CC BY
43
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 234 1974
ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ С КСИЛЕНОЛОВЫМ ОРАНЖЕВЫМ В ЖЕЛЕЗЕ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ
Н. Б. СОКОЛОВИЧ. В. Д. МАЛЕВАННЫЙ, Ю, Л. ЛКЛЬЧУК
(Представлена ппучно-методнческим семинаром ХТФ]
Среди фотометрических реактивов на алюминий ксиленоловый оранжевый выделяется повышенной специфической чувствительностью к железу. Как показали Малеванный и Лельчук [1], специфическая чувствительность ксилеполового оранжевого к железу (III)составляет 3,3, а к железу (11) —5,0, специфическая же чувствительность к железу метил-тимолового синего характеризуется величинами соответственно 1,9 и 2,9, алюминона — 0,9 и 0,8 и т. д.
Ксиленоловый оранжевый известен как фотометрический реактив па многие элементы. Для определения алюминия он используется с 1957 г. [2]. Установлено, что взаимодействие алюминия с ксиленовым оранжевым протекает медленно в условиях комнатной температуры и ускоряется нагреванием [3]. Наибольшая чувствительность достигается при рН 3,0 [2]. Влияние посторонних ионов зависит от рН раствора и может быть уменьшено путем маскировки >их трило'ном ¡Б.
Ксиленовый оранжевый был применен с целью увеличения точности фотометрического определения алюминия в железе высокой чистоты.
В работе использованы трижды перегнанная вода, изогшестическая соляная кислота, полученная при изотермической перегонке концентрированной соляной кислоты. Остальные реактивы квалификации х.ч. или ч.д.а.
0,1%-ный водный раствор <кс!иленолового о.ранжевого ¡приготовлен из импортного препарата фирмы «СЬетароЬ. Исходный стандартный раствор алюминия с содержанием 1000 мкг в 1 мл приготовлен (из сульфата алюминия особой чистоты (|клаос А2 ВТУ 3—334—60).
Рабочий стандартный раствор и раствор аскорбиновой кислоты используются свежеприготовленными.
Построение калибровочного графика
Из исходного стандартного раствора алюминия с содержанием 1000 мкг в 1 мл готовится рабочий раствор, содержащий 1 мкг алюминия в 1 МЛ.
В ряд мерных колбочек ёмкостью по 50 мл вносится по 5 мл ацетатного буфера -с рН 3,0—3,3, по 1 мл 0,1%-наго раств-ора аскорбиновой кислоты и требуемые объемы рабочего стандартного раствора, соответствующие содержанию 0, 1, 2, 3 и т. д. до 10 мкг алюминия. Через 3—5 минут после смешения прибавляется по 2 мл 0,1 %-аюго раствора ксилеполового оранжевого и объем доводится тридистиллатом примеряю до 20 мл.
Колбочки помещаются на кипящую водяную баню и нагреваются в течение трех минут. После быстрого охлаждения вносится по 3 мл 0,025 М раствора трилона Б, объем доводится ацетатным буфером до метки, перемешивается и через 20—25 минут по окончании нагревания измеряется оптическая плотность растворов на ФЭК-Н-57 и кюветах с толщиной слоя в 30 мм при зеленом светофильтре № 5 с максимумом пропускания 536 ммк. Раствор сравнения — тридистнллат. Из оптической плотности каждого раствора вычитается оптическая плотность раствора с нулевым содержанием алюминия и но полученным данным строится калибровочный график.
Определение может быть закопчено и без калибровочного графика по приведенной ниже методике.
Ход анализа
Навеска железа в пределах 0,5 г вносится в кварцевый стаканчик, заливается 10 мл пзопиестической 'соляной кислоты подогревается
10—15 минут до полного разложения. Для окисления железа до трехвалентного к раствору прибавляется 15 капель азотной кислоты (1:1). Окислы азога удаляются нагреванием. Раствор охлаждается, переливается в делительную воронку, стаканчик ополаскивается 5 мл изопиести-ческой соляной кислоты. Из солянокислого раствора железо
экстрагируется диэтиловым эфиром в виде хлоридных комплексов. Экстракция проводится трехкратно порциями эфира по 20 мл при трехминутном встряхивании. Водный слой спускается в стаканчик и следы эфира удаляются при слабом подогревании- Охлажденный раствор нейтрализуется гидроокисью аммония до рН~ЗД переливается в мерную колбу емкостью 50 мл, разбавляется ацетатным буфером с рН 3,0—3,3 до метки.
Далее анализ продолжается с аликвотной частью полученного раствора. Объем аликвота зависит от ожидаемого количества алюминия. При содержании алюминия в пределах 10~4% и ниже дальнейшим операциям анализа подвергается весь раствор, полученный при разложении навески. При содержании алюминия в пределах 10~3—10~2% используется аликвот в 10 мл и меньше.
Аликвот вносится в мерную колбочку емкостью 50 мл, прибавляется 1 мл 0,1%-того раствора аскорбиновой кислоты для ¡восстановления следов железа и примерно через 5 минут 2 мл 0,1% иного ра-створа ксн-леноло'вого оранжевого. Раствор нагревается в течение трех минут па кипящей водяной бане. После быстрого охлаждения к раствору прибавляется 3 мл 0,025 М раствора трилона Б и ацетатный буфер до метки. Через все стадии анализа ((включая экстракцию) проводится и холостая проба. При окончании определения без калибровочного графика параллельно также обрабатывается точная порция стандартного раствора алюминия.
Через 20—25 минут по окончании папревания оптические плотности растворов измеряются на ФЭК-Н-57 в кюветах с толщиной слоя 30 мм при зеленом светофильтре № 5 с максимумом пропускания 536 ммк. Раствор сравнения — тридистнллат.
Содержание алюминия определяется по калибровочному графику пли вычисляется в весовых процентах по формуле, полученной нами для аликвота в 10 мл:
%ДК- Сд'"(/Л * 10 з. [41
фст.-Я0) 1 J
Точность предлагаемого метода проверялась на стандартных растворах алюминия, проведенных через все стадии анализа, и методом добавок на образцах железа.
Результаты статистической обработки экспериментальных данных, полученных при анализе, приведены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты фотометрического определения алюминия с ксиленоловым оранжевым в железе высокой чистоты
Измеряемая величина п 5-. Ю-3 а X Е.иг3 Результаты эксперимента Относит, ошибка
А1, % 18 4,20 0,315 ±0,073 0,95 2,11 ±0,154 4,35—4,05-Ю-3 ±13,57
А1, % 19 4,19 0,183 ±0,043 0,95 2,10 ±0.09 4,28—4Л0-110-3 ±2.14
Выводы
Разработан фотометрический метод определения следов алюминия в железе высокой чистоты с ксиленоловым оранжевым. Чувствительность при навеске анализируемого железа в 1 г—1-10 4%. Точность определения ±2—4% ■ Продолжительность анализа 3—4 часа.
ЛИТЕРАТУРА
1. В. А. Малеванный, Ю. Л. Л е л ь ч у к. О количественной оценке мешающего действия посторонних катионов в спектрофотометрическом методе анализа. Ж- аналит. хим. XXIII, 10, 1558, 1968.
2. В. Н. Тихонов. Фотометрическое определение алюминия с использованием ксиленолового оранжевого. Ж. аналит. хим. XX, 9, 941, 1965.
3. А. И. Черкасов, Б. Н. Казаков, В. С. Тонкошуров. Изучение кинетики реакции взаимодействия ионов алюминия с ксиленоловым оранжевым и алюмо-креоном. М. аналит. хим. XXII, 10, 1464, 1967.
4. В. Б. С околов ич, В. А. Малеванный, Ю. Л. Л е л ь ч у к. Фотометрическое определение алюминия в железе высокой чистоты. Изв. ТПИ (в печати).
