Способ определения трибутилфосфата в водном растворе Советский патент 1982 года по МПК G01N21/78 

1

Изобретение относится к аналити(ческой химии, а именно к способам определения трибутилфосфата TBФ) в водных растворах, и быть использовано для аналитического контроля промстоков экстракционных установок гидрометаллургических производств.

Известен способ определения ТБФ в водных растворах, основанный на окислительном разложении ТБФ персульфатом калия непосредственно в водном растворе и последующем фотометрировании фосфат-иона в виде восстановленной формы фосформолибденовой кислоты Cl L

Недостатками способа являются не высокая избирательность (мешают примеси неорганических фосфорсодержащих соединений- которые вместе с ТБФ окисляются до фосфат-иона) и невысокая надежность определений (содержание ТБФ рассчитывают по разйости между общим и фоновым количеством фосфатов).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату яйляется способ определения трибутилфосфата в водном растворе путем экстракции его из анализируемойпробы хлороформом, обработки экстракта окислителем - сухой солью надсерной кислоты под слоем концентрированной азотной кислоты при нагревании с последующей обработкой полученной смеси молибдатом аммония в кислой среде в J5 присутствии аскорбиновой кислоты и фотометрированием полученного раствора С 2.

Недостатками способа являются то, что избирательность определений трибутилфосфата низка из-за помех со стороны кислых фосфорсодержащих экстрагентов - диалкилфосфорных и моноалкилфосфорных кислот, обычно присутствующих в анализируемых растворах (определению мешают 0,2-0,3кратные количества указанных вьаие фосфорорганических кислот), а также его сложность. Цель изобретения - повышение избирательности способа и упрощение его (за счет устранения трудоемкой аналитической операции минерализа ции примеси ТБФ). Указанная цель достигается тем„ что согласно способу определения трибутилфосфата в водном растворе, включающему экстракцию его органическим растворителем, обработку цвв TopeareiHTOM и фотометрирование полученного раствора трибутилфосфат экстрагируют из подкисленной анализируемой пробы четыреххлористым уг леродом в присутствии высаливателя, экстракт обрабатывают раствором соли циркония в концентрированной соля ной кислоте, отфильтровывают органический х:лой, обрабатывают его раствором, содержащим соляную кислоту, ацетон и водный раствор арсеназо(Ш) с последующим отделением водной фазы и фотометрированием ее в присутствии соляной кислоты. Важно отметить, что примеси фосфорорганических кислот в предлагаемых условиях практически не взаимодействуют с цирконием и не мешают проведению анализа. Благодаря этому обеспечивается повышение избирательности определений, не возникает помех со стороны более чем 150-кратных количеств моно- и диалкилфосфорных кислот (в условиях известного определению мешают О52-0,3-кратные количества кислых фосфорсодержащих экстрагентов). Кроме того, предлагаемый способ упрощает процесс анализа за счет устранения трудоемкой аналитической операции нepaлизaции примеси ТБФ. Пример . Способ опробован.; на модельнь1х водных растворах и промстоках экстракционных установок предприятий редкометаплической промышленности , 500 МП анализируемого раствора 1 (см-.таблицу) помещают в делительную воронку вместимостью 1000 мл, приливают 3 мл азотной кислоты (1:1), вводят 5 г высаливателя - нитрата а мония и экстрагируют ТБФ двумя пор метыреххлористого углерода 2 мин. Объединенный экстракт переводят в чистую сухую делительную 9 воронку вместимостью 50 мл и обрабатывают раствором соли циркония, содержащим 11,5 М солянсй КИСЛОТУ (т.е. встряхивают 2 мин с 10 wi концентрированной соляной кислотыs. в которую добав-Пейо 0,1 мл сульфата циркония) Далее органический слой отделяют, т.е. отфильтровывают органичеснгую фазу t e-рез фильтр синяя лента, в который помещена порция безводного cyrit- . фата натрия (1 г), в чистую сухую делительную воронку вместимость 50 мл. Отделенный органическим слой затем обрабатывают раствором фото метрического реагента арсеназо(Щ) , т.е. реэкстрагируют связанный с Т6Ф цирконий из органической фазы встряхиванием в течение 1 мин органич ского слоя с 16 мл раствора, со(Держащего 10 мл соляной кислоты (1:1), 5 мл ацетона и 1 мл 0,25%-го водного раствора арсеназо Ш),. После расслаивания водную фазу сливают в мерную колбу вместимостью 25 мл, доливают до метки соляной кислотой (1 :1) , .пepe «шивaют и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре при 665 нм в кювете с 50 мм против раствора контрольного опыта, проведенного через все стадии анализа. Содержание ТБФ находят по градуировочному графикуS для построения которого в ряд делительных воронок вместимостью 50 мл помещают 20 мл четыреххлористого углерода, вводят 0; 0,2,- 0,5 и 1,0 мл стандартного раствора ТБФ в диоксане, содержащего 100 j ТБФ, энергично перемешивают 15-20 с, приливают 10 мл концентрированной соляной кислоты, 0,1 мл 501-го раствора сульфата циркония и вновь энергично перемешивают 2 №1Н. Далее органическую фазу отфильтровывают через фильтр синяя лента, в который помещена порция безводного сульфата натрия (-1-г), в чистую сухую делительную воронку вместимостью 50 мл. В делительную воронку приливают 16-мл раствора, содержащего 10 мл соляной кислоты (1:1), 5 мл ацетонами 1 мл 0,25%-го раствора арсеназо(§) Содержимое воронки энергично встряхивают 1 мин, после расслаивания водную фазу сливают в мерную колбу вместимостью 25 мл, доливают до метки соляной кислотой (1:1) и перемешивают. Оптимескую плотность растворов измеряют на фотоэлектроколориметре при бб5 им в кювете с мм против нулевого члена шкалы. По найденным значениям оптических плотностей и,соответствующим им количествам трибутилфосфата строят градуировочный график в координатах: мкг трибутилфосфата - оптическая плотность раствора. Для оценки воспроизводимости результата анализа раствора 1 процеду ру анализа повторяют не менее 10 раз Среднее значение результата равно Q,fikS мг/л. Стандартное отклонение (т.е, средне свадратичная погрешность равно Oj012 мг/л. Для проверки правильности результата анализа введена добавка ТБФ, рзвиая 0,05 мг/л. Раствор с добавкой вновь анализируют аналогично описанному выше . Результат анализа пробы с добавкой равен мг/л а его стандартное отклон ение - 0,0t8 мг/л. Аналогичным образом анализируют растворы 2-6. Из-за отсутствия контрольного ме тода правильность полученных данных проверяют также (кроме метода добавок) анализом различных аликвотных частей растворов, например, 500 и 250 МП. Из таблицы видно9 что способ поз воляет с достаточно хорошей воспрои водимостью и правильностью определят Mii кро количества трибутилфосфата в водных растворах. Эффективность способа существенно зависит от содержания соляной кисло ты в растворе соли циркония. Специальные опыты, проведенные,на 10 пар тиях соляной кнслоты отечественного 66 зарубежного производства, показывают, что при использовании раствора циркония с концентрацией менее 11 М по НС1 степень связывания ТБФ с цирконием, а следовательно, и выход циркония в окрашенное фотометрируемое соединение уменьшается более чем на 20jOTH. , Возможности способа реализуются в полном обьеме при кислотности 11,5 Ми выше (насколько позволяет крепость концентрированной соляной кислоты). Проведено исследование степени влияния органических и неорганических компонентов, присутствующих в анализируемых растворах, на резуль-, таты определений микроколичеств ТБФ. Опь(ты показывают, что в рекомендуе(ЫХ условиях определению не мешают 10000-5000-кратные количества А1 , Сс, Си, №, РЬ, Т1, Р.Э.Э., щелочных и щелочноземельных элементов. 5000-кратные количества неорганических фосфорсодержащих соединений; 500-200-кратные количества керосина, карбоновых кислот, нефтяных серусодержащих экстрагентов, третичных и четвертичных алкиламинов и свыше 1ЬО-кратных моно- и ди-2-(этилгексил}фосфорных кислот. . Нижняя граница определяемых содержаний равна О,Q2k мг/л. Относительное стандартное отклонение еданичного определения 0,15-0,25 мг/л (п /10) для концентраций, превышающих в 2-6 раз минимально определяемые. , Результаты анализа образцов водных технологических растворов и промстоков ( для различных объемов анализируемых растворов) приведены в таблице.

с;

LA

н

о

n

I

S.

I

л U

о--

CNJ Ч

S г

ex

сг q

Q. f&5

3 L.

5а

«

I

iS

ф

5

fO о « у

т

s

(U о o.

5. 3 ct в X

л U

3- (

ID 3

з: -Ч Ш

-5

5

О

и

о

I

- ч

:5

Ю

3

ш X

.. &

-И

о Iт 3 -5

0-ЧS а

S .

СТО

О

U

I

и 3 и

Ш о

о IО

lg .1 о

ш о ж о

f

О

к q ct о

та ь о

(U S

о. о

та о

§a

S5 I

о t- i:

О

.

Sx з с;

а

OS (2i

5

с о

I- X

ц л X о

а 3

3 а

0) I

j

0)

Ш а n -

I

та

25 : (- о

см I (U о

..

(О « т о о

ш

0с;

сг

3 S е

ш о S

х,

1|

S

xq

I о I

и о 2 S

LA О

LA

1и

Ю о

rg

т ii

а Z

О

3 о та о

f г ,- d

К СС г

Ф

s I та

т

(U

S

а

с: Формула изобретения Способ определения трибутилфосфа та в водном растворе, включающий экстракцию его органическим растворителем, обработку цветореагентом и фотометрирование полученного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения избирательности способа и его упрощения, трибутилфосфат экстрагируют из подкисленной анализируемой лробы четыреххлористым углеродом в присутствии высаливателя, экстракт обрабатывают раствором соли циркония в концентрированной соляной кислоте, отфильт610ровывают органический слой, обрабатывают его раствором, содержащим соляную кислоту, ацетон и водный раствор 4рсеназо{(1|), , с последующим отделением водной фазы и фотометрированием ее в пписутствии соляной кислоты . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Пан Л., Гребенников В. С. Метод определения трибутилфосфата в водных растворах. Заводская лаборатория, 1976, (, 7, с. 792-793. 2.Авторское свидетельство СССР N 721717, кл. G 01 N 21/78, 1978.