Спосіб екстракційно-атомно-абсорбційного визначення молібдену в бензині

Реферат: UA 70641 U UA 70641 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до аналітичної хімії молібдену і може бути використана для атомно-абсорбційного визначення гексакарбонілмолібдену Мо(СО) 6 (ГКМ) у бензинах з метою підвищення точності визначення, зниження небезпеки та вартості методики аналізу. Для визначення металів у бензині використовують атомно-абсорбційний метод після пробопідготовки шляхом розведення проби бензину органічними розчинниками [1,2]. Найбільш близьким за технічною сутністю і результатом до запропонованого є тест-метод атомно-абсорбційного визначення марганцю в бензині з введенням в полуменевий атомізатор розчину проби бензину, попередньо обробленої бромом і розведеної метилізобутилкетоном (1:10) [2]. Недоліки цього методу: 1) метод не можна застосовувати до бензинів, що містять продукти глибокого крекінгу з бромним числом більше 20; 2) використання як стандартів метал-органічних сполук, добре розчинних у бензині; 3) використання небезпечних реагентів - брому, тетрахлориду вуглецю та метилізобутилкетону; 4) використання дуже дорогого реагенту - метилізобутилкетону (вартість більше 80 доларів США за 1 літр). В основу корисної моделі поставлена задача створення способу визначення молібдену, в якому за рахунок окиснення ГКМ розчином гіпохлориту натрію, переведення молібдену, що входить до складу ГКМ, у водну фазу, утворення у водній фазі стійкого хлоридного комплексу молібдену, і подальшому розпилюванні в полум'я атомізатора водного розчину, а не розчину бензину в токсичному та дорогому органічному розчиннику - метилізобутилкетоні, підвищується точність визначення молібдену шляхом усунення заважаючого впливу ненасичених вуглеводнів, поліпшуються умови праці, спрощується процес аналізу та знижується його вартість. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення молібдену, який включає атомно-абсорбційне визначення металу в бензині, згідно корисної моделі, проводять атомноабсорбційне визначення молібдену в екстракті, для отримання якого використовують розчин 3 гіпохлориту натрію з концентрацією активного хлору 1,0-1,5 моль/дм та соляної кислоти з 3 концентрацією 2,0-2,5 моль/дм , при співвідношенні водної та органічної фаз 2:1 та часом екстракції протягом 4 хвилин. При екстракції проби бензину сумішшю гіпохлориту натрію та соляної кислоти ГКМ руйнується, при цьому молібден переходить у водну фазу (екстракт) на 98-99 %. Екстракт розпилюють в полум'я ацетилен-закис азоту атомно-абсорбційного спектрометру. Вміст молібдену встановлюють за градуювальним графіком. Розчин гіпохлориту натрію готують за відомою методикою [3]. Концентрацію активного хлору у розчині гіпохлориту натрію встановлюють титруванням з йодидом калію [3 ]. Приклади конкретного виконання 3 Приклад 1. 20 см проби досліджуваного бензину фільтрують крізь паперовий фільтр «синя 3 3 стрічка». В ділильну воронку місткістю 50 см вносять 5 см розбавленої у відповідності із 3 таблицею 1, профільтрованої проби бензину, додають 7,5 см розчину гіпохлориту натрію з концентрацією активного хлору 2,0 моль/дм , 2,0 см 12,5 Μ соляної кислоти, екстрагують 4 3 хвилини. Концентрація активного хлору в екстракті складає 1,5 моль/дм , соляної кислоти 2,5 3 моль/дм , співвідношення органічної та водної фаз складає 1:2. Після розділення фаз екстракт (нижній водний шар) відділяють. Екстракт розпилюють в полуменевий атомізатор атомноабсорбційного спектрометру. Використовують полум'я ацетилен-закис азоту. Аналітичний сигнал вимірюють при довжині хвилі резонансного поглинання 313,3 нм. Таблиця 1 Об'єм проби бензину, що використовують для аналізу Передбачувана масова концентрація 3 молібдену, г/дм До 0,01 Від 0,01 до 0,05 Від 0,05 до 0,1 Від 0,1 до 0,5 Від 0,5 до 1,0 Вище 1,0 Розбавлення проби бензину 1:2 1:5 1:15 1:20 1:25 1 Об'єм зразка 3 бензину, см 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 UA 70641 U 5 10 Вміст молібдену встановлюють за градуювальним графіком. Готують градуювальні розчини 3 з концентрацією молібдену(VІ), г/дм : 0,0020; 0,0040; 0,010; 0,016; 0,020. Для цього в 5 колб 3 3 об'ємом 25 см приливають 0,5; 1,0; 2,5; 4,0; 5,0 см стандартного розчину молібдену(VІ) з концентрацією 0,1000 г/дм , приготованого з амонію молібденовокислого. Для усунення впливу 3 екстрагенту на атомне поглинання в кожну колбу додають 4 см концентрованої соляної 3 3 кислоти, 12,5 см розчину гіпохлориту натрію з концентрацією 2,0 моль/дм , доводять об'єм до мітки дистильованою водою. Таким чином, в досліджуваних та градуювальних розчинах створюється однакова концентрація всіх компонентів, крім молібдену. Приклад 2. Подібно до прикладу 1, але замість 4 хвилин екстрагують 1; 2; 3; 5; 6 хвилин. Результати залежності ступеня вилучення молібдену від часу екстракції представлені в таблиці 2. Найбільше вилучення спостерігається при 4 хвилинах екстракції. Якщо екстрагувати менше ніж 4 хвилини, молібден вилучається не кількісно. Якщо екстрагувати більше ніж 4 хвилини, то ступінь вилучення не змінюється, тому найбільш прийнятний результат спостерігається при екстракції протягом 4 хвилин. 15 Таблиця 2 Результати дослідження залежності ступеня вилучення молібдену від часу контакту фаз. 3 3 С (NaCIO) = 1,0 моль/дм , С (НСl) =2,0 моль/дм , Vo: VB= 1:2  , хв. R, % 76,8 97,2 98,8 98,9 98,9 98,9 1 2 3 4 5 6 3 20 25 Приклад 3. Подібно до прикладу 1, але замість 7,5 см розчину гіпохлориту натрію додають 3 3 0.5; 4.0; 5,0; 8,0 см розчину гіпохлориту натрію, що відповідає 0,10; 0,80; 1,0; 1,6 моль/дм активного хлору. Результати досліджень залежності ступеня вилучення молібдену від концентрації активного хлору в розчині гіпохлориту натрію представлені в таблиці 3. Найбільше вилучення спостерігається при концентрації активного хлору в розчині гіпохлориту натрію 1,03 1,5 моль/дм . Якщо концентрація активного хлору у розчині гіпохлориту натрію менше ніж 1,0 3 моль/дм , молібден вилучається не кількісно. Якщо концентрація активного хлору у розчині 3 гіпохлориту натрію більше ніж 1,5 моль/дм , то ступінь вилучення не змінюється, тому найбільш прийнятний результат спостерігається при концентрації активного хлору у розчині гіпохлориту 3 натрію від 1,0 до 1,5 моль/дм . Таблиця 3 Результати досліджень залежності ступеня вилучення молібдену від концентрації активного 3 хлору, у розчині гіпохлориту натрію. С (НСl) = 2,0 моль/дм , Vo: VB = 1:2,  = 5 хв. Концентрація NaClO, моль/дм 0,10 0,80 1,0 1,5 1,6 3 R, % 89,6 95,8 98,9 98,9 98,9 3 30 35 Приклад 4. Подібно до прикладу 1, але замість 2,0 см соляної кислоти додають 0,4; 0,8; 1,6 см соляної кислоти, що відповідає 0,5; 1,0; 2,0 моль/дм соляної кислоти. Результати досліджень залежності ступеня вилучення молібдену від концентрації соляної кислоти представлені в таблиці 4. Найбільше вилучення спостерігається при концентрації соляної 3 кислоти 2,0-2,5 моль/дм . Якщо концентрація соляної кислоти менше ніж 2,0 моль/дм , молібден 3 вилучається не кількісно. Якщо концентрація соляної кислоти більше ніж 2,5 моль/дм , то ступінь вилучення не змінюється, тому найбільш прийнятний результат спостерігається при 3 концентрації соляної кислоти від 2,0 до 2,5 моль/дм . 3 2 UA 70641 U Таблиця 4 Результати досліджень залежності ступеня вилучення молібдену від концентрації соляної кислоти. С (NaCIO) = 1,0 моль/л, Vo: VB = 1:2,  = 5 хв. Концентрація НСl, моль/дм 0,5 1,0 2,0 2,5 3 R,% 65,4 71,2 98,9 98,9 3 5 3 Приклад 5. Подібно до прикладу 1, але замість 5,0 см проби бензину, додають 10,0; 2,0 см проби бензину, що відповідає співвідношенню органічної та водної фаз 1:1 та 1:5. Результати досліджень залежності ступеня вилучення молібдену від співвідношення органічної та водної фаз представлені в таблиці 5. Найбільше вилучення спостерігається при співвідношенні органічної та водної фаз 2:1. Якщо співвідношення органічної та водної фаз менше ніж 2:1, молібден вилучається не кількісно. Якщо співвідношення органічної та водної фаз більше ніж 2:1, то ступінь вилучення не змінюється, тому найбільш прийнятний результат спостерігається при співвідношення органічної та водної фаз 2:1. 10 Таблиця 5 Результати дослідження залежності ступеня вилучення молібдену від співвідношення органічної та водної фаз. С (NaCIO) = 1,0 моль/л, С (НСl) = 2,0 моль/л,  = 4 хв. V0:VB 1:1 1:2 1:5 15 R,% 91,3 98,9 98,9 Оптимальні умови вилучення молібдену з бензину, які досліджено в прикладах 1-5, покладено в основу екстракційно-атомно-абсорбційного методу визначення молібдену в бензині. Правильність визначення молібдену в бензині перевіряли методом стандартних добавок (таблиця 6). Таблиця 6 Правильність атомно-абсорбційного визначення молібдену методом добавок. (n=5; р=0.95) 3 Марка бензину А-80 А-76 20 25 Введено 0,020 0,020 Концентрація молібдену, мг/см Знайдено  0,019±0,001 0,019±0,001 Sr 0,02 0,02 Техніко-економічна ефективність. Запропонований спосіб дозволяє підвищити точність атомно-абсорбційного визначення молібдену в бензині шляхом переведення молібдену з проби бензину у водну фазу, усунувши таким чином вплив компонентів бензину, та знизити вартість методики аналізу за рахунок виключення дорогого розчинника – метилізобутилкетону та дорогих еталонних зразків ГКМ, знизити небезпеку за рахунок виключення токсичних реагентів брому, тетрахлориду вуглецю та метилізобутилкетону. Джерела інформації. 1. Хавезов И, Цалев Д. Атомно-абсорбционный анализ. - Л.: Химия, 1983.-144 С. 2. ASTM D 3831-01 Standard Test Method for Manganese in Gasoline By Atomic Absorption Spectroscopy (прототип). 3. ГОСТ 26489-85. Почвы. Определение обменного аммония по методу ЦИНАО. 3 UA 70641 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб екстракційно-атомно-абсороційного визначення молібдену в бензині, що включає атомно-абсорбційне визначення металу в бензині, який відрізняється тим, що проводять атомно-абсорбційне визначення молібдену в екстракті, для отримання якого використовують 3 розчин гіпохлориту натрію з концентрацією активного хлору 1,0-1,5 моль/дм та соляної кислоти 3 з концентрацією 2,0-2,5 моль/дм , при співвідношенні водної та органічної фаз 2:1 та часом екстракції протягом 4 хвилин. 10 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4