CC BY
4
из одинакового стекла, емкостью 2 мл и в 9 из них вносили соответственно по 1 мл раствора из основной шкалы. Это позволило получить шкалу для колориметрирования окрасок, полученных в 1 мл реактива при содержании ацетилена от 0,001 до 0,01 мл. Для получения эталонов, аналогичных содержанию 0,0005 и 0,00025 мл ацетилена, из эталона № 1 основной шкалы (0,01 мл) берут 0,5 и 0,25 мл раствора, который вносят в 2 пробирки, после чего количество раствора доводят до 1 мл дистиллированной водой. Микрошкала была откалибрирована и снабжена свидетельством-паспортом с указанием истинного содержания ацетилена (в миллилитрах), соответствующего данному эталону. Полученная эталонная микрошкала, начиная с № 3 до № 12, после калибровки была запаяна. Эталоны № 1, 2 микрошкалы, соответствующие содержанию ацетилена 0,00025 и 0,0005 мл в 1 мл раствора, удобнее рассматривать сверху, для чего их оставляют не запаянными, а закрывают стеклянными притертыми пробками. Полученную шкалу можно хранить неограниченно долгое время.
Выводы
1. Предложенный сорбционно-колориметрический метод анализа ацетилена в газовых смесях позволяет производить определение его при небольшом расходе газа (от 2 до 15л).
2. При пользовании микрошкалой (1 мл раствора) для колориметрирования окраски, полученной при абсорбции ацетилена в таком же количестве раствора (1 мл), можно определить весьма небольшие количества ацетилена порядка 0,1 мл/м3.
3. Найдено, что адсорбцию ацетилена на твердом сорбенте, охлаждаемом жидким кислородом, можно вести при скорости 40 л/час, что позволяет весь анализ провести за 30—40 минут.
Поступила 12/1 1961 г..
ТОПОЛЯ РО ГРАФ И ЧЕС КОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИТАНА В ВОЗДУХЕ
М. Д. Бабина
Из Института гигиены труда и профессиональных мболезаний АМН СССР
Колориметрическим методам определения титана по реакции с ти-роном и хромотроповой кислотой мешает ряд других элементов, сопутствующих ему в воздухе производственных помещений,— ванадий, железо и трехвалентный хром (мешающий окраской своих ионов). Нашей целью явилась разработка полярографического метода определения титана в присутствии примесей без предварительного их отделения.
Вопросу полярографического определения титана посвящено довольно много работ. В качестве фона авторы применяют главным образом цитратный, тартратный и ацетатный комплексы.
Мы проводили работу на самопищущем электронном полярографе ПЭ-312 конструкции ЦЛА. В качестве электрода сравнения применяли насыщенный каломельный электрод. Период капания капилляра составлял 2 секунды.
Так как для поглощения титана из воздуха применяется раствор серной кислоты, нам казалось наиболее целесообразным в качестве фона использовать ее 5% раствор. Из комплексующих веществ испыты-вался 0,2 М раствор лимонной кислоты, 0,2 М раствор цитрата натрия и 0,1 М раствор оксалата калия. Одновременно полярографировали титан и без добавления комплексообразователей.
Согласно литературным данным и нашим наблюдениям, четких волн восстановления титана в отсутствие комплексующих веществ получить не удается. В присутствии же комплексующих веществ наиболее четкие полярограммы были получены на фоне 0,1 М оксалата калия.
Проводили опыты по выяснению влияния рН раствора при поляро-графировании титана на данном фоне. Для этого готовили растворы с одинаковой концентрацией титана (10 у/мл), но с различным значением рН «1; 2,5—3; 4—4,5).
Опыты показали, что с изменением рН потенциал восстановления титана сдвигается. Так, для растворов с рН < 1 восстановление начинается при —0,3 в, с рН 4—4,5 — при —0,4 в. Во всех случаях были
iff
' 3
Рис. 2. Полярограммы титана до и после отделения ванадия.
1 — полярограмма одного титана; 2 — полярограмма титана в присутствии ванадия; 3 — полярограмма титана после отделения ванадия.
получены достаточно четкие волны. Однако в последующем выяснилось, что кислые растворы с рН < 1 для полярографирования микроколичеств титана являются малопригодными, так как минимально определяемая концентрация титана при этом составляет лишь 4 у/мл. В связи с этим дальнейшие опыты по полярографированию титана проводили после предварительного подщелачивания фона 50% раствором КОН до рН 3—3,5 по конго красному. При компенсации «20» и диапазоне тока «2» удалось получить волну титана уже при концентрации его 1 у/мл раствора. Восстановление титана при этом начинается с —0,32 в. Потенциал же полуволны титана равен —0,36 в.
Количественное определение вели по методу калибровочных кривых. Для этого готовили стандартные растворы с определенной концентрацией титана — 1, 2, 5 и 10 у/мл — и далее снимали их полярограммы при описанных условиях. Для подавления полярографического максимума к растворам добавляли 1—2 капли 0,5% раствора желатины. По найденным значениям высот волн строили калибровочный график. Как видно из приведенного на рис. 1 калибровочного графика, между силой тока (высота волны) и концентрацией титана существует прямая линейная зависимость.
Одновременно было выявлено, что воспроизводимость метода удовлетворительная. Среднеарифметическая ошибка составляет ±6%. Дальнейшие исследования были направлены на выяснение влияния примесей, сопутствующих титану в воздухе производственных помещений: Fe, V, Сг3, Al, Mg, Са, Si. С этой целью готовили растворы солей перечисленных элементов с известной концентрацией и снимали их полярограммы при тех же условиях, что и титан. Опыты показали, что из всех примесей в области потенциала от 0 до —0,8 в восстанавливается только железо и ванадий. Остальные элементы даже при весьма высоких концентрациях (100 у/мл) волн не образуют. Однако кремний может
/ 23456789/0 концентрация, f/мл
Рис. 1. Калибровочный график.
занижать результаты при содержании его свыше 20 у/мл за счет того, что при этом осаждается ортокремневая кислота, которая увлекает за собой из раствора ионы титана. Железо мешает определению лишь при концентрации 50 у/мл и выше. Ванадий же начинает мешать (увеличивая волну титана) уже при концентрации выше 1 у/мл.
Поставленные опыты позволяют считать, что практически из всех сопутствующих элементов методу определения титана мешает лишь ванадий. Поэтому в случае наличия больших количеств ванадия в воздухе, что можно определить по реакции с перекисью водорода в присутствии фторида натрия, возникает необходимость отделения титана от ванадия. С этой целью было применено соосаждение титана с гидроокисью алюминия с последующим растворением осадка гидроокиси в горячем 5% растворе H2SO4. Ванадий при этом не соосаждается.
Полярограммы растворов титана, полученных до и после отделения ванадия, представлены на рис. 2.
Разработанный нами полярографический метод определения титана сравнивался с колориметрическим на растворах с известной концентрацией. Сходность результатов (см. таблицу) хорошая.
Таким образом, полярографический метод определения титана состоит в следующем. Улавливание титана при наличии в воздухе продуктов гидролиза TiCU ведут в поглотительный прибор с пористой пластинкой с 8 мл 5% раствора H2SO4. Если присутствует пыль металлического титана или двуокиси титана, поглощение производят на перхлорвиниловыЯ фильтр ФПП-15, который затем озо-ляют и сплавляют с 0,5 г пиросульфа-та калия в муфельной печи при 300— 600°. Сплав растворяют в 8 мл 5% раствора H2SO4. К анализируемому раствору (8 мл) добавляют 1 мл 1 М раствора К2С3О4, подщелачивают 50% раствора КОН до pH 3—3,5 (изменение цвета конго красного) и до 10 мл доливают 5% раствора H2SO4, также подщелоченной до pH 3—3,5. Добавляют одну каплю 0,5 раствора желатины и для удаления кислорода через раствор продувают в течение 5 минут углекислый газ. Полярогра-фирование ведут при диапазоне тока «2» и компенсации «20». Количественное определение производят по заранее построенному калибровочному графику в диапазоне концентраций 1, 2, 5 и 10 у/мл. Затем рассчитывают содержание титана по всей пробе (10 мл).
ЛИТЕРАТУРА
Бабина М. Д. В кн.: М. С. Быховская, С. Л. Гинзбург, О. Д. Хализова. Методы определения вредных веществ в воздухе и других средах. М., 1960, ч. 1, стр. 241.— Мухина 3. С. Завод, лабор., 1953, № 7, стр. 784. — С и н я к о в а С. И. Журн. ана-лит. химии, 1953, № 6, стр. 333. — Hejna J., J. Am. Oil ehem. Soc., 1954, v. 31, p. 350. — Stänescu L., Rev. Chim. (Romin), 1958, т. 9, стр. 460.
Сопоставление полярографического и колориметрического методов определения титана
Найдено TI/j методом
Взято Т1, 7 полярографи- колориметри-
ческим ческий
10 11 8
26,5 24,5 25
26,5 28 25
50 53 53
50 50 55
•к -к -й-
Поступнла 10/1V 1961 г.
