Способ определения феррицианид-ионов Советский патент 1982 года по МПК C01C3/12 G01N21/77 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕРРИЦИАНИД-ИОНОВ

1

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения феррицианид-ионов.

Известны качественные реакции для определения феррицианид-ионов с использованием бензидина и дифениламина в качестве реактивов, реакцию проводят в кислой среде. Аналитический эффект при использовании бензидина или дифениламина проявляется в виде синего осадка или окрашивания 1 .

Однако для проведения количественных определений в спектрофотометрическом ва; рианте необходим не менее, чем десятикратный избыток реактива. Окраска окисленных форм бензидигна и дифениламина, являющихся аналитической формой как в кислой, так и в щелочной средах, подавляется избытком реактива за счет реакции диспропорционировлния. Таким образом ни бензидин, ни дифениламин не могут быть использованы в качестве реактивов для фотометрического определения окислителей, в том числе и феррицианид-ионов.

Известно применение производных дифениламина, имеющих метильную или метоксильную группы в качестве индикаторов в

титриметрических методах (окислитель KjfFe(CN)6J в щелочной среде) 2.

Однако все эти реактивы реагируют с окислителями с крайне низкой чувствительностью. Наибольшей чувствительностью в щелочной среде к окислителям обладает дифенилбензидиндикарбоновые кислоты, лучшей из которых является дифенилдианизидин-2,2-дикарбоновая кислота («редоксал) 3.

Наиболее близким по технической сущ10ности и достигаемому результату является способ определения феррицианид-ионов в щелочной среде, основанный на титровании растворами солей ванадия (IV) с органическим реагентом - «редоксалом (дифенил15 дианизидин-о,о-дикарбоновой кислотой. Чувствительность определения 2,0 мкг/мл 4.

Недостатком известного способа является тот факт, что «редоксал, обладает концерогенньши свойствами и не выпускается промышленностью. При избытке реактива

20 окраска окисленной формы реагента, являющаяся аналитической формой, ослабевает с заметной скоростью, что свидетельствует о нецелесообразности применения его в качестве фотометрического реактива., мешающее действие при титриметрическом определении феррицианид-ионов с индикатором «редоксалом оказывают хром, марганец, молибден при соотношении к определяемому иону 1:1 и вольфрам при соотношении 1:12. В присутствии указанных ионов ухудшается контрастность перехода окраски, увеличивается солевая ошибка индикатора. Мешающее действие оказывает железо (II), которое неизбежно присутствует в системе ферриферроцианид-ионы. Кроме того, специфичность определения недостаточная.

Цель изобретения - повышение чувствительности, избирательности, контрастности спектрофотометрического определения феррицианид-ионов в шелочной среде.

Поставленная цель достигается тем, что при определении феррицианид-ионов используют реагент 5-сульфобутиламидо-2-метокси-Ы-фенилантраниловую кислоту (5-СБА-2-M-N-ФAK).

Количественную регистрацию феррицианид-ионов осуществляют спектрофотометрическим методом.

Способ спектрофотометрического определения феррицианид-ионов основан на окислении 5-СБА-2-М-Ы-ФАК в щелочной среде феррицианидом калия с образованием ярко-окрашенной красной окисленной формы реагента. Спектр поглощения окисленной формы реагента представлен в видимой части спектра одной полосой с Лмакс 510 км. Неокисленная форма реагента, в заказанной области не поглощает. Окислительно-восстановительный потенциал реагента Е 0,34 В в среде 4М по NaOH. Изучена скорость развития окраски растворов окисленных форм 5-СБА-2-М-Ы-ФАК в щелочных средах различной молярности (1-4М по NaOH). Для этого сняты кинетические кривые зависимости оптической плотности от времени при фиксированной длине волны А 510 нм. Полученные данные свидетельствуют о том, что оптимальной для реакции является среда 4М щелочи, в которой уже через 5-7 мин после смешения компонентов окраска растворов достигает максимума; при чем оптическая плотность попадает в оптимальный для спектрофотометрии интервал значений (0,2 А 0,8). Окраска растворов достаточна стабильна, по истечении 1 ч после смешения комчюнент.ов абсорбции растворов уменьшается на 5 10/о. Предлагаемый способ определения феррицианид-ионов мало чувствителен к колебаниям температуры.

Пример 1. Построение градуировочной характеристики.

В восемь мерных колб, вместимостью 25 мл вносят по 10 мл. 4М раствора гидроксида натрия, 2 мл 10 М водно-содового раствора 5-СБА-2-М-Ы-ФАК и добавляют 0,04-1,00 мл раствора феррицианида калия (50 мкг/мл Fe(CN)e . Содержимое колб доводят до метки 4М раствором NaOH, перемешивают и спектрофотометрируют через 10 мин после смешения компонентов на приборах: СФ-4А, СФ-16 при Л 510 нм или ФЭК-56 при А 490 нм (сф № 5) в кюветах с толщиной поглощающего слоя I -

5 см. Измерение оптических плотностей полученных окрашенных растворов проводят относительно холостого раствора, содержащего гидроксид натрия (23 мл 4М NaOH) и реагент (2 мл 10 и раствора реагента). По полученным значениям оптических плотностей строят градуировочную характеристику в координатах А-С Fe(CN) Закон Бугера-Ламберта-Бера выполняется в интервале концентраций 2-50 мкг Fe(CN6p в 25 мл. Предел обнаружения составляет

0,1 мкг-мл Fe(CN). Определен круг ионов, оказывающих мешающее действие на реакцию окисления 5-CБA-2-M-N-ФAK феррицианидом калия. Определению феррициакид-ионов не мешают роданид-, хлорид-, карбонат-ионы и серебро. Факторы селективности составляют для вольфрама (VI) 500, хрома (VI) 250, ванадия (V) 100 и молибдена (VI) 100.

Предлагаемая реакция использована для определения микроколичеств феррицианидионов в электролитах серебрения.

Пример 2. Определение микроколичеств феррицианид-ионов в отработанных электролитах серебрения.

Рабочие электролиты серебрения имеют в своем составе следующие компоненты: AgCl, (СЫ) КаСОз, KCNS. Для определения содержания феррицианид-иовов в отработанных электролитах применен метод добавок. В две колбы вместимостью

25 мл вносят аликвотные части электролита (2-5 мл), 2 мл-10 М водно-содового раствора 5-CБA-2-M-N-ФAK, в одну из колб вводят добавку феррицианид-ионов Са( мкг/мл) и доводят .содержимое колб до метки раствором 4М NaOH. Спектрофотометрирование проводят как указано в примере 1. Содержание феррицианид ионов рассчитывали по формуле

СУ СС

-А,

где Са-концентрация добавки, мкг;

АХ - абсорбция раствора с неизвестным количеством феррицианидионов;

АХ-Ю.- абсорбция раствора, содержащая неизвестное количество феррицианид-ионов и добавку. Результаты определения феррицианидионов в отработанном электролите серебрения (п 7, р 095), обработанные методом математической статистики, представлены в таблице. Правильность определения проверена методом добавок.

Предлагаемый способ определения феррицианид-ио юв в щелочной среде с 5-СБА-2-М-Ы-ФАК обладает достаточно высокой чувствительностью (0,1 мкг/мл Ре(СМ), избирательностью, контрастностью (Д Л 200 нм). Способ отличается хорошей воспроизводимостью и точностью получаемых результатов, относительная ошибка определения 0,, нечувствителен к колебаниям температуры.

Способ определения феррицианид-ионов 5-СБА-2-М-Ы-ФАК может быть использован для анализа различных объектов, в частности для определения микроколичеств феррицианид-ионов в отработанных электролитах серебрения.

Формула изобретения

-1.Способ определения феррицианид-ионов в щелочной среде с применением неокрашенного органического реагента и последующей количественной регистрацией одним из известных метод.ов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, избирательности и контрастности определения, 5 в канестве органического реагента используют .б-cyльфoбyтилaмидo-2-мeтoкcи-N-фeнилантраниловую «ислоту.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

5 1973, с. 520.

0 4. Фрумина Н. С., Чернова М. А., Муртазина А. А. Титриметрическое определение феррицианида в Электролите серебрения. - Завод лаборатория. 1980, т. 46, № 3.