Способ определения ванадия Советский патент 1981 года по МПК C01G31/00 G01N21/64 

1

Изобретение относится к люминесцентному анализу неорганических веществ.

Известен метод определения ванадия (iv) титрованием раствором сульфата церия с применением в качестве окислительно-восстановительного индикатора родамина 6Ж l . Рекомендуются следую1дие оптимальные условия: кислотность раствора по серной кислоте 1,5-2,0 н.;при .этой кондентрации достаточно 1,0-1,5 мл фосфорной кислоты на 50 мл титруемого раствора. Количество реактива 0,2 мл 0,035%-ного водного раствора Для титрования применяют 0,05 и. раствора сульфата церия в 1 н. растворе серной кислоты. Ошибка определения при титровании 5-20 мл 0,05 н раствора ванадия не превышает 2%.

Определению указанного количества ванадия не мешают 2-10 мл 0,05 М раствора железа ( iTl ), 5 мл 0,05 М раствора хрома ( iTi ) Мешают выполнение1р определений уран (w )/ молибден (V)., железо (П ).

Окислительно-восстановительное

титрование ванадия перманганатом калия можно осуществить в присутстВИИ хемилюминесцентного инидкатора - силоксена 2 . К раствору, содержащему ванадий (V ), приливают избыток соли железа (у ), прибавляют азотную кислоту, силоксен и титруют раствором перманганата калия до возникновения желто-оранжевой хемилюминесценции раствора. 1 мл 0,1 н. раствора КМпО соответствует

0 5,095 мг ванадия или 9,095 мг V 05 .

Известен способ переведения ванадия fV) в флуоресцирующее комплексное соединение с органическими регаентами - пиридиназорезорцином и сафранином Т. Метод позволяет определять 10 % ванадия з .

Од-нако этот способ включает обязательное применение двух органических реагентов и дополнительное экстрак0ционное концентрирование образовавшегося соединения 1,2-дихлорэтаном, являнадимся низкокипящим, высокотоксичным веществом.

Наиболее близким к изобретению

5 по технической сущности и достигаемому результату является способ количественного определения ванадия с примением резорцина в качестве органического реагента 4. Суть опреде0ления заключается в том, что при добавлении раствора резорцина в серной или фосфорной кислоте к раствору, содержащему ванадий (5) / образуется соединение, люминесцирующее красным светом. Чувствительность реакции 5 мкг ванадия в 2 мл. Трех- и четырехвгшенхный ванадий не дают флуоресцентной реакции с резорцином. - Не мешают определению Fe, Мо, W, Мп-, взятые в 20-кратном избытке Однако соединение ванадия с резорцином неустойчиво. Через несколько минут после сливания раствора флуоресценция исчезает, что препятствует использованию этого реагента.

С целью повышения чувствительности способа и получения устойчивого соединения, что считается одним из критериев его пригодности, в качестве органического реагента применяют 3-метил-1Н-пиразоло- (5-азо-1)-2-оксина;фтол (оксиНАП) Определение основано на образова нии комплексного соединения оксиНАП с ванадием ((у , Y ), обладаквдего ярк флуоресценцией в среде диметилформамида (ЛМФА), диметилсульфоксида, ацетона при возбуждении видимым или ультрафиолетовым светом. Соединение устойчиво в течение нескольких суто Люминесценция комплекса появляет ся сразу и достигает максимальной и тенсивности через 30 мин. Оптимальное количество реагента - 0,2 мл 0,01%-ного раствора на каждый мл раствора; Предел обнаружения 0,001 мкг/мл. Равные количества и 20-кратные избытки Ni f Со , С г, Mn no сравнению с ванади ем не мешают рпределению. Равные количества Та , ; , Zr , Т П- гасят люминесценцию. Спектр поглощения комплекса реагента с ванадием представляют собой ряд полос, расположенных в УФ- и видимой области спектра, из которой наиболее длинноволновой является, полоса с максимумом 590 нм. Спектр люминесценции представляет собой полосу с максимумом 640 нм. Для возбуждения люминесценции можно использовать ртутно-кварцевую лампу СВД-120А со светофильтром Уфе-2. Для регистрации люминесценции можно использовать установку на основе спектрографа ИСП-51 с фотоэлект рической приставкой ФЭП-1 и самопишу щим потенциометром ПС-1-01.

Кроме того, может быть использована установка на основе монохроматора УМ-2, а также флуориметр КФЛ-2со скрещенными светофильтрами: первичные - СЗС-21, вторичные ЖС-4 + КС-13.

Пример. Определение ванадия в воде.

В три чашки из фторопласта помещают по 3 мл воды, в две из них добавляют по 0,03 и 0,05 мкг ванадия и .выпаривают содержимое чашек досуха. Остаток смывают 1 мл ДМФА и переносят в кварцевые пробирки. Добавляют по 0., 2 мл 0,01% раствора оксиНАП и через 30 мин измеряют интенсивность флуоресценции всех растворов.

Содержание ванадия, %, рассчитывают по формуле

о, V -..(Дн-Зхол.иСЮ ° lda-3j.vP где 3., , J,o, За интенсивностифлуоресценции анализуемого, холостого и раствора с добавкой ванадия соответственно/Л,С - добавленное количество ванадия, мкг; S - масса образца, г. Содержание ванадия рассчитывают, исходя из двух добавок, и берут среднее значение. Существующие люминесцентные методы не позволяют определять 10 10 % ванадия, лимитируемого в ряде продуктов для волоконной оптики и оптического стекловарения. Предлагаемым способом такие определения возможны, так как чувствительность способа 110% . Применяемый реагент легко доступен предел обнаружения ванадия, равный 0,001 кгм/мл, достигается без дополнительного экстракционного выделения комплекса. Предложенный способ сокращает время, необходимое для приготовления растворов, их дозировки, образования комплекса. Формула изобретения Способ определения ванадия путем измерения интенсивности люминесценции соединения ванадия с органическим реагентом, отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности и устойчивости комплекса, в качестве реагента применяют 3-метил-1Н-пиразол о- (5-азо-1)-2-оксинафтол. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Rao G.G., Oikshitulu L Talanta, Э, 289, 1962. 5 2.Erdey L., Buzas 1, Polos L, 2.anal Chem, p. 169, 187, 1959. 3.Авторское свидетельство UUCP no заявке № 2463503/26, 802187 . 6 кл. С 01 G 31/00, С 01 N 21/38, 21.03.77. 4. Rao V.P., Rdo G.G. Z.anal, Chem, p. 161, 406, 1958 (прототип ,