Способ фотометрического определения ванадия Советский патент 1982 года по МПК C01G31/00 G01N21/27 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам экстракционно-фотометрического определения ванадия в промышленных продуктах. Известен способ фотометрического определения ванадия в виде тройного комплекса с пирокатехином и анилином основанный на том, что в среде н.НС образуется окрашенное соединение, экстрагируемое хлороформом. Молярный коэффициент поглощения кЬмплекса при длине волны Л 600 нм равен е Определению ванадия этим способом мешают многие металлы, в частности Fe, Си, Сг, Мп и др., которые перед определением отделяют или маскируют мочевиной. Возможность способа ограничена еще тем, что определение ванадия возможно только из среды соляной кислоты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемочу результату является способ фотометрического определения ванадия, включающий перевод его в окрашенное комплексное соединение органическим реагентом - бензолгидразином бензойной кислоты. При этом в солянокислом растворе при 2-6 и, НС1 и 30-кратном избытке реагента в изопропиловом спирте в присутствии комплексообразователей Н i),PO и (для маскирования железа, меди, РЗЭ и др.) ванадий переводят в окрашенное соединение и образовавшийся комплекс фото- метрируют при длине волны 395 ни. Чувствительность реакции 0,02 мкг/мл, что позволяет определить 0,2-2,0 мкг ванадия в анализируемой пробе (2. Несмотря на достаточную чувствительность способ мало селективен,так как фотометрическому определению ванадия в оптимальных условиях мешают любые количества железа, меди,РЗЭ, которые предварительно маскируются с использованием специальных комплексообразоватеяей, фосфорной и щавелевой кислот. Способ предусматривает также фотометрическое определение ва надия, только в солянокислом растворе исключая использование серно-киспых и ахтонокислых растворов, что значительно сужает применение способа при анализе объектов, где сернокислое или азотнокислое вскрытие является неизбежным В способе используется в больших количествах (на одно определение 0 мл) очень дефицитный изопропиловый спирт. Кроме того способ не предусматривает повышения селективности и чувствительности определения ванадия экстракционным концентрированиемо Целью изобретения является повышение избирательности и чувствитель ности способа фотометрического определения ванадия из сложных сернокислых, азотнокислых и солянокислых растворов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу фотометрического определения ванадия, включаю щему перевод его в окрашенное Комплексное соединение с использованием органического реагента - 0,010,03 М раствора бис-2-окси-5-октил-бензиламина, который в сернокислой азотнокислой и солянокислой средах при рН З образует с ванадием хоро.шо экстрагируемое окрашенное соединение и обеспечивает селективное извлечение ванадия из водных растворов и его фотометрическое определениеВ качестве органического растворителя используют бензол, гептан, . Реагент синтезирован путем конденсации о.аилфенола с формальдегидом и аммиаком и используетсякак компонент при изготовлении присадок к маслам и как экстрагент для извлечения меди, кобальта, никеля из аммиачных растворов. Бис-2-окси-5-октилбезиламин и его растворы в органических растворителях, например в бензоле, гептане, гексане обладают повышенной устойчивостью к свету, окружающей среде и в течение длительного времени исполь зования дают воспроизводимые результаты. При взаимодействии бис-2-окси-5-октил-бензиламина с ванадием обра зуется устойчивый и хорошо раствори ый 9 бензоле комплекс. Раствор этого комплекса в бензоле окрашен в синий цвет и имеет максимум светопоглощения при длине волны Л 650 нм. Молярный коэффициент поглощения ( ) комплекса при этой длине волны 25000, что позволяет использовать предлагаемый реагент для фотометрического определения ванадия и извлечения его из слабокислых растворов минеральных кислот. Чувствительность реакции 477-10 , Сущность способа заключается в следующем Растворы, содержащие ванадий и большие количества других сопутствующих элементов (Fej Сг, Со, Ni,Си и др) при комнатной температуре (20-25С) и оптимальном значении рН 3- контактируют с 0,01-0,03 Н растворами бис-2-окси-5 октилбензиламина и бензоле. После расслаивания фаз (на что требуется 2-3 мин) водную фазу отделяют от органической, последнюю промывают 1 н.раствором НС1 с целью удаления железа из органической фазы и непосредственно фотометрируют на фотоколориметре ФЭК-56 светофильтром № 7 в кюветах с толщиной слоя 5 мм. В качестве холостого раствора используют 0,01-0,03 М бензольный раствор реагента. Полнота образования комплекса ванадия с бис-2-окси-5-окстилбензиламином и экстракции его достигается при использовании концентрации реагента в бензоле 0,01-0,03 моль/л. В указанных пределах концентраций реагента, органическая фаза после извле-. чения ванадия остается прозрачной, обладает хорошей текучестью, полное расслаивание фаз происходит очень быстро, в течение 2-3 мин Количественное извлечение ванадия в органическую фазу достигается в широком интервале кислотности. Полное извлечение ванадия из сернокислых oacTBODOB ПРОИСХОДИТ при кислотности 0,0001-0,1 н.Нг 304ИЗ азотнокислых растворов 0,0001-0,1 н. ШО, а из солянокислых растворов 0,0001-0,1 н. НС1. Большинство металлов, сопутствующих ванадию в технических продуктах в указанных условиях не, образуют с реагентом экстрагируемые комплексы и не извлекаются, поэтому на экстракцию ванадия и последующее его определение не влияют. Экстракции и опре5912651i

делению ванадия не мешают любые коли- 500-кратное Zn, Cd, Se, Те, 14), чества железа и цветные металлы (Си,100-кратное количество Pd, SO.

Со, Nij, щелочные и щелочно-земельные РЗЭ, более ЮОО-кратное количество PttTV),Pb(II), Bi(III) Nfn(II),5

В таблице приведены данные о посторонних ионов на определение ванадия.

Отдельные элементы, частично экстрагируемые в органическую фазу.легко разрушаются при промывке экстракта 1 н.раствором НС1. Пример. Анализ искусственных растворов. К 10 мл водного раствора, содержащего 0,001 г/л V и макроколичества других металлов, г/л: 90; ,5; CoiMo; Fel+ 0,56 приливают 0,1 Но раствора ИлБО. для создания оптимального значения рН } и при комнатной температуре 25°С контактируют с 5 мл 0,01 М раствора бис-2-окси-5-октилбензиламина в бензоле в течение 3 мин„ По расслаиванию (на что требуется не более 3 мин) фазы разделяют, органический слой про мывают 5 мм 1н« НС1 и переносят в кювету с толщиной слоя 0,5 см, измеряют оптическую плотность на приборе ФЭК-56 со светофильтром VF 7о Содержание ванадия в экстракте находят по калибровочному графикуо Найденное содержание ванадия (0,001 г/л) соответ1ствует исходному. Пример 2, КЮмл водно -с раствора, содержащего 0,001 г/л ванадия и макроколичества других металлов, г/л: Cui 8,0; ,0; Сг 0,5; ,0; ,5б приливают 0,1 н. раствор НМОз для создания оптимального значения рН З- и контактируют с 5 мл 0,01 М раствора бис-2-ОКСИ-5-ОКТИЛ бензиламина в бензоле в течение 3 мин,После расслаивания 7 фазы разделяют, органическую фазу промывают 1 HoHCl и определяют в н ванадий по предлагаемому методу (пр мер 1). Найденное содержание ванадия (0,001 r/nj соответствует исходному. Таким образом, высокая эффективнос ь метода достигается тем, что используемый органический реагент бис-2-окси-5-октил-бензиламин позво лярт определить ванадий с высокой селективностью и чувствительностью при малых количествах .самого ванади и при наличии большого количества мешающих определению сопутствующих элементов без каких-либо маскирующи добавок за короткое время. При массовом определении этот способ может быть использован как экспресс метод, так как время определения ванадия 2-Зч мин. Формула изобретения 1. Способ фотометрического определения ванадия, включающий перевод его в окрашенное комплексное соединение в кислой среде, с помощью органического реагента в органическом растворителе, отличающийся тем, что, с целью повышения избирательности и чувствительности способа, в качестве органического реагента используют 0,01-0,03 М раствор бис-2-окси-5-октилбензиламина и процесс осуществляют при рИ . 2. Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что в качестве органического растворителя используют бензол, гептан, гексан. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Зародская лаборатория, 1970, То 36, с. . 2.Авторское свидетельство СССР № , кло G 01 N , 1976 (прототип).