Способ спектрофотометрического определения элементов цериевой подгруппы Советский патент 1982 года по МПК C01F17/00 G01N21/77 B01D11/04 

1 .

Изобретение относится к аналитической химии редкоземельных элементов (РЗЭ) и может быть использовано для определения отдельных элементов или суммы лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия и гадолиния (цериевая подгруппа) в присутствии остальных тяжелых РЗЭ (иттриевая подгруппа).

Известен спо.соб определения лантана с карбоксинитразо в присутствии YB. Чувствительность определения составляет 0,4 мкг/мл Cl 3.

Определению 10 мкг La не мешает 25 кратный избыток YB при фотометрировании против воды или раствора реагента и-40-кратный при фотометрировании против раствора реагента с тем же содержанием YB. Поэтому при определении La в присутствии Ya необходимо заранее знать количество присутствующего Yв, что значительно ограничивает возможности применяемого метода.

Недостатком способа также является его низкая чувствительность.

Известен также спектрофотометрйческий способ определения лантана, церия, празеодима и неодима с использованием сульфоназо и антипирина. Чувствительность определения составляет 0,03 мкг/мл t2j.

Однако способ имеет недостаточно высокую чувствительность анализа.

Известен также способ спектро.фотометрического определения лантана и других элементов цериевой подгруппы, основанный на образовании .разнолигандных комплексных соединений ионов РЗЭ с фтаяексоном-5 и бромидом цетйлтриметиламмония. Чувствительность анализа составляет 0,05 мкг/мл 3 .

Недостатком способа является низкая селективность (определению лантана и других элементов цериевой подгруппы не мешают эрбий и другие элементы иттриевой подгруппы в соотношении 1: Ю),

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ спектрофотометрического определения европия в присутствии эрбия, основанный на комплексообразовании ионов РЗЭ с о-крезолфталексо.ном- S (о-КФЗ) и бромидоя цетилтриметиламмония в присутствии нитрилотриацетата. Чувствительность анализа составляет 0,03 мкг/мл 4 1,

Однако известный способ имеет недостаточно высокие изби эательность и чувствительность анализа.

Целью изобретения является повышение чувствительности анализа и сеяективности по отношению к элe feнтам иттриевой подгруппы.

Поставленная цель достигается способом спектрофотометрического определения элементов цериевой подгруппы, включающем введение о-крезолфталексона, четвертичной аммониевой соли, нитрилотриацетата, бензилтиомочевины при рН 7-8 и экстракцию полученного комплексного соединения н- или изобутаНОЛом.

Ионы РЗЭ со-К( при рН 7-8 образу ют комплексы состава 1:1 и 1:2,

растворы которых поглощают при максимумах 550 и S20 нм, соответственно. Ионы РЗЭ от гольмия до лютеция комплексов состава 1:2 в данных условиях не образуют. При добавлении к растворам этих комплексов бромида цетилпиридиния (ЦП) наблюдается смещение максимума поглощения с 520 до 630 нм нм) . При введенйи в раствор разнолигандных комплексов бензилтиоМочевины (БТМ), которая является поставщиком катионов, происходит взаимодействие их с сульфогруппами о-КФТ.и наблюдается выпадение осадка.

Образующиеся ионные ассоциаты или четверные комплексы имеют состав: ион РЗЭ;о-КФ5:ЦП:БТМ 1 :2:2:2 и хорошо растворяются в н-бутиловом или ,

изобутиловом спиртах. При этом максимум поглощения растворов комплексов не изменяется (А 630 нм).

Предел обнаружения составляет 0,00 мкг/мл для La-Gd. Определение

La и других элементов цериевой подгруппы возможно в области концентраций О, OOif-7, 5 мкг/мл.

Данные по избирательности приведены в таблице (весовые соотношения присутствующего и определяемого ионов РЗЭ).

-

25:1

25:1 25:1

40:1 25:1

85:1

25:1

Элементы, приведенные согласно известным способам .. Данные по соотношению этих элементов отсутствуют.

П р им е р. Навеску образца 10мг нии. Избыток кислоты удаляют выпарирастворяют в НС1 (1:1) при нагрева- ванием. Полученный остаток смачивают

50:1 50:1

10:.1 40:1 50:1 40:1 50:1 40:1 50:1 40:V 50:1 1-2 каппями соляной кислоты (1:1)/ растворяют в воде и переносят в мерную колбу на 100 мл. Аликвотную част раствора по 1,5 мл помещают в три химических стаканчика, добавляют пО 2 мл }( нитрилотриэцетата, 0,6 мл о-КФ5, 1 мл цетилпириди ния и 1 мл ТО Мбензилтиомочевины. Во второй и;третий стаканчики вносят добавки стандартного раствора лантана (10 мкг/мл);Ч и 2 мл соответственно. Устанавливают рН 8 с помощью, растворов НС 1 и , доводят объем до 10 мл и экстрагируют в 5 мл изобутанола. Измеряют оптическую плотность экстрактов на фоне изобутаиола, Измеряют оптическую плотность экстрактов на фоне изобутанола нм на спектрофотометре СФ-16 с И 1,0 см. .Содержание элементов цериевой под группы рассчитывают по формуле ,. . АЛ Со где АХ - оптическая плотность иссле дуемого раствора; CQ - добавка лантана, мкг/мл; - оптическая плотность иссле .дуемого раствора с добавко Изобретение прзволяет в 10 раз увеличить чувствительность анализа и повысить избирательность (определение элементов цериевой подгруппы 8 присутствии иттриевои можно проводить при соотношении 1:50). формула изобретения Способ спёктрофотометрического оп ределенйя элементов цериевой подгруппы, включающий введение о-крезолфталексона, четвертичной.аммониевой соли, нитрилотриацетата при рН и экстракцию полученного комплексного соединения органическим р.астворителем , отличающийся теМ| что, с целью повышения чувствительности анализа и селективности по отношению к элементам иттриевои подгруппы, в анализируемый раствЬр дополнительно вводят бензилтиомочевину и B качестве экстрагента используют н- или изобутанол.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Саввин С.Б., Петрова Т.В., foMaHOB П.Н, Известия АН СССР. Сер .Химия, 1972, с. 1257, 2.Авторское свидетельство СССР № 58339, кл. С 01 F 17/00, 1977. 3.Кириллов А.И., Шаулина Л.П., Королева Г.Н., Полуэктов Н.С., Журнал аналитической химииу 1977 с. 215... . Королева Г.И., Полуэктов Н.С., Кириллов А.И., Заводская лаборатория, 1976, т. 2, с. 139.