В.Н. Музгин, Л.Б. Хамзина, В.Л. Золотавин, И.Я. Безруков - Аналитическая химия Ванадия (1108773), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Реакции с неорганическими реаген1ами. Для определения ванадия(У) широко применяют реакциго с перекисью водорода [9, !5, 57, 434, 457, 523, 572!. Реакция возможна как в кислой, так и в щелочной среде; образугощиеся при этом перекисные соединения имеют различный состав и окрашены соответственно в красный и желтый цвета. Максимальная интенсивность окраски перекиспого соединения, обеспечивающая наибольшую чувствительность реакции, возникает при соотношении компонентов 1: 1 н при кислотности раствора не менее 9 молей серной кислоты на 1 моль ванадия [35!. Предел обнаружения составляет 2,5 миг ванадия [523!.
Обнаружению ванадия мешают титан, молибден н хром, перектгсные соединения которых окрашены соответственно в желто- оранжевый, карминно-красный и синий цвета; вольфрам, образующий с ванадием желтое гетерополисоединение, а также железо и медь — своей окраской. Титан и железо связывают в бесцветные фторидные и фосфатные комплексы, а перекисное соединение хрома экстрагируют диэтиловым эфиром [57, 243, 434, 523!.
В иикротигле или за фарфогвовой пластинке смешивают 2 — 3 капли исследуемого раствора с 1 каплей 20 й-ного раствора На30, и через 2 — 3 мин. добавляют 1 каплю 1ейе-ного раствора Н О . В зависимости от концентрации ванадия появляется красное пли розовое окрашивание.
При малых содержаниях ванадия рекомендуется проводить холостой опыт [243!. Описан И5, 572! метод качественного обнаружения ванадия в рудах, сталях и шлаках. Он позволяет обнаружить ванадий 30 в присутствии мышьяка, молибдена, фосфора, платины и вольфрама. Реакции с органическими реагентами. 8-Оксихинолин в уксуснокислом растворе с ванадием(У) образует желтый осадок внутрикомплексного соединения, который при нагревании переходит в черно-синий, вероятно, вследствие восстановления ванадия [215, 243!. При обработке желтого осадка хлороформом обраауется устойчивый красно-фиолетовый раствор [434, 523!. Наиболее полно хелатное соединение экстрагируется из уксуснокислой среды с рН 3,3 — 4,5 [457, 598!. В качестве экстрагента, кроме хлороформа, используют пропанол, бутанол и изоамиловый спирт. Окрашенные соединения с 8-оксихинолином образуют также А1(П1), Ре(Т11), Мо(У1), ТЦ1Ч), )У(У1) и др.
[243, 457, 523!. Железо и титан перед определением осаждают щелочами, а молибден и вольфрам — хлоридом бария [2!5!. Хром(!1!) определению не мешает, так как его оксихинолинатне образуется в этих условиях [270!. В микропробирку помещают 1 каплю исследуемого раствора, 2 капли 2 М СНеСООН, каплю реактива (2,5',6-ного раствора 3-оксихинолина в 60еэнои растворе уксусной кислоты], несколько капель хлороформа (или изоаиилового спирта) и взбалтывают. В присутствии ванадия слой экстрагента окравтнвается в цвета ог темно-красного до фиолетового.
Предел обнаружения составляет 0,1 лвг, предельное раабавлоние 1: 5 ° 101 [243, 434!. Реакцию рекомендуют для обнаружения ванадия в силикатах И41! и феррованадии И81. Показано, что добавление аэида натрия к хлороформному экстракту изменяет окраску раствора из красноватой в зеленую и снижает предел обнаружения ванадия до 0,05 мнг в 0,15 мл экстракта. Метод применен для обнаружения ванадия в горных породах И 141 !. Для обнаружения ванадия применяют метод осадочной хроматографии на колонке, заполненной растертым в порошок 8-оксихннолином или его смесью с А1,0в в отношении 1: ! [733!. Окрашенные осадки оксихинолинатов металлов располагаются в определенном порядке, зависящем от растворимости их в воде, величины рН раствора и характера среды.
Метод позволяет обнаружить ванадий(У) в присутствии висьгута, вольфрама, железа, кобальта, меди, никеля, урана и цинка по образующемуся темносерому окрашиванию. Ксиленоловый оранжевый в ацетатном буферном растворе (рН 4,5) образует с ванадием(У) окрашенное в красный цвет соединение. Предел обнаружения составляет 0,25 мкгlмл. При использовании в качестве маскирующего реагента 1,2-диаминциклогексан — [Ч,[У,[У',[У'-тетраацетата натрия (комплексон 1У) определению мешают кратные количества Мо(У[) (!8), ЦУ1) (!О), 1л (40), У (150), Сп(П) (250), В!(П!) (350), Ня(П) (400), ТЬ(1У) (500), А1 и РЬ(!О'), Ре(П!) (2 10'), Еп (2,5 !О'), Сг(П1) и Хг(1У) (3 1О'), [ь[!(П), Со(!1), Мп(П) и др. ( =-10') [7!. 31 Кверцетин-3-рутинозид в присутствии персульфата аммония в фосфорнокислой среде образует с ванадием(Ч) окрашенное в оранжево-красный цвет соединение.
Обнаружению ванадия мешают кратные количества Ре(П) и Ге(1П) (100), Т?(1Ъ') (15), Се(1Ъ) (40), Мп(ЧП) (240), Сг(П?) (?80) [523]. К 1 мл испытуемого раствора врииизают 1 мл 10е4-ного раствора персульфата аммония, 1 мл 0,5е>б-ного раствора реактива в метаноле и 3 мл 85е>5- ного раствора НаРО,, Железо маскируют добавлением 2 мл бойе-ного раствора комплексона ]а?1, титан — 2 мл Зейе-ного раствора' фторида натрии, церий и марганец восстанавливают 1 — 2 каплями НзО,. Предел обнаружения ванадия в присутствии персульфата аммония составляет 0,3 мпг/мл [523). Р е з а ц е т о ф е н о к с и и в уксуснокислой среде (рН ~( 2) взаимодействует с ванадием(Ъ') с образованием коричневого окрашивания. Предел обнаружения ванадия равен 0,5 мкг.
Определению ванадия мешают ионы Сп(П) засчет образования осадка с реагентом, ионы Сг(Ч1) и Мп(Ъ'П) — своей окраской. Ионы Х((П) повышают предел обнаружения. Мешающее действие титана(1Ч) устраняют фторид-ионами, а железо(Ш) — фосфат-ионами [825]. 3,3',3"-Т р и о к с и а у р и н образует с метаванадат-ионами сине-черный осадок или голубой раствор при рН 5 — 10, с ортованадат-ионами он не взаимодействует.
Максимальная интенсивность окраски достигается через 25 мин. [523]. Предел обнаружения составляет 0,007 мкг ванадия. Реакции мешают ионы серебра(1), меди(11), висмута(1П), желева(!11), свинца(11), сурьмы(П1), олова(11) и олова(1Ч) [523]. Ванадий(Ъ') окисляет а н и л н н до анилинового черного [9, 275, 364, 498, 499, 523]. Реакцию проводят в присутствии конц. НХОз или НС1 в микропробирке или на фильтровальной бумаге. Определению мешают окислители К,СгзО„КС10з, КС10 и др., которые предварительно восстанавливают кипячением раствора с хлористоводородной кислотой, На полоску фильтровальной бумаги наносят 1 каплю спиртового раствора анииина, а затем каплю испытуемого раствора, предварительно вынаренного досуха с азотной кислотой и разбавленного водой.
Избыток ааотной кислоты нс мешает. В присутствии ванадия в зависимости от количества его в испытуемом растворе воявияетси сине-зеленое или аеленоватое кольцо. Предел обнаружения составляет 5 мке)0,01 мл [4991. Реакцию можно использовать для обнаружения ванадия в минералах, сталях и шлаках [275, 364, 498]. Для обнаружения ванадия(Ч) применяют реакцию окисления бензидина и его производных (диаминбензидин и дифенилбензидин) Н4, 15, 243, 274, 275, 353, 434], а также 3,3'- диметилнафтидина [848].
При использовании бензидина предел обнаружения ванадия равен 0,03 мкг. Обнаружение ванадия(1Ч) проводят косвенным методом, используя реакцию окисления его ионами Ре(П1) в нейтральном или слабоаммиачном растворе. Образующееся по реакции количество железа(П), зквивалентноо ванадию(1Ч), определяют по реакции с диметилглиоксимом [353, 434, 523] или с 2,2'-дипиридилом [248, 32 523]. Предел обнаружения ванадия по этим реакциям составляет 0,1 — 1,0 мкг.
Микрокристаллосконичесвие реакцви. Для обнаружения более чем 0,07 мкг ванадия(Ч) используют реакции образования кристаллических осадков АдлЧзО> и Т?[ЧОС?а] [248]. 0,025 мкг ванадия(1Ъ") обнаруживают по образованию красных ромб>ических кристаллов при взаимодействии с дипиридиловым комплексом железа [412].
КИНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Свойство ионов ванадия катализировать многие окислительновосстановительные реакции используют в аналитической химии для его качественного обнаружения и количественного определения. Кинетические методы анализа высокочувствительньги специфичны [614], Для обнаружения ванадия применяют реакции окисления некоторых органических веществ (анилина, бепзидина, гидрохинона, и-фенетидипа и др.) хлоратом, броматом или периодатом щелочных металлов, а также перекисью водорода. Реакция окисления и-фенетидина броматом калия протекает медленно с образованием бесцветного или окрашенного в слабо- фиолетовый цвет продукта.
В присутствии ванадия(Ъ ) реакция идет быстро и продукт ее окрашен в интенсивный фиолетовый цвет. Обнаружение ванадия(Ъ') с помощью этой реакции проводят следующим образом [614]. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл 0,1ейе-ного раствора п-фенетидина, 1 мл насыщенного раствора бромата калия и доводят объем до 5 мл водой. Нагревают на водяной бане в течение нескольких минут п наблюдают за окраской, которая появляется в присутствии ь1 мпа ванадии. Одновременно проводят холостой опыт. Выполнению реакции мешают ионы олова, ртути, свинца. В присутствии 1 мл 0,1е>е-ного раствора 8-оксихиполина или 1 мл 1сб-ного раствора пирокатехина предел обнаружения ванадия снижается до 0,01 ияи 0,0006 мпа соответственно. Маша>ощнки в зтоы случае явяяются ионы Ре(1!1), Сп(11), Сг(71).
Реакция окисления бензидипа броматом калки использована для обнаружения ванадия капельным методом в сталях и сплавах [523]. На зачищенную поверхность образца помещают 1 каплю 70еб-ного (по объему) раствора НЯОе и через 1 — 2 мии. 5 капель насыщенного раствора фосфата натрия и тартрата натрия-калил и несколько крупинок карбоната натрия. Перемешивают к погружают в раствор полоску фильтровальной бумаги, предварительно пропитанную 1 об-ным раствором бромата калия и высушенную.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
