Способ определения висмута Советский патент 1982 года по МПК C01G29/00 G01N21/76 

Изобретение относится к аналитичрской химии, а именно к способу определения примеси висмута в химических реактивах, препаратах, сплавах и т.д.

Известен способ определения висмута, основанный на фотоэлектрической регистрации голубой люминесценции растворов висмута в хлористоводородной кислоте при . Предел обнаружения в чистых растворах 0,0025 кг висмута в 1 мл С Известен также способ определения висмута, основанный на фотоэлектрической регистрации голубой люминисценции экстрактов хлоридных комплексов висмута в трибутилфосфате. Предел обнаружения - 0,04 мкг/мл Сз }.

Определению висмута этими способами мешают неорганические и органические вещества, люминесцирующие при 196°С. Вследствие этого эти способы практического применения не имеют.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения висмута, основанный на фотоэлектрической регистрации всплеска зеленой люминесценции, возникающей при размораживании растворов висмута в хлористоводородной кислоте от -196 до . При проведении анализа этим способом анализируеь«й препарат растворяют в хлористоводородной кислоте, замораживают до -196° С, возбуждают люминесценцию в области 327 нм и при нагревании раствора записывают интенсивность люминесценции в области 490-500 нм. При темпе10ратуре -196 С зеленая люминесценция отсутствует. По мере нагревания раст;вора появляется интенсивный всплеск зеленой люминесценции, которая затем быстро ослабевает. Самопи15сец прибора при этом вычерчивает резкий пик интенсивности лк1минесценцин по шкале времени. Этот сигнал в выбранных условиях определения является характерным только для висму20та. Люминесценция других примесей записывается в виде спадающей кривой. Определение висмута этим способом можно проводить на фоне люминейци- рующих веществ ГзЗ.

25

Однако предел обнаружения висмута данным способом высок и составляет 0,6 мкг/мл.

Цель изобретения - снижение пре30дела, обнаружения висмута. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения висмута по эсплеску люминесценции, возникающей при размораживании от -196 До растворов висмута в минеральной кислоте, с последующей фотоэлектрической регистрацией вка честве минеральной кислоты использу ют 30-47%-ныйраствор, фтористоводоро ной кислоты, содержащей 0,3-5,0% хлоридов. Кроме того, облучение раствора п размораживании ведут при А- 310330 нм, а регистрацию люминесценции при Я- 560-590 нм., Обнаружено, что раствор висмута фтористоводородной кислоте в присут ствии хлоридов при размораживании от -196 до проявляет резкий интенсивный всплеск желтой люминесцен ции. Регистрировать люминесценцию при размораживании следует в области 5 0-590 нм, возбуждать - в области 310-330 нм. Предел обнаружения в этом случае составляет 0,001 м висмута в 1 мл, раствора. Определение можно проводить в присутствии люминесцирующих неорганических и ор ганических веществ, люминесценция к торых записывается в виде спадающей кривой. Характерный всплеск люминес ценции висмута отчетливо выделяется на фоне люминесценции сопутствующих веществ. Определение можно проводить в присутствии стократного избытка гасителей люминесценции - железа, кобальта, никеля, меди и тысячакратного избытка большинства элементов. На чертеже представлена зависимость интенсивности всплеска люминесценции растворов висмута в зависимости от концентрации хлористого водорода в растворе. Из чертежа следует, что определение целесообразно проводить при содержании 0,3-5% хлоридов в растворе. При уменьшений концентрации хлоридов можно перейтиграницу концентраций, гДе интенсивность всплес ка люминесценции максимальна соответственно, предел обнаружения висмута минимален и войти в зону концентраций, где интенсивность всплеска резко уменьшается, (соответственно, предел обнаружения висмута повыи1ается). При концентрации хлоридов .более 5% предел обнаружения висмута повышается. Создавать концентрацию хлоридов в растворе более 5% нецелесообразно. В замороженных растворах лк1М.инес цируют комплексы состава Bitl , где L-F или CI. При уменьшении концен рации F -ионов в растворе образуются менее координированные комплексы интенсивность люминесценции висмута в растворах фтористоводородной кислоты наблюдается при концентрации фтористоводородной кислоты менее 30%. Максимальная интенсивность всплеска люминесценции наблюдается в интервале концентраций фтористоводородной кислоты 30-47%. Для проведения определения анализируемую пробу растворяют в 3047%-ой фтористоводородной кислоте, прибавляют хлоридов до концентрации О,3-5%, замораживают раствор до -196 С и регистрируют люминесценцию в области 560-590 нм при размораживании раствора до . Самописец прибора вычерчивает резкий пик ин тенсивности люминесценции по шкале времени. Аналогично записывают люминесценцию раствора с введенным висмутом. Содержание висмута в препарате рассчитывают по формуле - - . , где I . - интенсивность люглинесцен ции анализируемого раствора; I - интенсивность люминесценции раствора с введением висмута; ДС - количество введенного висмута, мкг; g - навеска анализируемого препарата, г. П р и ме р. Определение висмута в хлористоводородной кислоте по норме 1-10-%. В две платиновые чашки помещают по 10 г хлористоводородной кислоты, в одну из них добавляют 0,01 мкг висмута, выпаривают досуха на водяной бане. Смывают остатки по 0,1 мл 45%-ой фтористоводородной кислоты содержащей 1% хлоридов. Растворы замораживают до и регистрируют люминесценцию при 580 нм при . размораживании раствора до ОС. Регистрацию люминесценции проводят на спектрографе ИСП-51 с фотоэлектрической приставкой ФЭП-1. Возбуждают люминесценцию ртутнокварцевой лампой СВД-120А со светофильтром УФС-2. Содержание висмута в препарате рассчитывают по формуле (1). Результаты анализа хлористоводородной кислоты квешификации х.ч.: найдено висмута X 0,, стандартное отклонение .S при пяти измерениях - 0,24-10 %. Таким образом, содержание висмута контролируется во многих химических реактивах, сплавах и других препаратах. Предлагаемый способ решает задачу анализа примеси висмута во многих из этих материалов, например в металлическом мышьяке, кислотах. В нем сочетаются высокая чувствительность, селективность и простота выполнения. Способ может найти широкое применение в народном хозяйстве и разработан для контроля чистоты металлического мышьяка.

Формула изобретения

1.Способ определения висмута по всплеску люминесценции, возникающей при размораживании от -196 до растворов висмута в минергшьной кислоте, с последующей фотоэлектрической регистрацией, отличающий с я тем, что, с целью снйжения предела обнаружения висмута, в качестве минеральной кислоты используют 30-47%-ный раствор фтористоводородной кислоты, содержащей 0,35,0% хлоридов.

2. Способ по п. 1, отличаю щ и и с я тем, что облучение раствора при размораживании ведут при 310-330 нм, а регистрацию люминесценции при л 560-590 нм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Божевольнов Е.А., Соловьев Е.А. Новые возможности безреактивного определения микропримесей по Люминесценции неорганических соединений в замороженных растворах. - Сборник Химические реактивы и препараты, вып. 30, М., ИРЕА, 1967, с. 202.

2.Саввина Л.П. Голов 1на А.П. , Соловьев Е.А., нов В.К. Люминесценция экстрактов галогенидных комплексов некоторых металлов и возможности ее аналитического применения. - Аналитическая химия, 31, 1268,

1976. .

3.Божевольнов Е. А., Соловьев Е.А., Лебедева Н.А. Низкотемпературный люминесцентный микррметод определения таллия, свинца, висмута и тел- УРз- Сборник Успехи аналитической химии, М., Наука, 1974, с. 59.