Способ определения хрома в сталях Советский патент 1983 года по МПК C01G37/00 G01N31/08 

1

Изобретение относится к области аналитической химии, а имеино к способам определения хрома в сталях.

Известен способ определения хрома в воде и биологических объектах, включающий обработку пробы раствором органического реагента - фторированного 9-дикетона с последующей экстракцией полученного хелата в органическую фазу 11 .

Однако известный способ .длителен, так как синтез хелата длится 2-4 ч.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения хрома в сталях, включающий обработку пробы органическим реагентом - фторированным 0-дикетоном, например трифторацетилацетоном, кислотную обработку неразложившегося остатка азотной кислотой, отделение хелата железа путем обработки раствором щелочи и количественную регистрацию газохроматографическим методом {2.

Из-за неколичественного переведения хрома в раствор известный способ характеризуetcH невысокой точностью определения Кроме того, известный способ обладает сравнительно невысокой чувствительностью.

Целью изобретения является повыщение чувствительности и точности анализа и ускорение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу исходную пробу подвергают кислотному разложению, затем окисляют трехвалентный хром до шестивалентного, отде10ляют мешающие металлы, обрабатывают органическим реагентом и восстанавливают шестивален-гаый хром до трехвалентного, а в качестве органического реагента используют фтоfj рированные 0-дикетона, содержащие. во фторированном радикале атом кислорода общей формулы СРзО(СР2)п СОСНг СОС(СНз)з , где п 1, 2.

Способ реализуется следующим образом.

Анализируемый образец разлагают минераль20ными кислотами. В полученном растворе окисляют трехвалентный хром до шестнвалентного и удаляют мешающие определению металлы в виде гидроксидов. Затем проводят синтез аналитической формы хелата хрома. Для этого создают гомогенную среду, содержащую ионы шестивалентного хрома и органического реактива. В качестве среды служит трехкомпонентная система вода-спирт - ацетон в соотношении 1:1:1. Синтез хелата происходит в момент восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного метабисульфитом калия. При окислении хрома (111) в хром (Vl) об разуется хорошо растворимый в щелочной среде хромат, а , мешающие определению металлы образуют гидроокиси, легко отделяемые от целевого компонента. При наличии избытка дикетона в реакционной смеси, в момент восстановления хрома (Vl) в хром (111) гидратная оболочка не успевает образоваться, и ионы хрома (111) легко образуют хелат с количественным выходом. Эта процедура ; позволяет легко отделить мешаняцие определению металлы и сократить время синтеза аналитической формы. : Пример. Навеску стали 0,2 г растворяют в 10 мл разбавленной 1:9 серной |киС1Юты и остатки карбидов хрома разлагают концентрированной азотной кислотой. После удаления оксидов азота проводят окисление хрома в кипящем растворе с помощью 2%-но Го раствора перманганата калия. Избыток пер маигаиата удаляют кипячением с небольшим количеством NaCI. Для осаждения гидроксид металлов к раствору прибавляют 15 мл холо ной воды и осторожно добавляют 40 мл 7,5%-ного раствора карбоната калия. После 04 коагуляции гидроксидов, содержимое нерсносят с осадком в мерную колбу объемом 100 мл и доводят водой до метки. Часть раствора отфильтровывают через плотный фильтр и отбирают аликвотиую часть фильтрата в пихнометр объемом 5 мл, доводят объем водной фазы до 1 мл, прибавляют I мл 0,08 м спиртового раствора дикетона и 1 мл ацетона. Нагревают 3 мин на водяной бане при 75° С и тщательно перемешивают. К раствору прибавляют по 1 мл 1%-ного раствора метабисульфита калия и оставляют на 10 мин при комнатной температуре. Для количественного хелатообразования растворы дополнительно нагревают 30 мин на водяной бане при 75°С. После охлаждения растворов хелат хрома извлекают 0,2 мл гептана и вытесняют водой органическую фазу в шейку пикнометра. Отбирают микрошприцем 1 мкл органической фазы и вводят в дозатор хроматографа. Условия получения хроматограмм:хроматограф серии Пвет-104, снабх енный пламенно-ионизационным детектором, колонка стеклянная, длиной 1 м, внутренним диаметР° заполненная твердым носителем хроматон-N-super (ЧССР) фракции 0,16- 0,25 мм с нанесенной неподвижной фазой OV-17 в количестве 5%. Температура колонки 158 С, дозатора 190 С, скорость газа носителя (аргона) 22 мл/мин, школа измерителя сигнала детектора , скорость диаграммной ленты 240 мм/ч. В таблице представлены сра1 нительные данные предлагаемого способа и известного.

Время синтеза аналитической формы, ч

Температура синтеза, С

Растворимость в органических растворителях хорошая

Время удерживания пробы в колонке, с

Число проб, необходимое для подавления сор&1ионной активности колонки

Чувствительность, г

; Время выполнения анализа в целом, ч

998360

Способ

.. ИзвестныйIПредлагаемый.

гныиI

0,5 - 1

75

Углеводороды, эфиры, четыреххлористый хлороформ, углерод, бензол, сероуглерод

118

2-3

2 10-8

3- 3.5

Таким образом, предлагаемый способ определения хрома в сталях позволяет повысить чувствительность и сократить время определения. I.. Формула изобретения Способ определения хрома. в сталях, включающий обработку пробы органическим реагентом - фторированным -дикетоном,- кислотное разложение, отделение меша1рщих металлов в виде гидроксидов и последующую количественную регистрацию газохроматографическим методом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности. ТОЧНОСТИ анализа и ускорения процесса, исходную прюбу подвергают кислотному разложению, ibaTeM окисляют трехвалентный хром до шестивалентного, отделяют мешающие металлы, обрабатывают органическим реагентом и восстанавливают шестивалентный хром до трехвалентного, а в качестве органического реагента используют фторированные -дикетоны, соцерукащие во фторированном радикале атом кислорода, общей формулы СРзО(СР5)и COCHj СОС(СНз)з, где п 1, 2. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Anal. Chem.. 1970, V. 42, с, 294-297. 2.Anal. Chem., 1969, V. 4, с. 1109-1112.