Способ фотометрического определениягАфНия Советский патент 1981 года по МПК C01G27/00 G01N21/24 

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к спектрофотометрии, и может использоваться при анализе растворов, содержащих П . г/л гафния в присутствии 0-10 г/л циркония. Гафний обладает рядом ценных механических, физических и химических свойств что дает возможность широко применять его в атомной энерге.тике, металлургии и химическом машиностроении. Необходимость контроля процессов переработки гафнийсодержащего сырья, разделения гафния . и циркония, получения гафния высоко чистоты ставит задачи создания новы экспрессных способов определения . этих элементов при совместном прису ствии. Известны способы фотометрическог определения гафния в присутствии ци кония, например, с реагентом - ксиленоловый оранжевый в 0,2 М , . Цирконий маскируется перекисью водо рода Г11 . - ; . Однако известный способ н-.селективен : определению мешают такие зл , .V менты как Т-1-i Тл Bi , ., , Cr .Кроме то го, Bpeivw: необходимое для анализа, составляет 2 ч, что не удовлетворяет требованиям производства Cl Наиболее близким к предлагаемому является способ фотометрического определения гафния в присутствии циркония в растворах с использованием реагента - эриохромцианина (,ЭХЦ) при рН-1,5, рН поддерживают с помощью буферного раствора (.НСС + КСЕ) - Цирконий маскируют с помощью перекиси водорода Г2. . Однако известный способ определения -гафния в присутствии циркония не позволяет проводить анализ в при сутствии таких элементов как , Сг , У5 . MoOf , Со .Т Bi , Fe , так как эриохромцианин образует окрашенные комплексные соединения с этимиэлементами, которые поглощают в той же области спектра, что и комплексы циркония и гафния с эриохромцианином. .Кроме того, максимальная чувствительность иэвестного метода 22,5 мкг/25 мл (0,9 мг/л) недостаточна, так как в технологических растворах хвостах, содержани.е рафния 5-10 мкг/25 мл (0,2 мг/л). Цель изобретения - повышение чувствительности и селективности

определения гафния в кислых раство рах.

Поставленная цель достигается тем, что в анализируемый раствор последовательно вводят пикрамин-, затем через 1-2 мин - арсеназо Ш при кислотности среды 1,0-1,5 М по НС&, Концентрацию гафния определют по методу первой производной в диапазоне длин волн Л 660-670 нм.

Реагенты пикрамин- и арсеназо Ш позволяют проводить определение гафния в присутствии элементов, мешающих определению в известном способе. Однако определять гафний в присутствии циркония, используя реагенты пикрамин- и арсеназо Ш известными фотометрическими способами невозможно, так как молярные коэффициенты поглощения комплексов циркония и гафния с пикрамином- близки 2г 22500, 22100 соответственно, а молярный коэффициент поглощения комплекса гафния с арсеназо 13640) меньше молярного коэффициента поглощения комплекса циркония с арсеназо (.р 15900 в 1 М KCi-. MaxcHMyNua поглощения практически не-различаются для комплек,сов циркония(540 нм) и гафния 545 н с пикрамином-е, а максимумы поглощения -комплексов циркония и гафния с арсеназо W одинаковы 670 нм.

Применяя метод первйй производной (dд/d9) , возможно определять гафний в присутствии циркония в растворах, последовательно используя реагенты пикрамин-й и арсеназо 111.

Метод первой производной позволяет определять элементы, обладающие близкими физико-химическими свойствами, имеющие сильно перекрытые спектры поглощения, которые затруднительно определять при совместном присутствии известными способами спектрофотометрии. Принципиальное отличие предлагаемого способа оределения гафния в присутствии циркония в растворах, по методу первой производной, от известных заключается в том, что цирконий не отделяют от гафния, |ie маскируют, но подбирают реах енгы и условия реакции такие, чтобы в одной и той же облас спектра кривая поглощения циркония не имела наклона, т.е. , а кривая поглощения гафния имела наклон, т .e. О

Известно, что первая производная оптической плотности по длине волны dд/d7v - тангенс угла наклона кривой спектра поглощения. В области 660-670нм спектр поглощения гафния имеет наклон, т .е ., а спектр поглощения циркония, наклона не имеет, т.e.cfд/d 0 . Этот эффект, полученный путем последовательного использования реагентов пикрамина-8 и арсеназо III, дает возмояснооть применить метод первой производной для определения гафния в присутствии циркония в растворах.

Пример. Анализируют раствор, содержащий гафний и цирконий. В мерную колбу на 25 мл вносят 10-15 мл

1 М неб-, затем аликвоту, содержащую гафний и цирконий, добавляют 1,8 мл 0,1%-ного водного раствора пикрамина-., через 1 ми.н 45с приливают 0,7 МП 0,1%-ного водного раствора арсеназо in и водят до метки 1 М НСЕ. Измеряют значение первой производной сЗд/сЯгц на дифференцирующем спектрофотометре. Концентра0 Цию гафния в растворе находят по колибровочному графику, построенному аналогичным способом, но аликвота содержит только гафний. Толщина кюветы В 5 см. Используют интерференцион2 вый светофильтр с максимумом пропуркания 670 нм.

Результаты определения гафния в присутствии циркония ,оС 0,95 приведены в таблице.

Погрещность анализа не должна превышать 10% от верхнего предела шкалы +5 мкг/25 мл во всем диапазоне концентрации, а чувствительность определения должна быть не менее

5 5 мкг/25 мл - это требование производства.

Как видно из таблицы, погрешность анализа не превышает 10% от верхнего предела шкалы, а чувствительность

0 определения 5 мкг/25 мл. С точки зрения точности, чувствительности и экспрессности полученные результаты вполне удовлетворяют требованиям производства.

, Использование предлагаемого способа фотометрического определения гафния в присутствии циркония в водных растворах обеспечивает по сравнению с известными способами возмож- ность определять гафний в присутствии таких элементов как , С. V , Сб2 , МоО . Bi , Fe3+ . Кроме того, увеличена чувствитель.ность определения гафния до 5 мкг/ /25 мл (0,2 мг/л)против 22,5 мкг/мл

5 0,9 мг/л; в известном способе, что значительно. Повышает точность и чувствительность анализа, а это, в свою очередь, приводит к улучшению качества продукции, а также к повышению производительности труда.