают, отбирают аликвотную часть и проводят анализ, как указано ранее в условиях примера 1. Содержание хлоридов определяют по градуировочному графику.

Метод может быть использован и при анализе других веществ особой чистоты, реактивов и минеральных вод и может быть внедрен на заводах подотрасли химической промьаилеиностн

Формула изобретения

Способ фотометрического определения хлоридов путем окисления их в сернокислой среде с последующим взаимодействием образующегося хлора с органическим реагентом, отличающийся тем, что, с целью упрощения анализа, повышения его избирательности и воспроизводимости, окисление хлоридов проводят переoкисью водорода, при концентрации последней в растворе 2-4 М в среде 4-3 Н , а в качестве органического реагента используют о-фенилендиамин.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вабко А.К. , Пилипенко А.Т. Фотометрический анализ. Методы опре0деления неметаллов, М., Химия, 1974, с.307-310.

2. Там же, с.311-312 (прототип).