SU716982A1 - Экстракционно-фотометрический способ определени ниоби - Google Patents

Description

Изобретение относитс к экстракционно- фотометрическим метод 1М определени  микроколичеств ниоби  в различных ниобийсодержа1131Х веществах и может быть использовано дл  определени  микроколичеств ниоби  в сплавах, ферритах, металлах и т,д.

Известны фотометрические методы определени  ниоби , основанные на реакци х образовани  окрашенных комплексных соединений с 4-(2-пиридилазо )резорцином и его производныN01 и с металлохромными индикаторамиметилтимоловым синим и ксиленоловым оранжевым 1.

4-(2-пиридилазо)резорцин (ПАР)  вл етс  одним из самых перспективных реагентов из пиридиновых азосоединений , ПАР образует в присутствии ионов фторида, тартрата, оксалата и пероксида при рН 5-6  ркоокрашенное комплексное соединение состава 1:1 с Я NVQKc 520-590 нм (в зависимости от природы аддендов,примен емых дл  св зывани  ниоби  при переведении материала в раствор и получени  его в мономерном реакционноспособном состо нии). Мол рный коэффициент погашени  €.«3,2 -10 4-. В от 1Ичие от других сред в тартратном растворе, комплексное соединение ниоби  с ПАР образуетс  не только при

рН 5-6, но и при высокой кислотности (0,5-1 Н.НС1). с увеличением кислотности резко повышаетс  избирательность реагента, но значительно снижаетс  чувствительность

б 1,7-10. При этом образуетс  комплекс с .соотношениемNb : ПАР 1:2,Лмчам: 405 нм.

Ниобий взаимодействует с металлохромными индикаторами: метил имоловым синим (МТС) иксиленсшоаым оранжевым (КО), Комплекс ниоби  с МТС образуетс  при рН 1-2, комплекса равна 550-560 нм независимо от природы адценда; соотношени  компонентов в комплексе равны 1:1,

Ксиленоловый оранжевый образует с ниобием при рН 2-3 в присутствии перекиси водорода, винной, щавелевой , триоксиглутаровой и плавиковой кислот растворимое соединение сЛмчсмчг 530 нм. Равновесие реакции достигаетс  при нагревании через 5 мин, при комнатной температуре через 24 ч, В зависимости от среды е (2-3) -ЮЛ К основным недостаткам этого метода определени  ниоЛи  относ тс  1,Сравнительно невысока , чувствительность , в пределах (1,73 ,2) Ю . 2,Низка  избирательность, в то врем  как переход в более кислую среду (ниобий - ПАР), улучша  избирательность , резко снижает чувствительность реакции, 3,Невозможность использовани  экстракции, что позволило бы повысить чувствительность и избирательность указанных методов. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  фотометрический метод определени  ниоби ,основанный на образовании им  ркоокра шенного комплексного соединени  с производными триокси 1шурона (Тфл) . В растворы триоксифлуороновых комплексов ниоби  ввод тс  защитные коллоиды дл  стабилизации. Окраска стабилизированного раствора развива етс  медленно и при избытке Тфл дос тигает максимума в течение 60 мин, зависимости от концентрации ионов в дорода HvtoGvifi образует несколько комплексных соединений с одинаковым соотношением Nb : Тфл 1:2, при рН 2 комплексы имеют положительны зар д, при рН 3 электронейтраль ны. Некоторые .триоксифлуоронаты нио би  (фенил-, 4-бромфенил-, нитрофенилфлуоронаты ) экстрагируютс  хлоро формом из кислых 0.7-1 н.растворов. Дл  экстракционно-фотометрического определени  ниоби  наиболее часто примен етс  2-нитрофенилфлуорон ( о-Нфл) , Необходиьвлм условием экстракции  вл етс  большой избыток спиртового раствора о-Нфл (5 мл OfOOl М), В отсутствии спирта комплекс не экстрагируетс  а лишь флотируетс  хлороформом 21. Оптимальные услови  образовани  комплекса Nb-o-Нфл: кислотность Ор7-1 N по ИСК, Пределы подчинени  закону Бера 0,5-8 мкг Nb в 8 мл хло роформа, Со-Нфл М в водной фазе,ЛопТ 528 нм, 1,3810. Врем  экстракции 2 мин. Ошибка опре делени  3,5-12% при надежности А 0,95, Допустимые количества элементов, сопутствующих ниобию при определени его о-нитрофенилфлуороном, равны ( мкг/мл): Та - 0,4; Ti - 4; Zr - 8 V - Ьа - 4; Fe - 300f Ni - 4, Zn - 10, Поэтому ниобий отдел  ют от маишо щих элементов экстракцией хлороформ ным раствором трибензилами а из И Н.НС1 или метилизобутилкетоном и 7,5 Н.НС1. При экстракции метилизоб тилкетоном определению ниоби  не мешают до 100 мкг Zn, до 500 мкг Tl и Fe, до 1 мг Та. Экстракционно-фотометрический метод определени  микроколичеств ниоби , основанный на образовании комкомплексного соединени  с о-нитрофенилфлуороном имеет следующие недостатки : 1,Присутствие в водном растворе спирта частично разрушает комплекс, что снижает чувствительность реакции . 2.Низка  избирательность реакции Nb-0-Нфл и св занна  с этим необходимость предварительного отделени  мешающих элементов усложн ет анализ, 3. Использование, дополнительных операций при отделении ниоби  (экстракции, реэкстракции, npoNbiBKH экстракта) снижает точность анализа и удлин ет врем , необходимое дл  его выполнени . Цель изобретени  - повышение чувствительности, и избирательности способа, а также точности анализа при одновременном сокращении расхода реактивов и времени проведени  анализа за счет образовани  в более кислой среде в отсутствии этанола смоцаннолигандного комплексного соединени  с о-нитррфенилфлуороном и диантипирилметаном, св зывающим большинство мешающих элементов в . неокрашенные комплексные соединени . Это достигаетс  тем, что при экстракционно-фотометрическом определении ниоби  .в ниобий соде ржагдах веществах образование окрашенного комплексного соединени  осуществл ют в 1,25-2,0 н. растворе НС в присутствии диантипирилметана, а экстракцию провод т смесью хлороформа и амилового рпирта, вз тых в соотношении (0,9-0,93):(0,07-0,1). Кроме того, дл  образовани  смешаннолигандного комплекса в раствор ввод т 20-50-кратный избыток о-нитрофенилфлуорона , и 3600-400-кратный избыток диантипирилметана по отнтааению к ниобию. Сущность изобретени  заключаетс  в том,, что ниобий в кислой среде 1,25-2,0 н.по НС1 в присутствии сол нокислого раствора диантипирилметана и о-нитрофенилфлуорона образует интенсивно окраииенное смешаннолигандное комплексное соединение, экстрагируемое смесью хлороформа 90-93 об,% и амилового спирта 710 об,%. Образование нового комп- . лексного соединени  и сокращение в 15 раз количества этанола,, вводимогр с о нитрофенилфлуороном, обеспечивает высокочувствительную ( 1,9105) реакцию с хорошей воспро51зводимостью результатов определе«и  (относительна  погрешность при oL 0,95 и t 3,18 равна 2,8-4,3%

в зависимости от содержани  ниоби ), Введение в водную фазу в качестве второго реагента диантипирилметана, обладающего сильными комплексообраэующими свойствами и св зывающего большинство металлов в бесцветные комплексные соединени , а также кисла  среда (1,25-2 ,0 ;Н .по НС1) увеличивают избирательность реакции и позвол ют определ ть ниобий в присут ствии примесей, например, (мкг/мл) Та 1-3; T-i - 100-150; Zi - 150-170; V- 1-4; Got- 350-400; Ж- 50-57; 2и - 4000-4300; Fe- 800-1000, без его предварительного отделени  Путем экстракции трибензиламином или метилизобутилкетоном, что в свою очередь позвол ет сократить врем  определени  и сэкономить дорогосто щие реактивы.

Принципиальное отличие предложенного способа заключаетс  в том, что используютс  два реагента - о-нитрофенилфлуорон и диантипирилметан, образующие с ниобием в более кислой среде 1,25-2,0 н.по НС1 новое смешаннолигандное комплексное соединение с соотношением компонентов Nb : о-Нфл: ДАМ с последующим экстрагированием его смесью хлороформа и амилового спирта. Пор док приливани  реагентов : к раствору ниоби  1,25-2,0 .н.по НС1 прибавл ют сол нокислый раствор диантипирилметана и спиртовый раствор о-нитррфенилфлуорона .

Способ осуществл ют следующим образом .

В делительную воронку на 100 мл помещают раствор анализируемого вещества , содержащий 0,15-6,0 мкг нио|би , прибавл ют НСв до кислотности, равной 1,25-2 ,0 «. ,2 мл 0,1 М раство ра диантипирилме#ана в 1 н. НСС вы0 держивают 10 мин, прибавл ют 0,3 мл 3 спиртового раствора о-нитрофенилфлуорона и экстрагируют в течение 1 мин смесью хлороформа 9093 об.% с амиловым спиртом 7-10 об,%

5 вз той в количестве 7 мл. После отделени  органической фазы экстракт отфильтровывают в кювету с 1 см и измер ют оптическую плотность приЛо„-г 530 нм против раствора хо0 лостого опыта. Ниобий определ ют в присутствии примесей, например, (мкг/мл) Та 1-3, Т - 100-150, -Zr- 150-170, V- 1-4, Ga-. 350-400,

N4- 50-57, Zh- 4000-4300, Ре- 8005 lOOO. Fe восстанавливают аскорбиновой кислотой.

Примеры осуществлени  экстракционно-фотометрического способа определени  микроколичеств ниоби  в различных веществах сведены в. таблицу.

Как видно из таблицы, во всех приведенных примерах сократилось врем  , 45

Claims (2)

1. определени  ниоби , повысилась точiHOCTb и избирательность метода. Использование предлагаемого способа определени  микроколичеств нио би  обеспечивает по сравнению с про тотипом следующие преимущества; 1.Определ ть микроколичества ни . различных веществах с высокой точностью, что особенно важно EI современной технике, 2,Повысить чувствительность определени  ниоби , что необходимо при анализе веществ высокой чистоты 3,Сократить врем , затрачиваемое на одно определение в 2-3 раза, тем c iNejM ПОВЫСИТЬ производитвЛьность труда, 4.Уменьшить затраты за счет заме ны дорогосто щих и дефицитных реактивов , Формула изобретени  1, Экстракционно-фотометрический способ определени  ниоби  в ниобийсодержащих веществах, включающи й образование в водном растворе окрашенного комплексного соединени  с о-нитрофенилфлуороном , экстракцию ар ганически и растворител ми с последующим фотометрированием окрашенного экстракта, отличающийс   тем, что, с целью повышени  чувствительности и избирательности способа, образование окрашенного комплексного соединени  осуществл ют в 1,25-2,0 н растворе НСС в присутствии диантипирилметана, а экстракцию провод т смесью хлороформа и адлового спирта, вз тых в соотношении (0,9-0,9Э; :(0,07-0,1).
2. 2. Способ по п, 1, от л и ч а ю щ и и с   тем, чтодл  образовани  смешаннолигандного комплекса в раствор ввод т 20-50-кратный избыток о-нйтрофенилфлуорона и 3600-4000-кратный избыток диантипирилметана по отнтаиению к ниобию, ;Источники информации, прин тыэ во внимание при экспертизе 1..Елинсон с,в. Спектрофотометри  ниоби  и тантала. М,, Атомиздат, 1973, 2,Назаренко В,А,Антонович , Триоксифлуороны. М.,Наука 1978, с, И8-124 (прототип) ,