Способ спектрофотометрического определения молибдена

 

Союз Советски»

Социалистически»

Республик

ОПИСЯНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 789395 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 28. 12.78 (2 I ) 273251 1/23-26 (51)M. Кл.

С 01 G 39/00

G 01 N 21/27 с присоелинениеи заявки М йсудерствеииый комитет (23) Приоритет

10 делам изобретений н открытий

Опубликовано 23. 12.80. Бюллетень Рй 47

Лата опубликования описания23. 12. 80 (5Ç) УДК543.42.. 062:546. 77 (088.8) 1

А. В. йолгорев и И. Ll. Çåí÷óðèíà (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ .МОЛИБДЕНА

Изобретение относится к химической метролоГии малых количеств молибдена в природных материалах и может быть использовано при анализе разнообразных молибденсодержащих веществ.

Известны способы спектрофотометричес- 3 кого определения молибдена путем его перевода в окрашенное комплексное соединение действием роданида аммония, метилфпуорона, фенилфпуорона и других реагентов.

Известен высокочувствительный метод on- Io ределення молибдена о-нитрометилфлуороноьс Молярный коэффициент погашения

S,6 ° 104 при %= 584 нм jl).

Определению мешают железо, медь, ванадий, ниобий, титан, цирконий, вольфрам, lS

Оловоа

Известны способы фотометрического определения молибдена в сталях с использованием в качестве реагентов: резарсона, 20 магнеэона ХС, тиогликолевой кислоты,Чув ствительность определения молибдена при использовании этих реагентов составляет

0,04 мкг/мп,0,3 мкгlмл н 1 мкг/мл со2 ответственно. Для маскирования CI

Fg (3 ), применяют аскорбиновую и лимонную кислоты t23.

Недостатком известных способов является невысокая избирательность.

Известен также способ фотометрического определения молибдена с помощью дитиоксамида. Моля рный коэффициент погашения составляет 2 200 f3).

Определению мешает CuÐ+, NI 2+ Р е (3+

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является спектрофотометрический способ определения молибдена путем перевода его в окрашенное комплексное соединение действием серосодержащего реагента — роданида аммония (4).

Способ основан на образовании оранжево-красного комплекса молибдена (V.) с роданидом. Реакция протекает в кислых растворах в присутствии восстановителя чаще всего хлорида олова (й ), Максимум поглощения растворов роданидного компТабл ида 1

Названи

28000 530 0 01 4,0-5,5

Йитиопирилметан

400-кратные Сй

Мети лдитиопнри мета н

4,0-6,0 450 -—

532

28300

533

800-4,5-5,8

4 S-5,8 850 -4,0-6,0 1000 -"4,0-6,0 800 ——

530

3 7893 лекса молибдена находится при 91"- 460 нм, молярный коэффициент погашения составляет 2,0 104, состав комплекса 1:5. Оптимальные условия определения: 1,2—

2,06) НСВ или 0,5-1,0 н. H gS Og e время раз-. > вития окраски 20 мнн. Закон Бера соблюдается в интервале 1,0-20 мкгlмл молибдена.

Определению мешают относительно большие количества рения, ниобия, титана, 1в железа, цнркония, урана, ванадия (Й ), кобальта, меди (Ф ), висмута. Присутствие в растворе железа (В ) с содержанием более 30 мг/50 мл) увеличивает опз ическую плотность, поэтому требуется отделение железа щелочью.

Недостатками прототипа являются малая избирательность метода, требующая проведения дополнительных операций по отделению мешающих элементов; малая надежность метода в присутствии больших количеств железа, рения и других элемен° тов; невысокая чувствительность (Е

20000), позволякщая определять лишь

0,08 мкг/мл молибдена. 2S

Пропилдитнопирилметан 2 8450

Изобутилдитиопирилетан 28400

Гексилдитиопнрилметан 28500

Фенолдитиопирилметан 28550

Пример l. К аликвотной части раствора, содержащего молибден и другие сопутствующие элементы, приливают

0,5 мл 1%-ного раствора.аскорбиновой кислоты, 1 мл 0,04%-ного спиртового раствора реагента (днтиопирилметана, метил-, пропил-, изобутил-, гексил- фенилдйтиопирилметана), имеквпего кислотность

4,0 н. по Н ЬО(, добавляют этиловый спирт s серную кислоту (1:1) до отношения водной фазы со спиртовой в опреде95 ф

Бель изобретения - повышение избирательности способа.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве органического реагента используют дитиопирилметаны, например, дитиопирилметан, метил-, пропил, изобутыт-, гексил-, фенипдитиопирилметан, à onðåäåë ение ведут в водно-этанольной среде при отношении фаэ в интервале 4-0,5:1 и кислотности 4,0-6,0 н. по серной кислоте.

Отличительная особенность предлагаемого способа заключается в том, что молибден переводят в окрашенное комплексное соединение действием дитиопирнлметана в водно-спиртовой среде при отношении фаз 4-0,5:1 н кнслотности 4,0-6,0 н. по серной кислоте.

Сущность способа поясняется результатами исследования комплексов. Укаэанные реагенты группы днтиоцирилметана образуют прочние комплексные соединения с молибденом, характеристика которых представлена в таб. 1. ляемом растворе в интервале 0,5:1 н кислотности s иsнsтwе рвsаsлnе e 44,0-6,0 н. ло

Н О .Через 5 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при % -"530-535 нм. flo оптической плотности раствора рассчитвают концентрацию молибдена.

Исследуют комплексообраэованне и кинетические особенности реакции молибдена с укаэанной группой реагентов в различных средах. Комплексы с молибденом име5 78939 ют переменный состав, о чем свидетель» ствует характер спектров поглощения во времени: в начвпьный период образуется во всех случаях соединения, окрашенные в желтый цвет, затем окраска постепенно угпубляется, переходя в красную н в конце - s фиолетовую. Скорость перехода или углубления окраски, в также устойчивость фиопетового комплексного соединения мопибаена с исследуемыми ревгентами силь- 10 .но зависят от соотношения водной и спир- товой фаэ в растворе.

Эта особенность предлагаемого технического решения подробно изучена нв примерах взаимодействия молибдена со всеми 5

2 5 указанными ревгентвми.

В табл. 2 приведены результаты ис следований комплекса мопибаенв (1 ) с пропипдитиопирилметаном в водно-спиртовой среде при отношении фвз в интервале

0,1-6:1 (Сц 1 6 10 МI.

Таблица 2 °

4,0

5 6

Изучено также впияние кислотностн нв оптическую плотность растворов комплексов (табл. 3).

Таблица 3

1,0

0,235 4,5

0,549

0,548

0,548

0,248 5,0

2,0

0,261 5,5

0 301 58

0 318 6,0

0,346 6,2

0,548 6,5

3,0

0,549

0,548

0,324

0,312

0,2 18 мя по7,0 ження, мще мин

20,1

0,324

0,645

0,838

0,840

0,840

6:1

10,2

5 ° 1

5,0

4:1

S,0

3;1

Э5

4,9

2:1

5,0

0,839

5,0

О,835

0,520

0,412

0,3 10

0,5:1

0,3:1

8,2

18,0

0,2:1

0,1:1

20,0

Аналогичные результаты были получе50 ны при использовании дитиопирилметвна, метни-, иэобутип-, гексил-, фенипдитиопирипме тана.

Таким образом, иэ приведенных аанных видно, что целесообразным является комплексное соединение молибдена () с дитиопирипметанами, в оптимальным соотношением водной и спиртовой фвэ «интервал 4-0,5 1.

Как видно из табл. 3, оптимальными усповиями «омплексообразоввния является интервал 4,0-6,0 н. по Н 90(.

Окраска растворов комплексных соединений молибдена с дитиопирилметанами подчиняется закону Бугера-Дамберта-Бера в интервале концентраций молибдена (Q )

ar 0,01 до 200 мкгlмп.

Изучено влияние на оптическую плотность растворсв комппекса раэпичных епементов, обычно сопутствующих молибдену в природных и промышленных объектах.

Опреаеленню мопибденв не меняют: 10000» кратный избыток щелочных, щелочно-эемепьных, редкоземельных элементов, ти» тана ванадия (III ), никеля, кобальта, урана, цинка, опова, марганеца, хрома, SOO0-кратный избыток ниобия, тантала, вольфрама; SOO-кратный избыток меаи, висмута, rennyps, золота, палпадия, сурь« мы. Таким образом, реагенты-дитиопирипметаны s выбранных оптимальных условиях являются по отношению к молибдену весьма избирательными.

Пример 2, К 25 мл «спытуемого раствора, содержащего молибаен, приливают 0,5 мл 1%-кого раствора аскорбиновой кислоты, 25 мп этипового спирта, 16,5 мп серной кислоты (1:1) дпя создания кислотности 4,0 н., затем 2 мл 0,05% ного раствора дитиопирилметана в 4,5 н., Нй50(. Через 5 мин измеряют оптичес

° э

Составитель А. Жаворонкова

Техред С.Мигунова Корректор:Г. Решетняк

Редактор А. Гук

Заказ 8960/47 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 7ЕО3. кую плотность при %= 530 нм. По к1либровочной кривой вычисляют содержание молибдена в пробе.

Пример 3. К 25 мл испытуемого раствора, содержа пего молибден, приливают 0,5 мл 1%-ного раствора аскорбиновой кислоты, 25 мл этилового спирта, 17,5 мл,серной кислоты (1:1) для создания кислотности 4,5 н., затем 2 мл 0,05%ного раствора.метилдитиопирилметана в 0

6 н. Н ЬСЦ. Через 5 мин измеряют оптическую плотность при 5, = 5 30 нм. По калибровочной кривой вычисляют содержание молибдена в пробе.

Пример 4. К 25 мл испытуемого раствора, содержащего молибден, приливают 0,5 мл 1%-ного раствора аскор. биновой кислоты, 10 мл этилового спирта, 6,5 мл серной кислоты (1;1) для создания кислотности 4,0 н., затем 2 мл 20

О,OS%-ного раствора пропилдитиопирилметана в 6 и. Нйб04. Через 5 мин измеряют оптическую. плотность при Ф = 530 нм, По калибровочной кривой вычисляют содержание молибдена в пробе. 25

Пример 5. Х 25.мп испытуемого раствора, содержащего молибден, при» ливают 0,5 мл 1%-ного раствора аскорбиновой кислоты, 15 мл этилового спирта, 19,5 мл серной кислоты (1:1) для соэ- ЗО дания киспотностн 4,5 н., затем 2 мл

0,05%-ного раствора изобутилдитиопирилметана в 6 н. H SOq. Через 5 мин. измеряют оптическую плотность при Ъ

530 нм. По карибровочной кривой вы- 3$ числяют содержание молибдена в пробе, Пример 6. К 25 мл испытуемого раствора, содержащего молибден, приливают 0,5 мл 1%-ного раствора аскорбиновой кислоты, 20 мл этилового спирта, 16,S мл серной кислоты (1:1) для создания кислотности 4,5 н., затем 2 мл

0,05%-ного раствора гексилдитиопирилметана в 6 í. H S04. (Через 5 мин измеряют оптическую плотность при 5= 530 нм(, По калибровочной кривой вычисляют содержание молибдена в пробе.

Пример 7, К 25 мл испытуемого раствора, содержащего молибден, прилива-! ют 0,5 мл 1%-ного раствора аскорбиновой кислоты, 30 мл этилового спирта; 18,5 мл серной кислоты (1:1) для создания кислотности 4,5 н„затем 2 мл 0,05%-ного раствора фенилдитиопирилметана в 6 н.

H S0g. Через 5 мин измеряют оптическую плотность при 5, = 530 нм. По калибровочной кривой вычисляют содержание молибдена в пробе.

С использованием дитиопирилметанов проведены определения молибдена в рудах, продуктах флотации арсенопирита, металлах и различных солях.

Сравнительная оценка определения по предлагаемому и известному способу, показывает преимущества предлагаемого технического решения по избирательности, что позволяет сократить время анализа в 8 раз (за счет исключения операций отделения), повысить надежность и точность анализа на 30%, значительно улучшить условия труда работакщих.

Формула изобретения

Способ спектрофотометрического определения молибдена, включающий переведение его в окрашенное комплексное соединение действием серосодержащего органического реагента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения избирательности, используют реагент из ряда дитиопирилметанов и определение ведут в водно-этанольной среде при соотношении фаэ 4-0,S:1 и кислотности среды 4-6 н., по серной кислоте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бусев А. И. Аналитическая химия молибдена. М., Изд-во АН СССР, 1962.

2. Заводская лаборатория, 1975, 41, М 9, с. 1061-1062.

3 "AeaQ.ÑÜå ï", 1976, 47, % 12, с. 2025 2027.

4. Гинзбург Л. B., Лурье Ю. Ю."Заводская лаборатория", 1948, 14, с. 438.