Способ титриметрического опреде-лЕНия ВОльфРАМА B СплАВАХ HA OCHO-BE ТАНТАлА Советский патент 1981 года по МПК G01N21/79 

(54) СПОСОБ ТИТРИМЕТРИЧЕСКОГО ОЛРЕДЕЛЕНКЯ ВОЛЬФРАМА В СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ ТАНТАЛА

. I . . Изобретение относится к комплексо нометрическим методам определения тяжелых металлов, в частности к титр метрическому методу определения воль фрама, и может быть использовано для определения вольфрама в сплавах на основе тантала. Близость свойств вольфрама и тантала, склонность их соединений к гид ролизу, полимеризации и образованию комплексных соединений и коллоидных растворов затрудняет определение вольфрама в присутствии больших количеств тантала. Поэтому до настоящего времени не существует удовлетворительных методов, позволяющих прецизионно определять сравнительно большие количества вольфрама (от I до 10%) в присутствии больших количеств (до 90%) тантала. Известен фотометрический способ определения вольфрама на фоне тантала, основанный на восстановлении вольфрама до пятивалентного состоя ния с помощью трехвалентного титана и получении окрашенного вольфрамроданидного комплекса. Влияние тантала устраняется введением фторидов и оксалатов аммония р. Однако этот метод не может быть использован для определения больших количеств вольфрама из-за погрешностей, связанных с большими разбавлениями растворов. Кроме того, метод неудобен из-за неустойчивости шкалы стандартных растворов и необходимости ежедневного приготовления новой шкалы. Наиболее близким к предлагаемому является косвенный титриметрический, метод определения вольфрама в сплавах на основе тантала путем растворения образца в плавиковой и азотной кислотах, упаривания раствора досуха и растворения остатка в щелочи с последую1ф1м осалщением вольфрама в виде вольфрама свинца и титрования избытка свинца раствором комплексо3на. Титрование ведут из более разбавленньк растворов в узком интервале рН 8,2-10,4 с использованием в качестве индикатора ксиленового оран жевого.. Однако при определении вольфрама в сплавах на основе тантала использовать описанный титриметрический метод, то он становится весьма длительным, трудоемким и мало прецизио ным, так как с отделением тантала потребовалось бы два осаждения и, соответственно, по два фильтрования и промывания осадков. Цель изобретения - повьше ше точ ности, воспроизводимость и упрощени метода. Поставленная цель достигается тем что в щелочной раствор вводят аце- тат натрия и раствор подкисляют азот ной кислотой до значения рН 6-7, отделяют выделившийся при кипячении и перемешивании осадок гидратированной окиси тантала, а избыток свинца титруют горячим на фоне осадка вольфрамата свинца в присутствии смешанного индикатора 4- (2 - пириди лазо) резорцина и ксиленолового оранжевого в соотношении 1:2 в ацетатном буферном растворе при рН 6,66,8. В условиях осаждения тантала воль фрам полностью переходит в врльфрама натрия, не сорбируясь на осадке образующейся гидратированной пятиокиси тантала. Эти условия создаются применением приема гомогенного осаж дения или метода возникающих реагентов с помощью щелочи, ацетата натрия и разбавленной азотной кисло ты с появлением таких значений рН при которых идет пост епенное гидролитическое осаждение тантала, а вол фрамат натрия остается в растворе. После отделения осадка гидроокиси тантала вольфрам осаждается в виде вольфрамата свинца избытком титрова ной соли свинца при кипячении и пер мешивании, а затем на фоне осадка вольфрамата свинца, без его отделения, избыток свинца титрируется ком плексоном Ш в присутствии смешанного индикатора 4(-2-пиpидилaJo) резорцина (ПАР) и ксиленолового оранжевого (ко) в соотношении 1:2 в аце татном буферном растворе при рН 6,8 Метод позволяет определять от 1% и вьш1е вольфрама с коэффициентом 64 вариации при содержании I0% вольфрама, равном 1,3%. Пример. Навеску 0,1-0,2 г растворяют в платиновой чашке в 1,52 мл плавиковой кислоты и ,03 мл азотной кислоты при нагревании на водяной бане и выпаривают досуха. К осадку прибавляют 2 мл 30%-ной щелочи и продолжают нагревание на водяной бане в течение 15 мин. Раствор количественно переносят в коническую колбу вместимостью 250 мл, в которую предварительно вводят 2 г ацетата натрия, смывая стенки чашки водой. Объем в колбе доводят водой до 60 мл, прибавляют 1 каплю индикатора фенол-фтале ина, нагревают до кипения и кипятят 2-3 мин. Горячий раствор нейтрализуют азотной кислотой (1:5) до обесцвечивания и прибавляют 4-5 капель избытка. При этом выпадает обильный осадок гидроокиси тантала (рН 6-7), Через 3 мин пойбавляют по каплям 30%-ный раствор щелочи до появления малиновой окраски и затем добавляют 3-4 капли избытка. Нагревают колбу на плитке до кипения и ставят на горячую магнитную мешалку, раствор перемешивают при кипячении в течение 10 мин. Раствор фильтруют через двойной фильтр (синяя лента), собирая фильтрат в такую же коническую колбу. Осадок на фильтре промывают несколько раз промывной жидкостью (в 500 мл воды растворяют 10 г уксуснокислого натрия и 0,5 мл 30%-ной щелочи)i расходуя 100 мл жидкости. Полученньй раствор в колбе нейтрализуют азотной кислотой (1:5) до обесцвечивания, прибавляют 25 мл ацетатного буферного раствора с рН 5,5 (в литре воды растворяют 27,2 г уксуснокислого натрия и 1 мл уксусной кислоты), точно отмеренный из бюретки объем 0,025 М раствора азотнокислого свинца (при навеске 0,1-0,2 г сплава - 5-6 мл), нагревают до кипения и кипятят 2 мин (до коагуляции осадка), прибавляют 3 капли О,1%-ного раствора смешанного индикатора ПАР и ксиленолового оранжевого и титруют избыток свинца 0,025 М раствором комплексона Ш до перехода окраски от розовой в желтую. Результаты рассчитывают по фор W г .6(С-ЬК)ЮО о/ , 5 где С - количесво введенного раство ра соли свинца, мл; В - количество раствора комгшек сона Ш, применяемое на титрирование избытка свинца, м К - коэффициент, соответствующи соотношению солей свинца и комплексона III . 4,6-титр 0,025 М раствора свинца по вольфраму, мг m - навеска сплава, мг. Для установления соотношения в т конические колбы помещают до 3 г ацетата натрия, растворяют в 120 мл воды, прибавляют по 15 мл буферного раствора с рН 5,5 и разное количество раствора соли свинца (4-8 мп), Колбы с растворами нагревают до кипёния и титруют раствором комплексона III в присутствии трех капель индикатора ПАР до перехода окраски фаствора от розовой в желтую. Предлагаемым способом проанализирован ряд сплавов на основе тантала содержащих 5-10% вольфрама. В таблице приведены результаты определения трех сплавов с содержанием 9-10% вольфрама в сравнении с полярографическим методом со статисти ческой отработкой данных анализа, Формула изобретения Способ титриметрического определения вольфрама в сплавах на основе тантала путем растворения образца в плавиковой и азотной кислотах, упаривания раствора досуха и растворения остатка в щелочи с последующим осаждением вольфрама в виде вольфрамата свинца и титровании избытка свинца раствором комплексона Ш отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности, воспроизводимости и упрощения метода, в щелочной раствор вводят ацетат натрия и раствор подкисляют азотной кислотой до значения рН 6-7, отделяют выделившийся при кипячении и перемешивании осадок гидратированной окиси тант.ала, а избыток свинца титруют горячим на фоне осадка вольфрамата свинца в присутствии смешанного индикатора 4-(2пиридилазо) резорцина и ксиленолового оранжевого в соотношении 1:2 в ацетатном буферном растворе при рН 6,6-6,8. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бусев А.И., Иванов В.М. и Соколова Т.А. Аналитическая химия вольфрама. М., Наука, 1976. 2. Щербина К.Г., Мохолеев М.В. и Груба А.И. Химия и технология молибдена и вольфрама, 1979, вьш. 2, с. 364.