Спосіб екстракційно-фотометричного визначення вольфраму

Винахід відноситься до аналітичної хімії, а саме до способів екстракційно-фотометричного визначення вольфраму і може бути використаний для аналізу природних і промислових об'єктів на вміст вольфраму. Селективних і чутливих реагентів для ектракційнофотометричного визначення вольфраму нема. Найчастіше використовують спосіб визначення вольфраму у вигляді роданідних комплексів. Комплекси можна екстрагувати органічними розчинниками [1], [2] або стабілізувати гліцерином [3]. Максимальне забарвлення комплексів розвивається при 4 - 10М HCl або 2 - 5М H2SO4. Недоліком способу є невисока чутливість і незначна селективність. Визначенню вольфраму заважають молібден, ванадій, мідь, миш'як, стибій, хром, платина, ніобій, кремній. Крім того, комплекс утворюється лише при введенні відновників - ІтCl2 або TiCl2. У сильнокислому середовищі можливе відновлення роданіду з утворенням жовтої ізотіоперціанової кислоти, яка заважає визначенню вольфраму. Найбільш близьким по технічній сутності та досягаемому результату до заявляемого є дитіоловий спосіб визначення вольфраму, який полягає в утворенні комплексної сполуки вольфраму з дитіолом в соляно- або сірчанокислому середовищі і подальшому екстрагуванні комплексу хлороформом або бензолом з послідуючим фотометруванням органічного шару [4]. Недоліком способу є невисока чутливість і селективність визначення вольфраму. Молярний коефіцієнт світлопоглинання екстрактів комплексу максимальний при 640нм і становить 1,9 ´ 104. Визначенню вольфраму заважають Ti3+, Ag+, Cu2+, Ge4+, Te6+, Hg2+, Au3+, Pt4+, Mo6+, Re7+. Необхідною умовою утворення екстрагуємих комплексів є нагрівання на водяній бані в присутності сильних відновників (SnCl2). Завданням винаходу є збільшення чутливості і селективності визначення вольфраму. Поставлене завдання досягається таким чином, що згідно способу екстракційно-фотометричного визначення вольфраму, який включає в себе утворення комплексної сполуки вольфраму з органічною основою в середовищі соляної або сірчаної кислоти, екстракцію його бензолом з послідуючим фотометруванням органічного шару, який відрізняється тим, що в якості органічної основи використовують ціаніновий барвник 5,7-ди-бром-диіндокарбоціанін (ДБДІК), переведення в комплексну сполуку проводять в соляно- або сірчанокислому середовищі при pH 2 - 4 і концентрації ДБДІК (0,2 - 1,0) ´ 10-4М, в присутності 20 - 40об.% диметилформаміду. Структурна формула ДБДІК слідуюча: При таких умовах визначенню вольфраму не заважають лужні та лужно-земельні метали, алюміній, 100-кратнІ кількості Zn2+, Cd2+, Fe3+, Mn2+, Ni2+, Co2+, Cr3+, нітратів, хлоридів, 10 - 50-кратні фосфат-, молібдат, перренат-, перхлорат-, хромат- та ванадат-іонів. Рівновага екстракції комплексу вольфраму досягається за 10 - 15 секунд і забарвлені екстракти стійкі протягом 12 годин. Світлопоглинання екстрактів підлягає закону Бера в інтервалі концентрацій вольфраму 0,1 - 14,8мкг/мл. Нижче приведено приклади і експериментальні дані (див. балиці 1 - 3), що доказують суттєвість концентрацій іонів водню, барвника і диметилформаміду. Приклад 1. Вплив кислотності середовища (pH) на оптичну густину (A) екстрактів IA вольфраму (VI) з ДБДІК (см. табл.1). Приклад 2. Вплив концентрації ДБДІК (CДБДІК) на оптичну густину (A) екстрактів IA вольфраму (VI) з ДБДІК (см. табл.2). Приклад 3. Вплив концентрації ДМФА (sДМФД) на оптичну густину (A) екстрактів IA вольфраму(VI)з ДБДІК(см. табл.3). По чутливості визначення запропонований спосіб переважає найбільш відомі способи визначення вольфраму (табл.4). Важлива перевага пропонованого способу полягає і у його високій селективності. Визначення вольфраму можна проводити у присутності лужних та лужноземельних елементів, алюмінію, 100-кратних кількостей Zn2+, Cd2+, Fe3+, Mn2+, Ni2+, Co2+, Cr3+, нітратів, хлоридів, 10 - 50-кратних фосфат-, молібдат-, перренат-, перхлорат-, хромат- та ванадат-іонів. Крім того, при визначенні вольфраму запропонованим способом не потрібно вводити сильні відновники, що суттєво покращує відтворюваність результатів аналізу. Для експериментальної перевірки пропонованого способу проведено визначення вольфраму в модельних сумішах. Приклад 4. Визначення вольфраму в модельних сумішах. У градуйовані пробірки з притертими пробками вносять 2,0мл ДМФА, 0,5мл 1 ´ 10-3М розчину ДБДІК, 0,5 - 1,0мл суміші, що містить до 14,8мкг W (VI), 64,0мкг Re (VII), 96,0мкг Mo (VI), 50,0мкг V (V), створюють pH 2 - 4, доводили об'єм дистильованою водою до 5мл. Приливають 5мл бензолу і екстрагують протягом 60 - 90 секунд. Після розділення фаз екстракти відділяють, центрифугують і вимірюють оптичну густину на спектрофотометрі СФ-46 при l = 564нм відносно екстракту "холостого досліду" в кюветах з товщиною шару 0,5см. Вміст вольфраму знаходили за калібрувальним графіком, побудованим ідентично. Таким чином, використання пропонованого способу екстракційно-фотометричного визначення вольфраму забезпечує збільшення чутливості і селективності аналізу. Спосіб може бути використаний в заводських, науково-дослідних лабораторіях при аналізі різних вольфрамвміщуючих матеріалів. Джерела інформації 1. Упор Э., Мохаи М., Новак Д. Фотометрические методы определения следов неорганических соединений. - М.: Мир, 1985. - 228с. 2. Бусев А,И., Иванов В.М., Соколова Т.Д. Аналитическая химия вольфрама. - М.: Наука, 1976. - 240с. 3. Авторское свидетельство СССР №1605193, 1990, Бюл. №41. 4. Дитиол. - М.: НИИТЭХИМ, 1970. - 15с. (прототип).