Спосіб екстракційно-фотометричного визначення платини

Спосіб екстракційно-фотометричного визначення платини, який включає екстракцію платини толуолом у вигляді іонного асоціату (ІА) з тюціанат-юнами і органічною основою і наступне фото метрування органічного шару, який відрізняється тим, що як органічну основу використовують поліметиновий барвник хлорид [б-нггро-1,3,3триметил-ЗН-шдолій-2] - [1',3',3'-триметил-3'Ніндолій-2']-триметинціаншу (6НДІК), переведення в іонний асоціат проводять при нагріванні протягом 5 хвилин водно-диметилформамідного розчину, що містить суміші компонентів з концентраціями сірчаної кислоти, аскорбінової кислоти, тюціанатюнів і барвника 6НДІК ВІДПОВІДНО 0,05 - 0,15, 0,0002 - 0,0004, 0,0004 - 0,0008, 0,0001 - 0,0002 моль/л та 14 -18% диметилформаміду Винахід відноситься до аналітичної хімії, а саме до способів екстракційно-фотометричного визначення Платини Платина у своїх сполуках проявляє переважно ступінь окислення + 4, рідше + 2 Платина(І\/) утворює комплекси з багатьма органічними реагентами, що містять донорні атоми сірки, кисню, азоту [1] Проте чутливість та селективність таких методів є невисокою Одним з кращих реагентів для фотометричного визначення Платини(І\/) є 5[п-(Диметиламшо)бензиліден] роданін Комплекс червоного кольору з максимумом поглинання при 590нм утворюється в межах рН 2 - 4, але лише після відновлюючої дії аскорбінової кислоти при нагріванні суміші протягом 5 хвилин на водяній бані при 70°С Визначенню заважають майже всі платинові метали, а також Аргентум, Купрум, Аурум [1] та ІНШІ) Молярний коефіцієнт поглинання при 540нм становить 72000 Суттєво знижує аналітичну ЦІННІСТЬ методу вузький інтервал виходу комплексу (рН 0,9 - 1,3) та дотримання закону Бера (1,2 - 2,0мкг/мл ), невисока СТІЙКІСТЬ забарвлення розчинів у часі Заміна тюціанатного ліганду юдидом хоча і збільшує молярний коефіцієнт поглинання розчинів комплексів Платини з основними барвниками, але практично не покращує ІНШІ хіміко-аналітичні характеристики методу Так, іонний асоціат Платини з юдид-юнами та барвником родаміном С [3] утворюється в дуже вузькому інтервалі рН 3,0 3,8, а калібрувальний графік підлягає закону Бера лише до 1,2мкг/мл Платини Заважають визначенню всі іони, здатні утворювати юдидні комплек Більш ефективними можуть бути методи визначення Платини, що базуються на її здатності утворювати ІОННІ асоціати з електровід'ємними лігандами та основними барвниками Відомий спосіб визначення Платини з барвником трифенілметанового ряду кристалічним фіалковим в присутності тюціанат-юнів [2] Проте чутливість та селективність визначення є недостатньо високими Визначенню Платини заважають всі іони, здатні утворювати СТІЙКІ тюціанатні комплекси (Hg, Ag, Au, Fe, Pd, Ru, Rh, Os, Zn Найбільш близьким за технічною сутвютю та досягаємим результатам до заявляемого є спосіб визначення, який передбачає використаня як аналітичної форми для екстракційно-фотометричного визначення Платини його іонного асоціату з тюціанат-юнами та барвником малахітовим зеленим (МЗ) [4] Молярний коефіцієнт поглинання бензольних екстрактів при бЗОнм становить 56000 Іонний асоціат з співвідношенням компонентів Pt(IV) МЗ = 1 2 утворюється у вузькому інтервалі рН 2,5 - 3,0 Для активування реакції суміш необ си Pb, Hg, Cd, Ag, Au, Bi, Pd, а також ІОНИ, ЩО ОКИСЛЮЮТЬ ІОДИД-ІОНИ, наприклад, Fe, Cu, Ті о> 44119 хідно нагрівати щонайменше 40 хвилин при температурі 85 - 90°С Визначенню заважає чимало сторонніх ІОНІВ, в тому числі і Паладій Використаний екстрагент (бензол) є високотоксичним Завданням винаходу є збільшення чутливості та селективності методики екстракційнофотометричного визначення Платини Поставлене завдання досягається таким чином, що, згідно способу екстракційнофотометричного визначення Платини, який включає в себе екстракцію Платини толуолом у вигляді іонного асоціату (ІА) з тюціанат-юнами і органічною основою і наступне фотометрування органічного шару, який відрізняється тим, що як органічну основу використовують поліметиновий барвник хлорид [6-нітро-1,3,3-триметил-ЗН-шдолій-2][1,3',3'-триметил-3'Н-індолій-2']-триметинціаніну (6НДІК), переведення в іонний асоціат проводять при нагріванні протягом 5 хвилин воднодиметилформамідного розчину, що містить суміші компонентів з концентраціями сірчаної кислоти, аскорбінової кислоти, тюціанат-юнів і барвника 6НДІК В І Д П О В І Д Н О 0 , 0 5 0 , 1 5 , 0 , 0 0 0 2 0 , 0 0 0 4 , 0 , 0 0 0 4 0,0008, 0,0001 - 0,0002моль/л в та 14 - 18% диметилформаміду За таких умов визначенню не заважають великі КІЛЬКОСТІ лужних та лужноземельних елементів, Ni, A1, Cr, Co, Fe, Cd, Mn, а також 10-100 кратні КІЛЬКОСТІ Ru, Rh, Cu, Ag, Hg, Pd, Ir Рівновага екстракції ІА толуолом встановлюється за ЗО секунд, Забарвлення екстрактів іонного асоціату Платани стійке не менше 2 годин Закон Бера справджується в межах 0,01 - 2,00мкг/мл Молярний коефіцієнт світлопоглинання екстрактів при 553нм становить 144000 Відомо, ЩО Платина(І\/) утворює інертні галогенідні та тюціанатні комплекси, заміщення лігандів у яких протікає дуже повільно Тому ІА Платини з основними барвниками практично не вилучаються за звичайних умов Для активування реакції комплексоутворення та екстракції нами вивчено вплив температури і дію ультрафіолетового випромінювання Обидва ці фактори виявились придатними для інтенсифікації процесу комплексоутворення та екстракції ІА платини (фіг 1) Для досягнення максимуму екстракції достатнім є перебуванням суміші реагуючих компонентів протягом ЗО хвилин на киплячій водяній бані Причиною різкого покращення екстракції ІА платини при нагріванні є не лише прискорення реакції заміщення лігандів у ацидокомплексі PtCI62 +XSCN о [PtCI6 x(SCN)x]2 + xCI (1) але і одночасне відновлення тюціанатом Pt(IV) до Pt(ll), яка екстрагується у вигляді ІА з 6НДІК значно краще Тому стає зрозумілим, чому введення до складу реагуючої суміші аскорбінової кислоти суттєво зменшує час нагрівання розчинів, необхідний для досягнення максимуму екстракції (рис 1, крива 1) При цьому абсолютні значення оптичної густини екстрактів ІА в моментрівноваги є практично однаковими Аналогічний ефект можна отримати і при УФопромшенні суміші реагуючих компонентів перед екстракцією Правда, в цьому випадку максимум комплексоутворення та екстракції ІА платини досягається лише за 60 хвилин Так як паладій утво рює ІА за звичайних умов, а платина - при підвищеній температурі чи УФ-опромшенні, стає можливим, використовуючи ці ВІДМІННОСТІ, проводити одночасне екстракційно-фотометричне визначення обох металів у суміші На кресленні показана залежність оптичної густини толуольних екстрактів ІА Платини з 6НДІК від часу кип'ятіння розчину перед екстракцією (1, 2) та УФ-опромшення (3) (1,3,4- 2И0 5 М Pt(IV), 5- 1 0 4 M S C N , 2 И 0 4 М 6НДІК, 2*10 4 М аскорбінової кислоти, 2 - без аскорбінової кислоти, 4 - без кип'ятіння І УФопромшення проби) У табл 1 - 3 приведено експериментальні дані, що доказують суттєвість концентрації тюціанатюнів, диметилформамідута барвника 6НДІК За чутливістю визначення запропонований спосіб переважає найбільш ВІДОМІ способи визначення Платини (табл 4) Для експериментальної перевірки запропонованого способу проведено визначення Платини в чистих солях Приклад 1 Методика екстракційнофотометричного визначення платини з 6НДІК В градуйовані пробірки з притертими пробками вносять 0,1 - 1,0мл аналізуємого розчину, що містить до Юмкг платини, приливають 0,5мл 5*10 3 М розчину NaSCN, 0,8мл ДМФА, 0,5мл 1,2 М розчину H2SO4 , 0,2мл 5*10 3 М розчину аскорбінової кислоти Вміст пробірок перемішують, ставлять на киплячу водяну баню і витримують протягом 5 - 1 0 хвилин Після охолодження до кімнатної температури добавляють 0,5 мл 10 М розчину 6НДІК і доводять об'єм бідистилятом до 5 мл Тоді доливають 5 мл толуолу і екстрагують протягом хвилини Екстракти ВІДДІЛЯЮТЬ, центрифугують і вимірюють їх оптичну густину в 0,3см кюветах на КФК2МП при Я,Єф = 540нм або на спектрофотометрі при 553нм відносно екстракту контрольного досліду Вміст платини знаходять за калібрувальним графіком, побудованим в аналогічних умовах Таким чином, використання запропонованого способу екстракційно-фотометричного визначення Платини забезпечує високу чутливість і селективність аналізу Спосіб є простим, не потребує використання токсичних екстрагентів Суттєвою перевагою способу є можливість проводити визначення в присутності інших металів платинової групи, а також практично повна відсутність сигналу фону Спосіб може бути використаний у заводських, науково-дослідних лабораторіях при аналізі різних платиновмісних матеріалів Джерела інформації 1 Хольцбехер 3 , Дивиш Л , Крал М , Шуха Л , Влачил Ф Органические реагенты в неорганическом анализе-М Мир, 1979-С 599 2 Пилипенко А Т, Ольхович П Ф // Укр хим журн -1971 -Т 37, №22 -С 1146-1149 3 Mudakawi J R , Ramaknshna T V7/ J Indian Inst Sci -1983 -V 64, N2 -R57-62 4 Пилипенко A T , Хваткова З M, Головина В В// Журн аналитхимии-1986-Т41,№ 11 -С 20452049 44119 Табл 1 Вплив концентрації тюціанат-юнів на оптичну густину толуольних екстрактів іонного асоціату Платини C(SCN), М 0 0,001 0,003 0,004 0,005 0,006 0,008 0,01 А 0,02 0,24 0,66 0,73 0,82 0,81 0,78 0,60 Табл 2 Вплив концентрації диметилформаміду на оптичну густину толуольних екстрактів іонного асоціату Платини С(ДМФА), % 0 4 8 12 16 20 А 0,23 0,38 0,46 0,68 0,84 0,76 ю Табл 3 Вплив концентрації барвника 6НДІК на оптичну густину толуольних екстрактів іонного асоціату Платини С(АФ), 10 4 М 0,2 04 0,6 08 1,0 1 1,6 2,0 А 0,11 0,24 0,46 0,69 0 82 0 82 0,76 0,67 Показник Я-гпах ,НМ S Cmm, МКГ/МЛ Аналог [1] 590 0,50 Аналог [2] 540 72000 0,27 Аналог [3] 560 Прототип [4] 630 56000 0,35 Табл 4 Запропонований спосіб 553 144000 0,135 А 0,8 о 0,6 0,4; 0,2 Н о20 40 60 , ХВ ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90