И.И. Назаренко, А.Н. Ермаков - Аналитическая химия Селена и Теллура (1108633), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Методы определения теллура Из методов определения теллура наиболее широко представлена группа фотометрических методов, основанных на образовании комплексных соединений с серусодержащими органическими реагентами. Реакции теллура с диэтилдитиокарбаматом, тиомочевиной и ее производными, висмутолом П были положены в основу методов анализа различных природных и промышленных обьектов. Среди этой группы методов наиболее чувствительными являются методы с применением висмутола П и его производных.
Вторая большая группа методов основана на образовании ионных ассоциатов ацидокомплексов теллура с органическими основаниями — производными пиразолона и родаминовыми красителями. Реакцию с теллуром обычно проводят в сильнокислом растворе — в условиях высокой прочности ацидокомплексов. Реакции этой группы успешно используются и в методах отделения теллура от других элементов. Различия в свойствах ацидокомплексов теллура в зависимости от природы лиганда (хлорид, бромид, иодид, роданид), а также в свойствах их соединений с различными органическими основаниями открывают большие возможности прн разработке селективных методов определения теллура, а также избирательных методов его отделения от других элементов.
Представляет несомненный интерес также применение гетерополисоединений теллура в фотометрических методах определения. При анализе сталей, сплавов, концентратов часто применяют классический иодидный метод для определения теллура. Следует, однако, отметить, что, несмотря на быстрое развитие и появление большого количества новых фотометрических и флуориметрических методов определения теллура, все они по чувствительности и селективности значительно уступают методам определения селена с 2,3-диаминонафталином н 3,3'-диаминобензидином. Зто заставляет искать новые пути повышения чувствительности и избирательности методов определения теллура.
Иодотеллуритный метод В солянокислом растворе четырехвалентный теллур образует с иодидом желто-коричневый иодотеллуритный комплекс. Вначале образуется комплекс НТедэ, который при стоянии при достаточной концентрации НС! и К) переходит в более интенсивно окрашенный комплекс Н,ТеДа [559]. Спектр пропускания растворов иодотеллуритного комплекса приведен на рис. 16 [814]. Изучение состава иодотеллуритного комплекса методом изомолярных серий показало, что в 1Аг НС1 и 0,2 М КЛ образуется комплекс НаТе34, константа нестойкости которого равна 4,49.
.10-в [245] Рис. 16. Спектр пропускания ра- створов иодотеллуритного комп- лекса (1 мкг!мл) всмеси с 0,4М КЗ и 0,2Л' НС! о уа г!) гО уЮ да гм При избытке четырехвалентного теллура возможно образование других иодидных комплексов, которые менее интенсивно окрашены. Максимумы поглощения растворов иодотеллуритного комплекса лежат в области 285 и 325 — 345 нм. Малярные коэффициенты погашения для НзТОЯь составляют 700 (при 285 нм); для НзТеЯа— 9,2 10' (при 285 нм) !814), 325 (при 330 нм) [245! и 7,2 1О' (при 413 нм). Устойчивость комплекса НзТе)г зависит от концентрации в растворе соляной кислоты и иодида калия. При недостаточной кислотности раствора комплекс может гидролизоваться, в результате чего окраска исчезает.
Оптимальными являются концентрация соляной кислоты 1Л? и концентрация иоднда калия 0,2 М. Влияет также продолжительность стояния растворов. Для получения воспроизводимых результатов требуется 20-минутное стояние растворов перед измерением оптической плотности. Растворы иодотеллуритного комплекса подчиняются закону Бугера — Бера в интервале содержаний теллура 0,02 — 1,0 мг. Определению теллура мешают окислителя Ре (П1), Сц", БеО', и другие, реагирующие в кислой среде с выделением свободного иода; мешает определению В1 (П1).
Полоса поглощения трииодида находится в области 350 нм, а молярный коэффициент погашения равен 300. Поэтому измерение оптической плотности растворов иодотеллуритного комплекса проводят при длине волны 420 нм. Для совместного определения селена и теллура иодидным методом следует вначале отделить селен в условиях, при которых комплексообразование для теллура еще не имеет места (в 0,5— 1Л) НС! и 0,02)у' К3). В этих условиях восстановление селенистой кислоты количественно заканчивается за 1 час [370].
После отделения селена повышают концентрацию иодида до 0,2Л/ Кй и определяют теллур иодотеллуритным методом. Фотометрическое определение теллура с иодидом было применено при анализе сталей [2441, сульфидных руд [3?О[, медных и свинцово-цинковых руд [846[. Выполнение определения теллура с нодидом. Осадок элементного теллура (не содержащий селена) растворяют в 10 мл кони.
НС! и в5 — б каплях кони. ННОВ при нагревании. После полного растворения теллура раствор разбавляют дистиллированной водой до 30 — 40 лл, фильтруют в медную колбу емкостью 100 мл. Фильтрат в колбе охлаждают, добавляют 3 г мочевины, 10 мл 2 М К), разбавляют дистиллированной водой до метки и хорошо перемешивают. После 20-минутного выдержнвания в темном месте измеряют оптическую плотность раствора на ФЗК-М в кювете с 1= 0,5 см с синим светофильтром (прн 420 мм). Для проведения холостого опыта поступают следующим образом: в мерную колбу емкостью!00 мл добавляют 25 — 30 млдистиллированной воды, !О мл кона.
НС1, 2 капли кони. НЫОм вводят 3 г мочевины и 10 мл 2 М Кз, разбавляют дистил. лированной водой до метки и перемешивают. Через 20 мин. измеряют оптическую плотность. Для построения калибровочной кривой в мерные колбы емкостью !00 мл, содержащие 0,2 — !мг Те, добавляют по 25 мл дистиллированной воды, !О мл кони. НС!, 10 мл 2 М КЯ, вносят 3 г мочевины, хорошо перемешивают и ставят в темное место на 20 мин. Взаимодействие тгллура с сгрусодгржащими органическими ргаггнтами Рис. !7. Спектры поглощения комплекса Те(ыз с ткомочевиной в 2Л/ НС! а ггга ггта Югз Аяу .г lом à — Натепе' г — тномочевнна; г — комплексное соеанненне !О! Серусодержащие органические реагенты — тиомочевина, дитизон, висмутол П, диэтилдитиокарбамат и их производные— в настоящее время широко используются в фотометрических методах определения теллура. Методы определения теллура с серусодержащими органическими реагентами обладают высокой чувствительностью.
Фотометрический метод определения теллура с тиомочевиной основан на образовании окрашенного комплекса [Те (ТЫО)з[ з+ в растворах, насыщенных тиомочевиной. Четырехвалентный теллур в этих условиях восстанавливается до двухвалентного, и последний образует комплекс с константой нестойкости = 2 10 ' [3771. Спектр поглощения комплекса представлеи иа рис. 17.
Максимум в спектре поглощения находится при 328 нм, молярный коэффициент погашения равен 1 10' (при 428 нм), 1„12 10' (при 300 — 325 нм). Спектры поглощения в соляиокислой, сернокислой и фосфорнокислой средах идентичны. Илек н Вржештял [805 — 808[ разработали фотометрический метод определения четырехвалентного теллура в присутствии шестивалентного. Эти авторы уста- !(В новили, что скорость реакции теллура с тномочевнной зависит от рН раствора, концентрации тномочевнны н температуры. Максимальная окраска наблюдается в хлорнокнслой среде (0,8 У НС104) в растворе, насыщенном по отношению к тномочевнне. Ннльш 1962 — 964] разработал метод определения теллура реакцией с тномочевнной в азотнокнслом (5 — 10аго-ная НЬ]Оа), фосфорно- кислом (2 — 10%-ная Н,РО,) н сернокнслом (2 — 6%-ная Нз504) растворах прн концентрации тномочевнны 10 — П%.
Метод был применен к определению теллура в меди н селене. Определение теллура в чугуне по реакции с тномочевнной проводят в азотнокнслой среде (6%-ная НЬ]Оа) (972]. Закон Бера соблюдается в интервале содержаний 0,05 — 0,5 мг Те в 50 мл. Оптимальная концентрация тномочевнны 8,5%. Окраска развивается в течение 2 мнн. н не изменяется в течение 10 мнн. Определение проводят прн 350 нм в кювете с толщиной слоя 1 см, Леонтович 1877] определял теллур в железных продуктах используя фосфорнокислую среду. Гладышев П20] применил тномочевнну для колорнметрнческого определения теллура в пылях свинцового производства. Описан метод определения теллура в висмуте 1549, 10411.
В присутствии вольфрама, галлия, молибдена, хрома, никеля, сурьмы н висмута теллур отделяют в элементном состоянии нз солянокнслого раствора прн помощи хлористого олова. Мешают определению теллура с тиомочевнной Ре], Нд (1) н Ня (П), Оз (Ъ(П1), Р Ь (П1), Р1(1Ъ(). Не мешают Ад, Мд, Лп, Ва, А1, Зп (1Ъ'), Мп'+, Ве, С!], Се (1Ъ'), РЬ. Значительное повышение чувствительности реакции теллура с тномочевнной (до 1 мкг Те/мл) было достигнуто в солянокнслом растворе (0,6 — 1,7 А! НС!) в присутствии избытка КИС]4 прн экстракцин комплекса трнбутнлфосфатом. Определение теллура возможно также после переведения тномочевннного комплекса теллура в нерастворимое соединение с солью Рейнеке (Те (ЗСЬ]кН,),] (Сг (БСЬ])а (]к]Нк)к]„извлекаемое метнлэтнлкетоном (65].
Измеряют оптическую плотность прн 400 нм. Четырехвалентный теллур в среде 4 — 9 А! НС1 нлн НСЮ, образует желтые комплексные соединения с симметричной днфеннлтномочевнной (1), феннлтномочевнной (П), днтолнлтномочевнной (П1), этнлентномочевнной (1Ъ') и тномочевнной (Ъ'), причем свето- поглощение комплексов увеличивается в ряду Ъ' ( 1Ъ' ( П1 ( ( П . !. Комплексы Те (1Ъ') с 1, П н 1П экстрагнруются хлороформом. Светопоглощенне экстрактов не зависит от кнслотностн водной фазы в пределах 4,5 — 8,0 А!. Закон Бера (прн 380 — 410 нм) соблюдается прн концентрации Те меньше 200 мкг/20 мл раствора П1711.