В.Н. Музгин, Л.Б. Хамзина, В.Л. Золотавин, И.Я. Безруков - Аналитическая химия Ванадия (1108773), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Содержание ванадия(1Ч) рассчитывают по равности [199]. Таким же образом анализируют технический тетрахлорид титана [510]. Растворы, содержащие ванадий(111) и ванадий (1Ч), титруют амперометрически комплексоном П1 [136], тайроном [558, 561], пирокатехином [559], солями хрома(Ч1) [135]. Для фотометрического определения ванадия(П1) и ванадия(1Ч) предложены различные реагонты. Нирокатехиновый фиолето-. вый взаимодействует с обоими ионами ванадия в кислой среде. Нри рН 1,25 — 2,75 ванадий(111) образует комплексное соединение с полосой поглощения при 540 нм, а ванадий(1Ч) при рН 4 — 5 дает интенсивно окрашенное соединение с двумя полосами поглощения при 562 н 610 нм [557].
Последнее соединение рекомендовано для определения ванадия(1Ч) в присутствии 500-кратных количеств ванадия(111). Предеч обнаружения равен 0,2 мкз/мл ванадия(1Ч) 1561]. Ванадий(111) образует с тайроном интенсивно окрашенное комплексное соединение при рН 8 — 9 (з„о =- 9900), которое используют для его определения в присутствии 33-кратных количеств ванадия(1Ч). Предел обнаружения составляет 0,02 мкг/мл [561). В одних и тех х»е условиях ванадий(111) и ванадий(1Ч) образуют с роданидом калия или аммония различно окрашенные комплексные соединения ()>юат для Ч(1П) = 400 имг для Ч(?Ч) = 760 нм), которые могут быть использованы для их определения в растворах, ванадиевых стеклах и шпинелях Н38, 200]. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ(П) И ВАНАДИЯ[П1) Из-за пизких значений окислительных потенциалов ванадия(П) и ванадия(111) анализируемые объекты растворяют в растворах окислителей — железо-аммонийных квасцах или бихромате калия.
Степень окисления ванадия определягот из сопоставления расхода окислителя на растворение образца и общего содерх»ания ванадия [199]. В присутствии большого количества фосфорной кислоты железо(1П) окисляет только ванадий(11) и пе взаимодействует с ванадием(П1). Разработаны методы прямого и обратного определения ванадия(П) в присутствии ванадпя(П1).
Ванадий(11) непосредственно титруют раствором соли желева(111) с индикатором нейтральным красным [926] или титруют непрореагировавший с ванадием(11) избыток железа(111) раствором соли хрома(11) с потенциометрической индикацией точки эквивалентности [94]. Ванадий(111) в обоих методах рассчитывают по равности после определения общего содержания ванадия. Для определения ванадии(П) предложен косвенный фото- метрический метод по реакции восстановления комплексоната титана(1Ч) [765].
Ванадий(11) можно определить с 2,9-диметил-1,10-фенантролином (з = 1,14 10') в присутствии равного количества ванадия (?П) и 20-кратного количества железа(11) [62]. 5 — 10 мя анализируемого раствора, содержащегй смесь сульфатов ванадия(1И) и ваиадия[1Ч), помещают в мерную колбу на 50 мл, добавляют 7 мл Н 80» (1: 1) и 9,7 г К8С)Ч.
После растворения соли добавляют 30 мл ацетона и доводят до метки водой. Оптическую плотность раствора ивмеряют при 400 и 760 вл относительно фонового раствора [138]. Такил» образом можно определить )0,01 мкг ванадия(1П) в присутствии ?00 мг ванадия(ГЧ) и >1,1 мкг ванадия(17) в присутствии 125 мкг ванадия(111) [200]. Исследовано взаимодействие ванадия(П1) и ванадия(1Ч) с эриохром красным Б И29]. Ванадий(1Ч) определяют в присутствии ванадия(11?) или ванадия(Ч) в виде ионного ассоциата с эриохром красным Б и дифенилгуанидинием. Для определения ванадия(П1) можно использовать собственную окраску иона в 3 — 3,5 >?Х Н>80». Таким образом можно определить более чем 0,7 мкгlмл ванадия(111) в присутствии 10 мг ванадии(1Ч) [238].
Глаза Рл'Х ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ В ВАНАДИИ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯХ Современная паука и техника предъявляют весьма жесткие требования и чистоте н постоянству состава используемых материалов. Это в полной мере относится к ванадию к его соединениям. Особенно необходимо отметить важность определения таких примесей, как кислород, ааот, водород, углерод, ухудшающих свойства металлического ванадия.
Основными методами анализа ванадия на примеси до оих пор являются химические, хотя в последнее время значительное внимание уделяется развитию физических методов, таких, как слектральиые, радиоактивационные и др. ХИМИЧЕС11ИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ При определении элементов-примесей в ванадии и его соединениях необходимо учитывать сильное мешающее действие ванадия на результаты анализа. Лишь в небольшом числе случаев воэморкно непосредственное определение примесей в присутствии ванадия. Так, разработаны снектрофотометрическяе методы опре-' деления хрома с дифепнлкарбазидом [2]8[, циркония — с арсеназо(П!) [517], европкя — но окраске Ео(!П) [881], железа— с о-фенаптролняом [285[, тптана — с днаптплнрплметапом [324]. В большинство случаев мешающее влияние ванадия устраняют введением маскирующих реагентов плп прпмензнгг методы предварительного отделения.
Для маскирования ванадия используют аскорбиновую [47, 48], щавелевую [164], лимонную [164, 1132], зппную [47, 164, 381, 415, 517! кислоты, гпдроксиламин [284, 395], сернокислый или солянокислый гидразин ]69, 267], перекись водорода [249, 517], а также разлвчпые смеси этих реагентов. Более универсальными являются методы предварительного отделения определнемых элементов от ванадия и других мешающих элементов.
Особенно часто используют зкстракцию хлороформом или четыреххлористым углеродом 8-оксихияолянатов [441, 787], дитизонатов [381, 1117! илп карбаминатов ]318, 352, 354, 375, 381] элементов-примесей. Широко применяют и другие зкстрагенты [96, 306, 411, 461, 813, 848, 906!. Используют методы ионного обмена [381, 480, 582, 848, 935, 999! и осаждения [381, 415, 786, 860, 873] Описано определение Сй, Со, Сп, Ре, 1т'1, РЪ и Хп в соединениях ванадия с предварительным концентрированием их на ртутном катоде из разбавленного раствора серпой кислоты [1062].
После отделения элементов от ванадия их определяют спектрофотометрическими пля полярографическими методами. Разработаны методы химического анализа вападиевого концентрата [860! и ванадиевой контактной массы Н024!. В концентрате, помимо ванадия, определяют алюминий, 1келезо, кальций, магний, марганец, мышьяк, нинель, серебро, серу, титан, углерод, фосфор, хром, а в контактной массе — алюминий, калий, кальций, железо, натрий. В табл. 30 приведены методы определения основных элементов- примесей в ванадии и ванадиевых материалах.
Определение газов в ванадии является важной аналитической задачей. Азот в ванадии может быть определен с высокой чувствительностью классическим методом Кьельдаля (обработка конц. 11,,80„при температуре кипения). Однако высокая устойчивость нитрида ванадия к действию сорной кислоты значительно увеличивает времн анализа.
Поэтому для разложения пробы обычно используют различные смеси с серной кислотой, имеющие более высокуро температуру кипения [577, с. 545], хлорную кислоту [381] нли проводят сплавление со щелочью [457, 788]. Навеску металлического ванадия растворяют в хлорной кислоте, азот при этом восстанавливается до аммиака, прибавляют избыточное количество щелочи, аммиак отгоняют под вакуумом и поглощают водой. Содержание азота определяют титрованием серной кислотой. Предел обнаружения 4 10 збр [381]. При определении азота в ингриде ванадия хорошие результаты получены при разложении пробы нагреванием с конц.
НР в специальной бомбе при 140' С в отсутствие окислителей [664!. Сплавление ванадия со щелочью КОП проводят при 500 — 600' С в течение 15 — 20 мип. в токе инертного газа. Выделившийся ХНз поглощают разбавленной НС!. В полученном растворе устанавливают рН 9,8 — 10,3 и вводят ХаС]О. Образующийся мопохлорамин взаимодействует с раствором тимола при рН 11,5 — 11,9.
Через час раствор фотометрируют прн Х =- 660 ям [788]. В последнее время азот, кислород и водород определяют методами вакуум-плавления [231, 544, 577, 643, 706, 738]. Кислород в ванадкевых сплавах определяют методом вакуум- плавления в графитовых тиглях с применением вспомогательной ванны из сплава 75% % + 25% Ре (разбавление 1: 10 с добавкой 10 — 12% олова от веса ванны, при 1650' С) либо из платины (разбавление 1: 10, при 1920' С). Время экстракции в обоих случаях 7 мин. Предел обнаружения составляет 0,007% [231 ].
При определении газов в ванадии и его сплавах применяют также спектральные [166, 181, 184, 737, 738] и активационные [233] методы анализа. 6з в н. мхата и др. 1бб Т а б л и ц а 30 (прове»жение) Предел обнаружпгия»4г (погрешность) Метод отделения ванадия влн определяемых елементоз Объект анализа литера- тура Метод и условия определения Газохроматогра- фическое опреде- ление СОт Кочориметриче- ский с мурексн- дом, Л = 506 лм Колориметриче- ский с дитизоном, Л=518 нм 5 10-л [435] 1 10 ' [38Ц Обрааец сжигают в токе Оз [1З1, 381, 441, 787] Ч(Ъ') маскируют НеОе, А1 экстрагируют в виде 8-окоихинолината хлороформом нэ аммиачного раствора с рн 8 — 10,7 Ч(Ч) в присутствии НеОе сорбируют на аниопите Вофатит 1 -150 Экстракция купферонахов Ре и Ч хлоро- 35 овном из среды ,5 гЪ' НС1 Экстракция ацетилацетовата А1 хлороформом в присутствии Н,О».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
