CC BY
22
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Там 250 1975
ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ С ДИФЕНИЛКАРБАЗОНОМ В ЖЕЛЕЗЕ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ
В. Б„ СОКОЛОВИЧ, Г. Е. ГОМБОЕВА
(Представлена научно-методическим семинаром химико-технологического факультета)
Среди большого числа фотометрических реактивов на ванадии одним из наиболее чувствительных и сравнительно доступных является дифенилкарбазон [1,2, 5].
По литературным данным, определению ванадия с дифенилкарбазо-ном мешают железо, хром и, как показали наши исследования, Мо, а также Мп, Тл, А1 в количествах, в 10 раз превышающих содержание ванадия.
Мы выяснили способ удовлетворительного отделения от железа к сопутствующих элементов, заключающийся в экстракции молибдена и основного количества железа диэтиловым эфиром из 6 н. по соляной кислоте раствора и последующем осаждении остатков железа, марганца, титана и части хрома щелочью.
С использованием дифенилкарбазона была разработана методика фотометрического определения ванадия в железе высокой чистоты с чувствительностью 5,10-5%, относительной ошибкой, не превышающей 30%, затратой времени на определение 3—4 часа.
В работе использовались дважды перегнанная вода, реактивы «х. ч.» и «ч.д. а.» и 0,1%-ный ацетоновый раствор дифенилкарбазона. Исходный стандартный раствор ванадия с содержанием 1000 мкг в мл готовился растворением ванадата аммония в едком натре. Титр его устанавливался весовым методом с Купфероном [3].
Рабочий стандартный раствор содержанием 1 мкг ванадия в мл готовился непосредственно перед употреблением соответствующим разбавлением исходного стандартного раствора.
Ход анализа
Навеска железа в пределах 0,5 г вносится в стеклянный (желательно кварцевый) стаканчик, заливается 10 мл особо чистой соляной кислоты 7,8 н., стаканчик закрывается часовым стеклом и нагревается 10—15 мин. После полного разложения навески прибавляется 15 капель азотной кислоты (1:1) для окисления железа до трехвалентного и нагревается почти до кипения около 10 мин для удаления окислов азота. Раствор охлаждается, переносится в делительную воронку, стаканчик ополаскивается 5 мл той же кислоты. Раствор получается примерно 6н. по соляной кислоте.
Из солянокислого раствора железо, молибден и др. экстрагируются диэтиловым эфиром в виде хлоридных комплексов. Экстракция повторяется трижды порциями эфира по 20 мл при трехминутном встряхивании. После третьей экстракции водный слой спускают в стаканчик, слегка подогревают около 15 мин в боксе из оргстекла под подогревательной лампой или на плитке с закрытой спиралью для удаления следов эфира. После удаления эфира в горячий раствор вносится по каплям 0,05 н. раствор перманганата калия до устойчивой коричневатой окраски и оставляется на три минуты для окисления ванадия до пятивалентного. Избыток перманганата восстанавливается свежеприготовленным 3%-ным раствором нитрита натрия, который прибавляется осторожно по каплям до обесцвечивания перманганата. Раствор нагревается, железо, оставшееся после экстракции, частично хром, а также марганец и другие элементы.осаждаются 8 мл 30%-ного раствора едкого натра. Осадок отфильтровывается через маленький беззольный фильтр с синей лентой и промывается горячим бидистиллятом.
Фильтрат собирается в мерную колбу емкостью 50 мл и после охлаждения доводится бидистиллятом до метки. Затем из подготовленного раствора берутся два аликвота по 10 мл. Один помещается в мерную колбу емкостью 50 мл, другой'—в стакан емкостью 50—100 мл. В стакан вносится одна капля индикатора метил-красного, и раствор титруется уксусной кислотой (1:7) до изменения цвета индикатора в красный, что соответствует рП = 5.
В мерную колбу со вторым аликвотом вносится израсходованное на титрование первого аликвота количество уксусной кислоты и 10 мл 0,1%-ного ацетонового раствора дифенилкарбазона. Содержимое колбы разбавляется до метки бидистиллятом и тщательно перемешивается. После 10—15 мин оптическая плотность комплекса ванадия с дифенил-карбазоном замеряется на ФЭКН-57 в кюветах с толщиной слоя 50 мм при зеленом светофильтре 5 с максимумом пропускания в 536 ммк. Раствор сравнения — бидистиллят.
Параллельно через все стадии анализа проводится порция стандартного раствора ванадия и холостая проба.
Содержание ванадия вычисляется по формуле
/=2 СУ(РХ — Р0)-10- 10а (Ост. — й0) • 1С6 '
где Су — содержание ванадия в порции стандартного раствора в мкг\ Дет — оптическая плотность комплекса ванадия с дифенилкарбазо-ном в стандартном растворе;
Дх— оптическая плотность комплекса ванадия с дифенилкарбазо-ном в анализируемом растворе;
До — оптическая плотность раствора холостой пробы; 10 — коэффициент пересчета на граммовую навеску.
Т а б л и ц а 1
Результаты фотометрического определения ванадия с дифенилкарбазоном в образцах чистого железа
Измеряемая величина п со 1 О 1 К СО ! о А СО со 1 О Со а X со 1 О а) Результат эксперимента Относит, ошибка
К % V, % 16 16 1.15 1.16 0,65 0,65 ±0,162 ±1,162 0,95 0,95 2,131 2,131 ±0,345 ±0,345 1.49—0,81 • 10~3 1.50-0,82-Ю-3 ±29,55 ±29,31
2. Заказ 2833. 17
Полученные экспериментальные данные при определении ванадия в образцах чистого железа и результаты обработки их методом математической статистики представлены в табл. 1.
Выводы
Разработана методика фотометрического определения ванадия в железе особой чистоты с дифенилкарбазоном.
Чувствительность ■— 5,10-5 %.
Относительная ошибка определения в пределах 30%.
Продолжительность анализа около 4-х час.
ЛИТЕРАТУРА
1. И. М. Гольцберг, Г. JI. Коваль, Г. А. Клемешев. Сб. Труды Укр. науч.-исслед. института металлов. В. 11, стр. 387, Киев, 1965.
,2. Новые методы анализа на металлургических и металлообрабатывающих заводах. Изд. «Металлургия»!, М., стр. 46, 1964.
3. 3. С. Мухина, Е. И. Никитина и др. Методы анализа металлов и сплавов. Оборонгиз, М., стр. 118 ,1959.
4. Дж. Моррисон, Г. Фрейзер. Экстракция в аналитической химии. ГХИ, Л., стр. 131, 1960.
5. П. П. Коростелев. Приготовление реактивов для химико-аналитических работ. Изд. «Наука», М., стр. 90, 1964.
