SU588186A1 - Способ кинетического определени ниоби и тантала - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аналитической химии .

Известны способы кинетического определени  ниоби  п тантала, основанные на реакци х окислени  неорганических реагентов, например, тиосзльфата натри  или иодида кали  перекисью водорода 1, 2.

Недостатками известных метолчов  вл ютс  сравнительно низкие чувствительность и избирательность . Определению ниоби  и тантала мешают сравнимые количества понов Fe, V, Ti. Кроме того, лтешают органические лиганды , образующие комплексы с Nb и Та - лимонна , винна , щавелева  кислоты, фториды. Известные индикаторные реакции - окислени  иодида кали  и тиосульфата натри  перекисью водорода позвол ют определ ть лишь до 0,5-1 мкг/мл ниоби .

Наиболее близким к описываемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  кинетический метод определени  микроколичеств ниоби  в присутствии 10-кратного избытка тантала, основанный на индикаторной реакции окислени  тиосульфата натри  перекисью водорода 3. Чувствительность метода 0,02 мкг/мл ниоби , ошибка не превышает 7,5%.

Дл  новышеки  чувствительности п избирательности анализа предлагаемым способом

используют реакции окислени  органических веществ - полифенолов и аминофенолов, провод т реакции в среде цитратно-тартратных буферных растворов при рН 3-6. В качестве

органических реагентов - полифенолов и аминофенолов - примен ют, например, галловую кислоту, пирогаллол, о-аминофенол, пирокатехин . Определение ниоби  провод т при рН 3-4, а суммы ниоби  и тантала при рН

5-6.

Предлагаемый способ имеет несомненные практические преимущества перед известными в чувствительности, котора  увеличиваетс  до 0,005 мкг/мл (0,25 мкг Nb или Та в 50 мл

раствора), а особенно избирательности: оиределению Nb и Та не мешают 10-100-кратные количества ионов Fe, V, Ti п 0,1 Л1 растворы лимонной, винной, щавелевой кислот. Определению Та не мешают 0,1 М растворы фторидов .

Максимальна  скорость реакций в цитратно-тартратных буферных растворах наблюдаетс  в интервале рН 5-6 дл  Та и рН 3 дл  Nb. Другие буферные растворы непригодны

дл  определени  Nb и Та, поскольку они хуже св зывают Nb ц Та, что приводит к гидролизу солей и снижению скорости каталитической реакции.

Градуировочные графики дл  определени 

Nb и Та линейны в интервгтле содержаний

Nb и Та 0,005-0,5 мкгУмл. Относительное стандартное отклонение при определении 0,01 мкг/мл составл ет 10-12% (п 3).

Пример 1. Определение Та с помощью галловой кислоты в тетраметоксисилане. Навеску тетраметоксисилана 10 г выпаривают на вод ной бане. Продукты гидролиза обрабатывают 2 мл плавиковой кислоты и выпаривают досуха. Обработку повтор ют до полной отгонки кремни . Добавл ют в чашку 1,5 мл 15%-ного раствора винной кислоты и упаривают до влажного остатка, который раствор ют в.З мл воды и анализируют.

Дл  определени  суммы Nb и Та в пробирку приливают 2 мл буферного раствора с рН 6,7-6,9 (140 г лимонной кислоты раствор ют в 100 мл воды и нейтрализуют 25%-ным раствором аммиака), 1 мл анализируемого раствора , добавл ют 0,5 мл 0,01 М раствора Н2О2 и 2 мл насыщенного раствора галловой кислоты . Кислотность полученного раствора отвечает значению рН 5,6. Через 60 мин измер ют оптическую плотность раствора при 365 нм на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре . Градуировочный график стро т аналогичным образом. Типовые растворы Nb и Та готов т на 15%-ном растворе винной кислоты. Содержание винной кислоты во всех растворах должно быть одинаковым.

Дл  определени  Nb в пробирку с 1 мл анализируемого раствора приливают 2 мл буферного раствора с рН 3,9 (140 г лимонной кислоты раствор ют в 100 мл воды и нейтрализуют аммиаком до рН 3,9), 0,5 мл 0,01 М раствора Н2О2, 1,8 мл воды и 0,2 мл 0,1 М раствора пирогаллола, приготовленного на 0,2 М растворе винной кислоты. В растворе устанавливаетс  рН 3,7. Через 60 мин измер ют оптическую плотность раствора при 365 нм. Определ ют содержание Nb.

Зна  суммарное содержание Nb и Та и содерл ание Nb, по разности определ ют содержание Та.

Пример 2. Определение Nb и Та с помощью о-аминофенола в плавиковой кислоте. Навеску плавиковой кислоты 20 г помещают в платиновую чащку, добавл ют 0,5 мл 15%-ного раствора винной кислоты и выпаривают на электроплитке до объема 2-3 мл. Помещают чащку на вод ную баню и продоллсают упаривать раствор до влажного остатка . Раствор ют остаток в 1 мл воды и анализируют , как описано выше. Вместо галловой кислоты примен ют 2 мл 0,1 М раствора о-аминофенола в 0,2 М растворе винной кислоты . Фотометрируют растворы через 5 мин при длине волны 430 нм.

Пример 3. Определение Nb и Та с помощью пирогаллола в плавиковой кислоте. Определение провод т, упарива  20 г плавиковой кислоты с добавлением 0,5 мл 15%-ного раствора винной кислоты. Ход анализа полученного раствора такой же, как с применением галловой кислоты, но в качестве реагента используют 0,2 мл 0,1 М раствора пирогаллола на 0,2 М растворе винной кислоты. Оптическую плотность растворов измер ют через 60 мин после смешени  растворов при 365 нм.

Таким образом, предлагаемый способ определени  Nb и Та, отличаетс  от известных более высокой чувствительностью и избирательностью . Метод применен дл  анализа веществ высокой чистоты с чувствительностью определени  Nb и Та 10- % из навески 10- 20 г.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Способ кинетического определени  ниоби  и тантала, основанный на реакци х окислени  реагентов перекисью водорода, отличающийс  тем, что с целью повыщени  чувствительности и избирательности анализа, в качестве реагентов в реакци х окислени  примен ют полифенолы и аминофенолы и определение провод т в цитратно-тартратных буферных растворах при рН 3-6.
2. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве полифенолов и аминофенолов примен ют, например, пирогаллол, галловую кислоту, о-аминофенол, пирокатехин.
3. 3.Способ по п. 1 и 2, отличающийс  тем, что определение ниоби  ведут при рН 3- 4, а суммы ниоби  и тантала - рН 5-6.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.«Журнал аналитической химии, т. 19, 1964, с. 705.

   2.«Журнал аналитической химии, т. 14, 1959, с. 60.

   3.«Хими  и химическа  технологи , т. XIX, № 10, 1976, с. 1521.