Способ определения цинка

 

Изобретение относится к способам фотометрического определения цинка и может быть использовано в различных областях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение чувствительности анализа. Способ заключается в переводе цинка в комплексное соедине-. ние с родамином С в среде 1,75 М раствора уксусной кислоты. Молярный коэффициент погашения возрастает до 8,2... 1 ил., 4 табл.

CCN03 СОВЕТСНИХ

СОЦ1ФЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg)g G 01 N 31/22

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

К А ВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759698/26 (22) 18.08.89 (46) 15.03.92. Бюл. Р 10 (7 1) Дагестанский государственный университет им. В.И.Ленина (72) Н.М.Алиева и О.Е.Вартанова (53) 543.062 (088.8) (56) Скрипник В.Г., Мурашова В.И. Органические реагенты в аналитической химии селена и теллура. — БАХ, 1974, т.29, Р 9, с. 1823 — 1829.

Марченко 3. Фотометрическое определение элементов. М.: Мир, l971, с. 467.

Изобретение относится к методам фотометрического определения цинка в природных и промышленных объектах и может быть использовано в различных областях народного хозяйства: медицине, сельском хозяйстве, промышленности.

Наиболее близким по химической сущности является экстракционно-фотометрический метод определения ионов металла, основанный на использовании родаминовых красителей, включающий образование окрашенного соединения с органическим реагентом и последующее фотометрирование.

Недостатком указанного способа является невозможность определения ионов металла в водных растворах вследствие малой растворимости ионных ассоциатов, образованных крупным неорганическим анионом и органическим каTHQHQM °

„.SU„„1719986 А1

2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА (57) Изобретение относится к способам фотометрического определения цинка и может быть использовано в различных областях народного хозяйства. Цель изобретения — повышение чувствительности анализа. Способ заключается в переводе цинка в комплексное соедине-. ние с родамином С в среде 1,75 М раствора уксусной кислоты. Молярный коэффициент погашения возрастает до

8,2 ° 10 . 1 ил., 4 табл.

Целью изобретения является повышение чувствительности, избирательности и .воспроизводимости определения цинка

Сущность предлагаемого способа заключается в образовании окрашенного соединения — ионного ассоциата цинкроданидного аниона с крупным органическим катионом основного красителя— родамина С, малорастворимого в воде.

Затеи данное соединение экстрагируют диэтиловым эфиром и измеряют оптическую.плотность или непосредственно светопоглощение образующегося коллоидного водного раствора. Определение цинка с Род.С проводят в среде ацетатного буфера (рН 5, f = 4,6 10 ), образующего взвесь, устойчивость которой колеблется от 20 мин до 3 ч в зависимости от содержания ионов цинка.

Пример 1. Определение цинка в алюминиевом стандартном образце

А 2033АК12И2.

1719986 иавеску сплава 0,5 г растворяют в

10 мл концентрированной НС1. После растворения навески отфильтровывают осадок, который образуется за счет присутствия в сплаве олова. Отфильтрованный раствор переносят в колбы емкостью 200 мл и доводят до метки дистиллированной водой. Из полученного раствора берут аликвоту 1 мл, вво- 10 дят в колбу 2 мл 20Х-ного раствора солянокислого гидроксиламина, 5 мл

СН СООН (1:1), 2 мп 5Х-ного раствора тиомочевины, 1,5 мл 10Х-ного раствора KSCN, 1 мл iX-ного раствора жела- 15 тина и 6 мп 0,02Х-ного раствора родамина С. Полученный раствор в колбах доводят дистиллированной водой до метки и измеряют их оптическую плотность на ФЭК-56И,в кюветах с 1

1,0 см (светофильтр В 7) относительно раствора сравнения, содержащего все те же компоненты, кроме аликвоты исследуемого раствора. Содержание цинка определяют по калибровочно- 25 му графику в условиях выполнения эксперимента (фиг.1).

Результаты определения цинка.в сплаве подвергают математической обработке (табл. 1). 30

Пример 2. Определение цинка в сточных водах.

Цинк содержится в сточных водах гальванических цехов наряду с ионами тяжелых металлов Fe +, Cu +; Cr (111);:

Cr (VI); Cd + ЙР ; Ип ; Со; Pb +;

l.

В мерные колбы емкостью 25 мл вво- . дят 5 мл сточной воды, 0,4 мл стан-. дартного раствора цинка с концентра- 40 цией 0,01 мг/мл, 2 мл 20Х-ного раствора МН ОН HCl, 5 мп СН СООН с концентрацией 1: 1, 2 мп 5Х-ного раствора тиомочевины, 1,5 мл 10Х-ного раствора

KSCN, 1 мл 1Х-ного раствора желатина, 45

6 мл 0,02Х-ного раствор родамина С.

Полученный раствор доводят дистиллированной водой до метки и измеряют их оптическую плотность на ФЭК-56И в. кюветах с 1 1,0 см (светофильтр 9 7) 50 относительно раствора сравнения, содержащего все те же компоненты, кроме аликвоты сточной воды и стандартного раствора цинка.

Содержание цинка определяют по калибровочному графику в условиях эксперимента.

Результаты фотометрического определения цинка в виде комплекса с

Род.С (п = 3, P = 0,95) приведены в табл. 2.

Чувствительность реакций цинка оценена молярным коэффициентом повышения по данным калибровочных графиков и расчетным методом Комаря: Я

76900, что свидетельствует о высо-, кой чувствительности. По сравнению с аналогичными способами определения цинка можно заключить, что уксуснокислая среда привела к повышению чувствительности определения цинка в 2 раза в реакции с Род.С.

Высокая избирательность достигнута эа счет правильного подбора маскирующей смеси, включающей тиомочевину, гидрохлорид гидроксиламина, фторида аммония. Иешающее действие производят как ионы тяжелых металлов (Са ; Cr

rt ° (III), Сг (VI), Ип2+, СсР+ g Fe +

Cu РЪ + Ni + ), так и главные компоненты вод (Сl; SO, НС1,; Na+;

Э

К, Са +; Mp +). Все ионы тяжелых металлов маскируются в интервале концентраций 100-500 Mr/л (табл. 3).

Достижение воспроизводимости по сравнению с прототипом указано в табл. 4.

По совокупности метрологических характеристик, характеризующих воспроизводимость результатов определений, предлагаемый способ превосходит способ-прототип.

Изучено влияние кислот Н $0, НС1, НБО, СН СООН различных концентраций на светопоглощение цинкроданидного комплекса (см. чертеж).

Уксуснокислые растворы цинкроданидного комплекса характеризуются более высокими значениями коэффициента молярного погашения в интервале концентраций СН СООП 1,6-2,2 М по cpasнению с растворами, содержащими Н $04:, HN0> и НС1. Вне данного интервала концентраций уксусной кислоты наблюдается уменьшение значений молярного погашения.

Азотная, соляная и серная кислоты понижают дисперсность и светопоглощающие системы, которые характеризуются малыми значениями коэффициентов молярного погашения. Введение СН СООН напротив способствует агрегативной устойчивости ионного ассоциата, понижает эффект флуоресценции растворов реагентов и их комплексов. Установле1719986

Таблица 1

Состав сплава, 7. Пайдено 1етрологицинка,X ческие характеристики

0,396 x=4,093 10

0,418 Дх=1, 3135 10

0,396

0,428 S=1, 7058 10

0,440 S 4, 1674 10"

0,396 n = 9

0,396

0,418

0,396

Таблица 2

Приборостроительный завод

1 (до очистки) О, 160 0,210 0,050 0„010

2 (после очистки) 0,035 0,010

0,195

0,160 ны оптимальные условия: кислотность среды образования ионного ассоциата для исследуемой системы 1,75 М

СН COOH Ъ = 580 нм.

Влияние концентраций всех компонентов реакций на полноту образования ионного ассоциата позволило определить избыточные молярные концентрации: 13500-кратный избыток роданид ионов, 19-кратный избыток Род.С.

Для повышения агрегативной устойчивости коллоидного раствора в систему цинк — роданид — ион — Род.С вводят 1 мл 17.-ного раствора желатина и в этих условиях изучают влияние всех компонентов реакции и определяют из, быточные молярные концентрации рода- . нид-ионов (10000-кратный избыток) и

Род.С (16,5-кратный избыток).

Соотношение цинка к роданид-иону и к родаминовому красителю определено

Сц 2, 12

Ni 0,23

М8 0,09

Ип 0,32

Ti 0,14

Fe 0,63

Zn 0,45

Sn 0,07

Pb 0,03 методами изомолярных серий и насыщения и отвечает составу Zn:SCN:Ðîä.Ñ =

1:4:2 °

Предлагаемый способ позволяет снизить трудоемкость, стабилизировать процесс коллоидообразования, повысить чувствительность, избирательность, воспроизводимость.

Способ отличается также доступностью и простотой вй полнения, Формула изобретения

Способ определения цинка, включающий перевод его в комплексное соединение с родамином С и последующее фотометрирование, .о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности анализа, перевод в комплексное соединение осуществляют в среде 1,75 И раствора уксусной кислоты.

1719936

Продолжение табл. 2

Машиностроительный завод

1 (до очистки) О, 160 0,271

0,111 0,015. Г (после очистки)

° ,160 0,230

0,070 0,020

Завод им. М.Гаджиева

1 (до очистки) 0,080 0,158

2 (после очи-. стки) 0,078 0,015

0 055 0,015

0,080

О, 135

Таблица 3

Допустимая концентрация ионов (мг/л) Род С:Czn = 6,1 ° 10 M сн соотг 1 ° » М С бсср = 6, Ф10 М, Cg= 1,002 10; ф

570 нм, 1 = 1,0 см

Мевающий ион

Са2+

500

Cr (III)

Сг (VI) 500

500

21п +

СО2Ф

500

Ре2Ф

100

500

500

С11 + др

500

Метрологические характеристики (n = .9, P = 0,95) Способ определения

2 3 4

) )

Предлагаемый 4,48 ° 10 8 0 10 1,23 ° 10 2,75 10

Способ-прототип 4, 09 ° 10 1, 31 10 1, 71 ° 10 4, 17 10

Таблица 4

Оценка воспроизводимости результатов определений цинка в с.о. сплава А 2033 ХАК 12М2 фотометрическим методом с Род.С

1 719986

858

3,2

1,Ч

1,8

2,2

Корректор А. Обручар

Заказ 768 Тираж Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель Х,Мугутдинова

Редактор A.Ëåæíèíà Техред И,дндык

Cir-ëûя