В.Н. Музгин, Л.Б. Хамзина, В.Л. Золотавин, И.Я. Безруков - Аналитическая химия Ванадия (1108773), страница 39
Текст из файла (страница 39)
При возбуждении спектра двуокиси циркония в газовом разряде с полым катодом определяют до 1 10 '% ванадия [162!. Предварительное отделение основы флотацией осадка миндальнокислого циркония нзоамиловым спиртом с последующим концентрированием примесей на коллекторе иэ сульфата свинца и возбуокдепием спектра в дуге постоянного тока (12 а) позволяет снизить предел обнаружения ванадия до 3.10 оэо [182, 476!. При экстракции примесей хлороформом в виде пирролидиндитиокарбаминатов н дитнзонатов и возбуждении спектра сухого остатка концентрата на торце электрода в искровом разриде определяют до 2.10 о% ванадия П82, 851!.
Разработаны методы спектрального определения ванадия и других примесей в молибдатах натрия и редкоземельных элемйнтов [430], в титанате бария [28[,титано-циркопатах свинца [590[, марганцево-цинковых ферритах [67!. Во всех случаях используется 155 дуга постоянного тока (10 — 12 а), проба смешивается с угольным порошком (обычно в отношении 1: 1) и испаряется из кратера угольного электрода.
Определяют до 1 10 ' — 5 ° 10 '% ванадия с погрешностью 10 — 20е4. Активациоиные методы анализа использованы для определения ванадия в алгоминии [711[, вольфраме [1046[, графите [70, 292[, железе высокой чистоты [1108[, ниобии (863[, титане и его сплавах [70, 258, 732[, фосфатах ванадия и титана [89!. Пря определении взкадпя в фосфзтах ванадия и титана нззеску пробы 0,5 г помещают в полкзтиленовуго ампулу, которую затем завертывают в модную фольгу. Для облучения проб и стандартных образцов использован геиоратор быстрых нейтронов (Ен ) 14 Мэв, поток нейтронов 10' нейтрвн/смз.сек).
Через 1 мин. после конца облучения (время облучения 15 мин.) измеряют в течеипо 200 сок. активность ггТ1 по 7 пику 320,1 кгвиз у-спектрометре с 1024-канзльпык евалиеаторои и Ое(1 1)-детектором. Для устраиеюгя погрешности опрадоления зз счет непостоянства нейтронного потока используют способ гюииторироезвия, который проводят по изиареиию наведенной удельной активности медной фалы и.
Учет мешающего влияния реакции гвСг (н, п)мТ[ проводят по у-пикзи с зисргией излучения 990,0 и 835,0 квв. Погрешность опредслоиия ванадия ~4в4 [89!. )Иегад атомно-абсорбционной спектрофотометрии использован для определения ванадия в никелевых сплавах [1155[, соединениях и сплавах титана [130, 662, 869!. При анализе кикелевых оплевав извеску пробы 0,5 г растеорягот з 5 мл коиц. НЯОг и 3 мл ковц. НС), уперпззют, растворяют остаток в 5 мл иоиц.
НС! и 2 мл коиц. НУ и разбавляют задав до 100 мл. Раствор распыляют в пламя закись азота — зцетвлеи п измеряют оптическуго плотность по линии У 318,5 нм. Оптимальная концентрация ванадия з анализируемом растворе составляет 100 мкг!мл. При кеиьших содержакиях ванадия используют предварительную зкстракцию примесей иетилвзобутипкетоном [1155!. Для определения ванадия в различных металлах, сплавах и соединениях используют спектрофотометрическио методы с предварительным концентрированием ванадия илн отделенибм основы.
В карбидах вольфрама, титана и кобальта, окислах вольфрама определяют до 1 ° '10 '% ванадия фосфоргговольфраматным методом, зкстрагируя гетерополикислоту изобутанолом [593!. Этим же методом определшот ванадий в цирконии после экстракционного отделения ванадия в виде дизтилдитиокарбамината из фторидных растворов при РН 1 (568!. Определение ванадия в металлах, карбидах и окислах вольфрама, ниобия, тантала, титана [1068[, сплавах на основе железа, кобальта никеля, хрома (539! проводят по собственной окраске ионов ванадия(У) после предварительного отделения основы. Отделение проводят либо осаждением купферонатов с последующим озолением и сплавлением осадка со щелочами и выщелачивапием ванадия водой [539), либо сразу сплавляют анализируемые пробы с окислительным щелочным плазнем и растворяют его в воде в присутствии перекиси водорода (1068!. В ниобии и тантале ванадий определяют зкстракционно-фото- метрическим методом с Х-бензоил-г[-фенилгидроксиламином [718!.
0,1 — 0,5 г металла растворяют в 8 мл 12,5 М Нг80в, 2 мл 2,5 М НС1 4 л конц. НГчО при нагревании. Раствор упаривают да паров 80,. Операцию упаривзвия повторяют при добавлении 1 мл конц. Н„804. Остаток растворяют в 5 мл воды и 8 мл 2,5 М НР, приливают 4 мл 1о%-иого раствора 0н)Нв)гре(ЯОг)г, разбавляют да 40 мл, вносят 5 мл 10%-ного раствора ХН4)г8гО„, доводят общий объем до 50 мл и зкстрагируют ванадий 10 мл ,1',4-ного раствора БФГА в хлороформе в течение 2 мин. Экстрзкцвгю повторяют еще три раза, применяя 5, 3 и 3 мл резгевта соответствопно.
Объединенный экстракт разбавляют до 25 лы хлороформом и измеряют оптическую платность при 475 нм [718!. В металлическом галлии определяют до 10 'вз ванадия с сульфоназо после предварительного отделения основы экстракцией дизтиловым эфиром (73!. Этот же реагент применяют для определенин ванадия в анодных порошках, выделиемых из сплавов на основе титана и никеля Н20!.
Для определения ванадия используют также косвенные методы. Так, в храме определяют 0,01 — 0,001% ванадия с применением фе оо тофенантролина после отделения ванадия совместно с 9рр Р ч железом в виде купферонатов [606, 607!. В меди и цинке ванадий определяют косвенным молибденороданидным методом посла предварите е ва игольного отделения избытка фосфорномолибденовой кислоты экстракцией диэтиловым эфиром [265!. П е ложены кинстическне методы определения ванадия в металлах особой чистоты: магнии и его соединениях [261), рени Р д [261),, и и его препаратах (446(, титане [591(, карбонате кадмия (262), окислах алюминия [824, 879[, нитрате уранила [1136[, галогенидах щелочных металлов [41, 262(, минеральных кислотах [261, 262(, воде особой чистоты [263!.
Ванадий в сплавах на основе ниобия [518! и бора [909( монгно определить титриметрическим методом с перманганатом калия. ДРУГИЕ ОБЪЕБТЫ Ванадийв элементном боре, барном ангидриде и р б о н о й к и с л о т е определяют спектральным методом анализа. 5 г бора растворяют в 80 мл коиц. НХОг с добавлением 10 мл конц, НР пря осторожном нзгрееавии. В случае анализа борной кислоты вли окиси бора соответствующую навеску пробы смзчивзкэт только водой. К охпзжденномурзстварудобзвляют 200 мг угольного порошка, 10 мг нитрата натрия, мл рия, 10 мл 30%-ного раствора НР и 10 мл конц. ННОг.
Упаривают до полного удаления паров кислот и повторяют 4 — 5 раз обработку пробы сме ью. Н))(Ог и НР. Остаток вракзливают при 350' С в течение 10 иии. и 35 мг пробы загружают в кратер угольного электрода. Спектр возбуэкдзют е дуге постоянного тока (12 а], экспозиция 1 мин. Предел обнаружения ванадия составляет 1,10-в% [68!. В к а р б и д е к р е м н н я прямым спектральным методом определяют до 1 ° 10 '% ванадия [402!. В кварце и оптической двуокиси кремния определяют до 10 '%г ванадия, возбуждая спектр пробы в дуге постоянного тока (10 а) [365).
Ванадий в тетрахлориде кремния и трихлорсила не оп редел нют спектральным методом в концентрате, полученном после отгонки кремния с трихлорметаном. Предел обнаружения составляет 1 ° 10 'ое И[421. При анализе элементного кремния основу отгопнют в виде тетрафторида в токе НР и Н[чОг. Примеси концентрируют на сульфате стронция и определяют в дуге постоянного тока до 2 10 ",4 ванадия 1225, 477). В элементном и о д е ванадий определяют спектральным методом после отгонки основы.
2 — 12 г измельченного иода смешивают с 20 гтг угольного порошка, содерлтащего 4г4 хлорнда натрня, н возгоняк>т нод прп 60 — 65' С. После окончання возгонки пробу выдерживают прн 80' С в течение 30 мнн. 20 гтг полученного концентрата помещают в кратер угол>,ного влектрода н возбуждают спектр в дуге переменного тока 10 а. Прн исходной навеске 12 г предел обнаруження ванадия составляет 3 10-'г4 [4081.
Аналогичные результаты получены при анализе иодистоводородной кислоты. Примеси предварительно концентрировали экстракцией в виде 8-оксихинолинатов хлороформом из навески 50 г. Экстракт озоляют на угольном порошке и возбуждают спектр концентрата в дуге переменного тока 16 а [2711. При анализе с е л е н а определяемые элементы, в том числе и ванадий, экстрагируют в виде 8-оксихинолипатов и дитизонатов хлороформом последовательно при рН 3, 5, 7 и 9.
Объединенные экстракты примесей упаривают до минимального объема, остаток наносят на торец угольного электрода и спектр возбуждают в высоковольтном искровом разряде. Определяют до 10 ",4 ванадия [851). Такой же предел обнаружения ванадия достигнут и при предварительной отгонке селена из сернокислого раствора с последующим возбуждением спектра концентрата примесей в дуге постоянного тока 13 а 1823!. В с е р е ванадий определяют спектральным методом после отгонки основы.
Навеску пробы ( 1 г] нагревают на воздухе прн 300* С, остаток растворяют в небольшом количестве 6 М НС1 н добавляют[0гвг смеси графитового порошка с 10г4 хлорнда натрия. После высушнвання пробу помещают в нратор угольного электрода н возбуждают спектр в дуге постоянного тока 13 а. Предел обнару>пеняя ванадия составляет 5.10->гд [8221.
Прямым спектральным методом определяют в графите или угольных электродах до 3.10 'е4 ванадия1895!. Использование метода прикатодного слоя снижает предел обнаружения ванадия до1 ° 10 ",о, что было использовано при анализе радиоактивного графита И154). Указывается, что добавление свинца или его солей к графитовому поротпку обеспечивает быстрое испарение ванадия и титана и предел оГ>наружепия ванадия снижается до 10 ",~, И0661. Разработаны методы анализа углерода с предварительным концентрированием примесей (сжигание основы в токе воздуха при 900'С) и спектральным анализом концентрата И091), а также при наложении магнитного поля па дугоной разряд [9461. Глава Р1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАЛЕНТНОГО СОСТОЯНИЯ ВАНАДИЯ Очень сложной и важной задачей является определение степени окисления и форм соединений ванадия в промышленных объектах.