Спосіб визначення заліза в мінеральних кислотах

Спосіб визначення заліза в мінеральних кислотах, що включає окислення заліза (ІІ) в залізо 3 28912 4 заліза у водних розчинах; Таким чином, сукупність суттєвих ознак запро- низьку точність, що обумовлена як ступінчапонованого способу є достатньою для забезпечутим комплексоутворенням тіоцианату заліза (ІІІ) у ваного винаходом технічного результату: нижня водних розчинах, так і заважаючим впливом аніомежа визначуваного вмісту - 0,0003мг (0,3мкг) занів мінеральних кислот; ліза в наважці кислоти, що аналізується, точність – - тривалість способу, так як необхідне випа6 - 8%. рювання аліквоти кислоти досуха. Спосіб реалізується наступним чином. НаважВ основу винаходу поставлено задачу підвику (чи певний об'єм) мінеральної кислоти, що місщення чутливості та точності в способі визначення тить 0,3 - 20мкг заліза(ІІІ), розбавляють дистильозаліза в мінеральних кислотах. Це досягається ваною водою так, щоб її концентрація становила шляхом розбавлення наважки мінеральної кислоти від 0,7 до 1,2М, приливають 1мл свіжоприготовледо її концентрації 0,7 - 1,2Μ та утворенням тіацианого розчину персульфату амонію з масовою частнатного комплексу заліза, його сорбції і десорбції, кою 5%, 0,8 - 1,3мл 5Μ водного розчину тіоцианату що забезпечує чутливість визначення заліза амонію (концентрація тіоцианату амонію від 0,15М 0,3мкг в наважці кислоти при точності 6 - 8%. Подо 0,25М) і додають 0,05 - 0,25г ППУ у вигляді ставлена задача вирішується тим, що в способі кубиків 5x5x5мм. Кубики ППУ прижимають склявизначення заліза в мінеральних кислотах (азоною паличкою для видалення пухирців повітря і тній, сірчаній, соляній, фосфорній, хлорній) залісуміш перемішують магнітною мішалкою протягом зо(ІІ) окислюють до заліза(ІІІ), отримують комплек15хв. ППУ виймають з розчину, віджимають між сну сполуку заліза в кислому середовищі аркушами фільтрувального паперу, поміщають в введенням в пробу, що аналізується, тіоцианату бюкс місткістю 50мл, заливають 10мл (1 - 5)×10-2М амонію та фотометрують отриманий розчин. Нарозчину тіоцианату амонію в ацетоні, перемішують важку мінеральної кислоти попередньо розбавляі закривають. Через 10хв десорбат фільтрують ють водою до концентрації (0,7 - 1,2)М, введення через паперовий фільтр біла стрічка в кювету з тіоцианату амонію здійснюють до концентрації товщиною поглинаючого шару 20мм і аналізують (0,15 - 0,25)М, комплексну сполуку заліза(ІІІ) сорфотометричним методом при 450 - 490нм, викорибують на (0,08 - 0,20)г пінополіуретану марки М-40 стовуючи градуювальник графік. та десорбують (1 – 5)·10-2М розчином тіоцианату Приклад конкретного визначення. До 23мл диамонію в ацетоні. стильованої води приливають при перемішуванні Відмінними ознаками способу, що заявляєть2,0г (1,7мл) концентрованої соляної кислоти, що ся, є: сорбція тіоцианату заліза на ППУ з середомістить 1мкг заліза(ІІІ), 1мл свіжоприготовленого вища (0,7 - 1,2)М мінеральної кислоти і (0,15 розчину персульфату амонію з масовою часткою 0,25)М тіоцианату амонію і його десорбція (1 25%, 1мл 5М розчину тіоцианату амонію (концент5)·10-2М ацетоновим розчином тіоцианату амонію. рація 0,2М) і додають 0,1г ППУ у вигляді кубиків В основу пропонованого способу визначення 5x5x5мм. Кубики ППУ прижимають скляною пализаліза в мінеральних кислотах покладене виявлечкою для видалення пухирців повітря і суміш пений ефект сорбції на ППУ з їх водних розчинів сліремішують магнітною мішалкою протягом 15хв. дових кількостей заліза(ІІІ) при введенні в розчин, ППУ виймають з розчину, віджимають між аркущо аналізується, розчину тіоцианату амонію і кільшами фільтрувального паперу, помішають в бюкс кісної десорбції заліза ацетоновим розчином тіомісткістю 50мл, заливають 10мл 5×10-2М розчину цианату амонію. тіоцианату амонію в ацетоні, перемішують і накриІнтервал кислотності, що заявляється, і концевають. Через 10хв реекстракт фільтрують через нтрації тіоцианату амонію забезпечує сорбцію запаперовий фільтр біла стрічка в кювету з товщиліза на ППУ з водних розчинів мінеральних кислот ною поглинаючого шару 20мм і аналізують за доу вигляді тіоцианату заліза, що дозволяє досягти помогою фотоелектроколориметра КФК-2МП при більш високої чутливості і точності визначення 490нм, використовуючи градуювальний графік. порівняно з прототипом. Розчином порівняння слугував десорбат, отримаСлід відмітити, що тільки у випадку викорисний аналогічно, але з соляною кислотою поперетання в якості сорбента ППУ марки М-40 на основі дньо отриманою насиченням води газуватим хлопростих поліефірів, а саме на основі оксиду пропіристім воднем. лену, досягається висока чутливість визначення, Середнє, значення поглинання при числі патак як ступінь вилучення тіоцианатних комплексів ралельних дослідів рівному 5 та довірчій ймовірзаліза(ІІІ) зростає при переході від ППУ на основі ності 0,95 дорівнювало 0,085 ± 0,005, що відповіскладних ефірів до полімерів на основі простих дає 0,92 ± 0,05мкг заліза. Відносна похибка ефірів. Крім того, на процес сорбції впливає не визначення становить 8% (табл. 2, приклад 2). тільки природа функціональних груп полімера, але Параметри способу, що заявляються: концені його специфічна геометрія (просторова будова) трація мінеральної кислоти (0,7 - 1,2)М, концент[3 - 5]. Так, ступінь сорбції тіоцианату заліза зросрація тіоцианату амонію (0,15 - 0,25)М, маса сортає в ряду ППУ на основі: оксиду етилену, суміші бента ППУ М-40 (0,08 - 0,2) г, реекстракція 10мл оксиду етилену і оксиду пропілену, оксиду пропі(1-5)·10-2М ацетонового розчину тіоцианату амонію лену. вибрані з умов, що забезпечують сорбцію і кількісВикористання в якості десорбента ацетону зану десорбцію слідових кількостей заліза з водних мість ацетонових розчинів тіоцианату амонію не розчинів мінеральних кислот, що дозволяє досягти дозволяє кількісно вилучити залізо з ППУ у вигляді чутливості і точності визначення (табл. 1, притіоцианатних комплексів із-за конкуруючої дії аніоклади 1 - 21). нів мінеральних кислот, зокрема хлорид-іонів. Замежове зниження концентрації мінеральної 5 28912 6 кислоти до 0,5М призводить до неповної сорбції ного вмісту заліза до 0,6мкг при масі ППУ 0,25г тіоцианату заліза внаслідок недостатньої протоні(табл. 1, приклад 27). зації сорбента ППУ, що підвищує нижню межу виПри замежовому зниженні вмісту тіоцианату значуваного вмісту заліза до 0,5мкг (табл. 1, приамонію в ацетоні і збереженні інших параметрів в клад 22). Збільшення концентрації мінеральної заявлюваному інтервалі не досягається висока кислоти вище параметру, що заявляється, причутливість визначення заліза внаслідок неповної зводить до підвищення нижньої межі визначуванодесорбції заліза у вигляді тіоцианату за рахунок го вмісту заліза до 1мкг при концентрації мінераконкуруючої дії аніонів мінеральних кислот, зокрельної кислоти рівній 1,3М (табл. 1, приклад 23) за ма, хлорид-іонів. Наприклад, при концентрації тіорахунок утворення газуватого диродану в середоцианату амонію в ацетоні рівній 0,5×10-2М, нижня вищі азотної кислоти. межа визначуваного вмісту заліза підвищується до На чутливість способу важливий вплив вияв2мкг (табл. 1, приклад 28). Замежове підвищення ляє концентрація тіоцианату амонію. Замежове концентрації тіоцианату амонію в ацетоні призвозниження концентрації тіоцианату амонію до 0,1М дить до його додаткових витрат, що нераціонапризводить до неповної сорбції тіоцианату заліза льно. внаслідок некількісного його утворення, що підвиПереваги запропонованого способу визначенщує нижню межу визначуваного вмісту заліза до ня заліза порівняно з прототипом [2] відображені в 0,8мкг (табл. 1, приклад 24). Збільшення конценттабл. 2, де представлені результати визначення рації тіоцианату амонію вище заявлюваного паразаліза при числі паралельних дослідів, рівному 5 метру призводить до підвищення нижньої межі та довірчій ймовірності 0,95. Визначення заліза визначуваного вмісту заліза до 0,5мкг при конценпроводили за методикою, описаній у прикладі контрації тіоцианату амонію рівній 0,3М (табл. 1, прикретного визначення. клад 25), ймовірно за рахунок часткового перетвоПорівняно з прототипом [2] пропонований спорення надлишкового тіоцианату амонію в сіб дозволяє знизити нижню межу визначуваного сульфоцианат. вмісту заліза з 2мкг до 0,3мкг в наважці кислоти та Замежове зменшення маси сорбенту ППУ, при підвищити точність з 20 - 10% до 8 - 6%. збереженні всіх інших параметрів способу в заявДостоїнством пропонованого способу є відсутлюваних інтервалах, супроводжується підвищенність стадії попередньої пробопідготовки наважки ням нижньої межі визначуваного вмісту заліза до мінеральної кислоти, незначна трудоємність, низь0,5мкг при масі ППУ 0,05г (табл. 1, приклад 26) за ка ціна та доступність сорбента, а також можлирахунок неповної сорбції тіоцианату заліза. Замевість його багаторазового використання після жове збільшення маси ППУ призводить до підвипромивання в розчині мінеральної кислоти і ацещення нижньої межі визначуваного вмісту заліза тоні. внаслідок неповної десорбції тіоцианату заліза. Це призводить до підвищення нижної межі визначуваТаблиця 1* Приклад 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Скислоти, Маса ППУ, СNH4SCN,Μ Μ г 0,7 0,20 0,10 0,9 0,20 0,10 1,1 0,20 0,10 1,2 0,20 0,10 1,0 0,15 0,10 1,0 0,19 0,10 1,0 0,23 0,10 1,0 0,25 0,10 1,0 0,20 0,08 1,0 0,20 0,12 1,0 0,20 0,16 1,0 0,20 0,20 1,0 0,20 0,10 1,0 0,20 0,10 1,0 0,20 0,10 0,7 0,15 0,08 1,2 0,25 0,20 0,7 0,25 0,08 1,2 0,15 0,20 0,7 0,25 0,20 1,2 0,15 0,08 0,5 0,20 0,10 1,3 0,20 0,10 1,0 0,10 0,10 1,0 0,30 0,10 СNH4SCN, в ацетоні М×10-2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 1 3 5 1 5 1 5 5 1 4 4 4 4 Нижня межа визначуваного вмісту Fe, мкг 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5 1,0 0,8 0,5 7 28912 8 26 1,0 0,20 0,05 4 0,5 27 1,0 0,20 0,25 4 0,6 28 1,0 0,20 0,10 0,5 2,0 Примітка.* Відносна похибка визначення нижньої межі визначуваного вмісту заліза не перевищує 8%. Таблиця 2* Пропонований спосіб Відомий спосіб Відносна похибВідносна похибЗнайдено Fe., мкг Знайдено Fe., мкг ка,% ка,% 1 0,3 0,28 ± 0,04 8 Не визнач. 2 1,0 0,92 ± 0,05 8 3 2,5 2,60 ± 0,09 6 2,4 20 4 5,0 5,30 ± 0,18 6 7,2 20 5 10,0 10,40 ± 0,40 6 9,0 10 6 20,0 20,80 ± 1,20 6 22,0 10 Примітка. * Умови: об'єм водної фази 25мл, концентрація мінеральної кислоти 1,0М, концентрація тіоцианату амонію 0,2М, маса ППУ 0,1г. Реекстракція 10мл 4·10-2М ацетонового розчину тіоцианату амонію при числі паралельних дослідів рівному 5 та довірчій ймовірності 0,95. Приклад Введено Fe, мкг ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім’ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна (044) 456 – 20 – 90 ТОВ “Міжнародний науковий комітет” вул. Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна (044) 216 – 32 – 71