CC BY
25
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОЮ КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ С МЕТИЛТИМОЛОВЫМ СИНИМ В ЖЕЛЕЗЕ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ
В. Б. СОКОЛОВИЧ, В. А. МАЛЕВАННЫЙ, Ю. Л. ЛЕЛЬЧУК*
(Представлена научным семинаром ХТФ)
Мет.илтимоловый синий — тетранатриевая соль 3, З1 — бисди(кар-боксиметил) аминометилтимолсульфофталеина С37Н4о013^8Ыа4 М. 844,76 образует при различных значениях рН комплексные соединения с катионами многих металлов [1]. С алюминием при рН 3,15—3,53 метил-тимоловый синий образует окрашенный комплекс состава (1:1) [2] [3]. Взаимодействие идет очень медленно в условиях комнатной температуры и во много раз ускоряется при нагревании [!]. Метилтимоловый синий является одним из наиболее контрастных фотометрических реактивов на алюминий, характеризуется малой чувствительностью к колебаниям рН раствора и позволяет определять алюминий в присутствии следов железа. Специфическая чувствительность его к железу (III) — 1,9 и к железу (11) —2,9 [4]. Нами метилтимоловый синий использован при фотометрическом определении следов алюминия в железе высокой чистоты.
Предлагаемая методика основана на разложении навески соляной кислотой пои слабом нагревании, окислении железа до трехвалентного, удалении еш экстракцией диэтиловым эфиром, получении комплекса алюминия с метилтимоловым синим и фотометрировании комплекса на ФЭК-Н-57 при зеленом светофильтре с максимумом пропускания 536 ммк. Продолжительность анализа 3 — 4 часа. Чувствительность метода— 1 -10-4 %. Относительная ошибка определения ±5-—9 %.
При работе использованы трижды перегнанная вода, изопиестиче-ская соляная кислота, полученная при изотермической перегонке концентрированной соляной кислоты. Остальные реактивы квалификации хч или чда. Водный 0,1%-ный раствор метилтимолового синего приготовлен из импортного препарата фирмы «Яеага1». Исходный стандартный раствор алюминия с содержанием 1000 мкг в 1 мл приготовлен из сульфата алюминия высокой чистоты (класс А2 ВТУ 3-334-60). Титр стандартного раствора проверен весовым методом.
Построение калибровочного графика
Из исходного стандартного раствора алюмийия с содержанием 1000 мкг в 1 мл непосредственно перед употреблением готовится раствор, содержащий 1 мкг алюминия в 1 мл. В ряд мерных колбочек, емкостью 50 ¡мл, вносится по 5 мл ацетатного буферного раствора с рН 3,3,
* При участии студентки Г. Е. Гомбоевой.
по 2 мл 5%-ного свежеприготовленного раствора аскорбиновой кислоты, требуемые объемы свежеприготовленного стандарт,ного раствора алюминия с содержанием 1 мкг в 1 мл, соответствующие 0, 1, 2, 3 и т. д. до 10 мкг алюминия и по 1 мл 0,1%-ного водного раствора метилтимоло-вого синего. Все взбалтывается, нагревается и кипятится 3 минуты для образования комплекса алюминия с метилтимоловым синим. После быстрого охлаждения содержимое каждой колбочки доводится ацетатным буфером до метки и перемешивается. Через 10 минут оптические плотности растворов измеряются на ФЭК-Н-57 при зеленом светофильтре № 5 с максимумом пропускания 536 м>м.к в кюветах с толщиной слоя 50 мм. Раствор сравнения — тридистиллат. Из оптической плотности каждого раствора вычитается оптическая плотность раствора с нулевым содержанием алюминия и строится калибровочный график. Так как оптические свойства раствора метилтимолового синего при хранении изменяются, калибровочный прафик приходится часто обновлять. Более точные результаты получаются при построении калибровочного графика одновременно с определением алюминия в пробе. Определение может быть закончено и без калибровочного графика по нижеприведенной методике.
Ход анализа
Навеска железа 0,5 г вносится в кварцевый стаканчик, заливается 10 :мл изониестической соляной кислотой ~8]М, слегка .подогревается в течение 10—15 минут до полного разложения. Для окисления железа до трехвалентного к солянокислому раствору прибавляется 15 капель азотной кислоты (1:1). Окислы азота удаляются нагреванием. Раствор охлаждается, переливается в делительную воронку емкостью 200 мл, стаканчик ополаскивается 5 мл ~ 8Ы иаопиестической соляной кислоты. Из 6 N солянокислого раствора железо экстрагируется диэт.иловым эфиром в виде хлоридных комплексов. Экстракция повторяется трехкратно порциями эфира по 20 мл при трехминутном встряхивании. По окончании экстракции 'водный слой спускается в стаканчик, следы эфира удаляются ,при слабом подогревании, раствор охлаждается, нейтрализуется гидроокисью аммония до рН ~ 3,0, переносится в мерную колбу емкостью 50 мл и ацетатным буфером разбавляется до метки.
Анализ продолжается далее с аликвотной частью лолученного раствора. Объем аликвота зависит от содержания алюминия. При малом содержании алюминия дальнейшим операциям анализа может подвергаться весь раствор, полученный при разложении навески.
При содержании алюминия в пределах 10~3 % в мерную колбу емкостью 50 мл вносится ал.иквот в 10 мл, 2 мл свежеприготовленного 5%-ного раствора аскорбиновой кислоты для восстановления следов железа. и 1 мл 0,1%-ного раствора метилтимолового синего. Все нагревается и кипятится 3 минуты для образования комплекса алюминия с метилтимоловым синим, затем быстро охлаждается, доводится до метки ацетатным буфером и перемешивается. Через все стадии анализа (включая экстракцию) проводится и холостая проба, а в случае окончания определения без калибровочного графика также точная порция стандартного раствора алюминия. Через 10 минут оптические плотности растворов комплексов замеряются на ФЭК-Н-57 при зеленом светофильтре № 5 с максимумом пропускания в 536 ммк в кюветах с толщиной слоя 50 мм. Раствор сравнения — тридистиллат.
При окончании определения без использования калибровочного графика содержание алюминия в .весовых процентах вычисляется по формуле
о/ д|„ Са1 (Рх—Ро) - Ю• Ю2 = СА!(Рх—Ро)
0 (Рст~РоН0(; (Опт -Ро)
где Са1 —содержание алюминия в стандартном растворе; Ьст — оптическая плотность комплекса алюминия с метилтимоло-вым синим в стандартном растворе;
Бх — оптическая плотность комплекса в анализируемом растворе; Оо — оптическая плотность комплекса в холостой пробе; 10 — коэффициент пересчета на граммовую навеску. Результаты статистической обработки полученных экспериментальных данных представлены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты фотометрического определения алюминия с метилтимоловым синим
в железе высокой чистоты
Измеряемая величина п х -10~3 10~3 т £•10~3 Результат эксперимента Оросительная ошибка
А1, % 18 4,100 0,43 0,100 0,95 2,110 0,210 4,31 • 10"3—3,89-10~3 ±5,12 А1, % 20 4,149 0,80 0,179 0,95 2,093 0,376 4,52-ТО"3— 3,7-7.-Ю"3 ±9,03
Выводы
Разработана методика фотометрического определения алюминйй с метилтимоловым синим в железе высокой чистоты. Чувствительность _1. ю~4 %. Точность определения ±5—9%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Т. В. Ма л ьк о в а, Н. Д. Медведев а, К. В. Я ц и м и р с к и й. Комплексные соединения алюминия с метилтимоловым синим. Ж. неорг. хим., IX, 10, 2347, (1964).
2. И. Д. Л у к о м с к а я, Т. В. Мальков а, К. Б. Ядимирский. Спектро-фотэметрический метод определения алюминия и галлия с метилтимоловым синим. Изв. высш. уч. завед. СССР, «Химия и хим. технология», X, 9, 995, (1967).
3. В. А. Малеванный, Ю. Л. Лельчук. К вопросу о фотометрическом опоеделении алюминия с метилтимоловым синим в технической двуокиси титана. Изв. ТЛИ, т. 233, Томск, 1974.
4. В. А. Малеванный, Ю. Л. Лельчук. О количественной оценке мешающего действия посторонних катионов в спектрофотометрическом методе анализа. Ж. аналит. хим. XXIII, 10, 1558, (1968).
7 Заказ 3720
