Способ переведения ниобия в парамагнитное состояние Советский патент 1982 года по МПК G01N24/10 C10G33/00 

(54) СПСХЮБ ПЕРЕВЕДЕНИЯ НИОБИЯ В ПАРАМАГНИТНОЕ

СОСТОЯНИЕ

:. 1 . Изобретение относится к аналитичесА кой химии, а именно к способам переведения ниобия в парамагнитнр е состояние. Известен способ переведения ниобия в парамагнитное состояние (четырехвалентное состояние) путем восстановления пентахпорида ниобия амальгамой оинка в а-шосфере инертного газа в редукторе Наказоно 1. Однако этот способ позволяет получать и исследовать парамагнитные комплексы ниобия только при температуре жид кого азота, так как указанные соединения МЪ( tv) неустойчивы и очень быстро могу г- переходить в диамагнитное состояние. Кроме того, применение амальга нецелесообразно по следующим со ражениям: нежелательно присутствие в дна«лизируемой пробе еще одного постороннего метал па (ртути) вследствие склонноета ртути к обр 13ованию кластерных ксжш- лексов со связями Н(-Ме, присутствие ее.может привести к образованию трудно восстановимых соединений ниобия: приме |нение ртути нежелательно из-за ее токсяичности. Это являемся недостатками, который не позволяют изучать ниобий при обычных условиях. Наиболее близким по. технической сущности и достигаемому результату являет ся способ переведения ниобия в парамагВйтное состояние, основанный на электрохимическсм восстановлении ниобия (V ) в инертнЫ) атмосфере в среде насыщенного хлористым водородом этилового спирта 2. Недостаткакга способа является крайняя неус1Ч йчивость на воздухе получаемого электрохимическим восстановлением парамагнитного комплекса сгаобия, по пучают парамагнтный комплекс, исходя из чистого ниобия (V ) тогда как в природных объектах ниобию всегда сопутствует ряд мешающих его определен нию Э1юментов (Та, Ti, 2г и др.), что делает невозможным количественное ooi ределение ниобия. Цепь изобретения - разработка спосо ба получения парамагнитного ниобия (fv) который был бы устойчив к действию окружающей среды и позволил бы обеспечить возможность количественного опреheпения ниобия в гидромета лдургических Ьбъектах при обычных условиях в присут ствии хпоридов тантала, титана,-цирко |ния и др. Поставленная цепь достигается способом переведения ниобияВ парамагнитное состояние восстановлением ниобия ( ) до ниобия (J) металлическим шиком в среде насыщенного газообразным хлористым водородом этиленгликоля (СНарНCHoj OH). Количественное определение ниобия (IV ) проводят методом ЭПР при обычных условиях в виде парамагнитного комплекса, путем сравнения интегральной интенсивности спектра ЭПР анализируемого раствора с интенсивностью спектра ЭПР стандартных растворов ниобия. Титан, тантал, цирконий в данных условиях вое- становления не становится парамагнитными и спектра ЭПР при комнатной температуре не обнаруживают. Определение ниобия в присутствии титана, тантала ццркония основано на том, что в предлагаемых условиях воестановления (этиленгликоль, насыщенный НСВ и цинк) ниобий обнаружива ет сигнал , а основные мешаюпше примеси не обнаруживают. Причем тантал и цирконий Вообще не могут быть зарегистрированы методом ЭПР, а титан, хотя и имеет парамагнитные степени окисления, в предлагаемых условиях сигнала ЭПР не дает.. Замена этилового спирта на этиленгпм КОЛЬ позволяет работать на воздухе, в отсутствие защитной атмосферы инертного газа. Преимущество предлагаемого способа основано не только и не столько на регистрации спектров ЗПР при комнатной температуре (по сравнению с температурой жидкого азота), а на том, что в известном спосрбе наряду с ниобием спектр ЭПР обнаруживает и титан, что делает этот способ непригодным для количественного определения ниобия. Пример. Анализируемую пробу хлорида ниобия (Y ) или сумму хлоридов ниобия, тантала, титана и циркония, обрабатывают растворсяд этиленгликоля (CHr OH-CHijOH) насыщенного газообразным хлористым водородом до содержание НСЕ 8,5 - 9М, воссташ&яивают мета %лическим цинком (из расчета 100-1 50мг цинка на 1 мл раствора) в течение 15 мин, раствор переносят в стеклянную ампулу и регистрируют спектр ЭПР на раДйИспектрометре РЭ-1306 при комнатной температуре. Чувствительность метода . Спектр парамагнитного комплекса ниобия при комнатной температуре представляет собой плохоразрешенную десятикомпонент;Ную структуру, обязанную взаимодейст:ВИю неспаренного электрона с ядерным :спином ниобия ( 3 9/2). Количество ниобия находят путем сравнения интенсивности двух центральных |К7мпоиентов спектра ЭПР с калибровочным графиком./ I Для построения калибровочного грдфика определенную навеску химически чис;того хлорида ниобия растворяют в этиленгликояе, иасыШеином хлористым водородом, восстанавливают, переносят в ам;пупу и помешак т в резсжатор радйоспек трс «етра. Каждое определени дублируют ; трижды. Калибровочный график подчиняет уравнению прямой 1Э X I |гдв 3 - интенсивность спектра ЭПР; а - коэффициент пропорциональности; i X - количество ниобия. Найденные методом ЭПР результаты сравнивают с данными химического ана:лиза«I .Результаты статической обработки представлены в табл. 1. Относительная ощибка метма не велика и составляет ;2,05%, В табл. 2 представлены результа;ты о влиянии различных катионов на определение ниобия.. ; Истинное содер жание, /tX f М/п О,0600 Число определений, п 0,598 (О.ОбО; Срерякй результат, х,М/п 0,059; 0,060; 0,059; 0,О59; 0,062) О,0136 - Ю Дисперсия, V