Н.С. Фрумина, Н.Н. Горюнова, С.Н. Ерёменко - Аналитическая химия Бария (1110103), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Рис. 11. Влияние концентрации СНзСООН нв светопоглощение комплексов нитхромвзо с Вв [1) и Вг [2) [1471 10 мл анализируемого раствора, содержащего 5 — 30 мкг Вв нли Яг, помещают в девительную ворояку. Добавляют 0,1 — 0,2 мл 0,01 М раствора коиплексонв Н1, затем 0,1 М раствора баОН или 0,1 М раствора НС! до кислой реакции по ыетнлозому красному [2 — 3 капли 0,1%-ного раствора). Далее добавляют 10 мл раствора реагента и встряхивают 3 — 5 мин. Органическую фалу отделя1от и фотометрируют в кювете 10 л~м при а=670 км,используя экстракт чистого раствора реагепта в кзчеотве раствора сравнения.
Пригасав.ггкиг реаггкга. 67 ме диметилсульфопззо растворяют в 250 мл 0,1 М раствора НаОН, добавляют 1 мл к-бутапокз и 250 мл 0,5 М раствора НС!. Смесь перемешивают и отделяют водную фазу. Органическую фазу промывают 3 — 4 раза 250 мл воды до р)! водной фазы 5 — 6 [4И). А р с е н а з о 111 обрааует комплекс с барием при рН 9 — 10. Молярный коэффициент погашения (при к=650 нм) равен 3,65 10', Чувствительность реакции повышается с добавлением органических растворителей: диоксаяа, этанола, ацетона. Другие щелочноземельные металлы не мешают определению бария при рН 3,4 — 4, если мешающий ион присутствует в количестве 2 — 10 мг [844а].
Для фотометрического определения бария представляют интерес фосфоновые аналоги арсеназо 1Н, имеющие в о-положении к азогрутше фосфоногруппу, другими ааместителями в о-положении могут быть арсоно-, гульфо- или карбоксигруппы. Были изучены реагенты, не содержащие заместителей в м- и и- положениях илн содержащие хлор в и-положении к азогруппе [173, 410]. Лучшим из этих реагентов оказался хлорфосфоназо 111. Все реагенты этой группы образуаот комплексные соединения с барием, кальцием и стронцием в широком интервале рН вЂ” 2,5— 10. Комплексон П1 снижает влияние кальция и стронция при рН 6, н определеяие бария становится более селективным. В работе [410] рассмотрены эффекты комплексона П1, фосфата калия, оксалата аммония как маскирующих агентов. Лучшим маскирующим агентом признан комплексон Щ, Хлорфосф он аз о 1]1 образует комплекс с барием в широком интервале рН; оптимальное значение рН 5,6 — 5,9 (ацетатный буфер). Фотометрированне проводят прн 660 нм (рис.
12) [173]. Чувствительность составляет 0,02 мкг Ваlмл. Применение комплексона 111 позволяет проводить определение бария более избирательно. Так, определению бария с применением комплексона 111 не мешают равные количества стронция, 10-кратные — кальция, 20-кратные — магния, 100 — 500-кратные количества 1д, ВЬ, Сз, Сс[, Хп, РЬ, 8с, Се, Мо, Яе, Мп(11), [5[1, 1п, Ап и Са; 40-кратные — Сп, Ре(111) и 1117; 10 — 20-кратные — Ве и А[; 5-кратные — Нй(11) и 8Ь(1П), 2-кратные — ТЬ, 8п(1Ч), Хг и Н1. Определению 5 мкг Ва в 5 мл раствора не мешают 50 мг нодидов и бромидов, 20 мг нитратов и тартратов, 5 мг оксалатов, 1 мг карбонатов и фосфатов.
Основные условия определения бария с хлорфосфоназо 111 сводятся к следующему. 1 — 2 мл нейтрального ави сввбокисвого анализируемого раствора, содержащего до 20 мкг Вз, разбавляют водой до 3,5 мл, добавляют 0,5 мл раствора ацетатной буферной смеси [рН 5,6), 0,5 мл 5ей-ного раствора комплексона П1, 0,5 мл 0,047е-нора раствора хлорфосфоназо РН и фотометрируют при а=660 км. Хлорфосфоназо 111 применяют при анализе на ионы Ваг+ бромидов и иодидов калия [173], по чувствительности он превосходит лаковый алый С, роднаонат натрия и о-крезолфталеин, Серия работ [224, 225, 249, 250] посвящена изучению бис-азозамещенных хромотроповой кислоты, не содержащих солеобрааую- гг К Р4У аЖ' ~Ах РЪУ Я, лиг Р00 р~Р лю л, нм Рис.
12, Кривые светопогкощения [1731 1 — 2 10-' М раствор хаорфоафоквво п1; г — то же, в присутствии 20-кратиого избытка бария и 0,5%-ного раствора компаекеака П1 ри 5,8; Сф-5А; 1= 10 им Рис. 13. Кривые светопогкощення варбонсинитразо и его комплекса с берием [2501 1, г — Ы,о; г, 4 — 80%-иыа втанок !2,8 10-' М раствор реактива и 0,8 10-' М раствор баРиЯ РН 5; 1-10 мм 57 7цих группировок в о-положении к азогруппе, а также содержазцих карбоксигруппу. В случае реагентов, не содержащих солеобразую- щих групп, функционально-аналитической группировкой остается перидиоксигруппировка хромотроповой кислоты (вместе с азогруп- пами).
Эти реагенты обеспечивают с кальцием, стронцием и бари- ем высокочувствитольные реакции, магний в данных условиях не реагирует [225[. Проведено детальное изучение комплексообразования и влияния РН и природы растворителя на окраску комплексов. Оценены чув- ствительность и избирательность цветных реакций щелочноэемель- яых элементов с данными реагентами [224, 225, 249, 250[, Приме- пение реагентов в водно-органической среде представляет опреде- ленный интерес для фогометрии бария и стронция. Реакции отличаются высокой чувствительностью по сравненкю с другими реагентами [225[; так, например, для ннтхромазо еья„ составляет 7,04 10', а для карбоксянптразо зи,в=1,42 10', Из изучаемой группы реагентов карбоксинитразо предло- жен в качестве фотометрического реагента на Ва и Эг [225).
При рН 4 — 4,5 достигается максимальное развитие окраски ком- плексов стронция и бария (Х ~=710 нм), молярные коаффи- циенты погашения которых соответственно равны 1,42 10' и 1,40 10'. Состав комплексов отвечает соотношению [Ме[: [НВ[ = = 1:2. В воднооргаиической среде скорость развития окраски больше, чем в водной [225, 250[, Влияние растворителей на комп- лексообразоваяие подробно рассматривается в работе [250).
Кри- вые светопоглощояия карбоксинитразо и его комплекса с барием в различных растворителяхприведены на рис. 13. Определение ба- рия можно проводить в среде 80%- или 40%-ного этанола или 40%-ного ацетона. Калибровочный график строят при содержании бария 2,5 — 16 мкг в 25 мл, Фотометрзврование проводят при длине волны 710 нм. Определеииеменьшихколичесгвбария (0,5 — 5мкг) воаможко при фотомегрировании в кювете с 30 мм.
Избиратель- ность реакции бария в 40%-ном этаноле выше, чем в 80%-ном. Так, определению 5,4 мкг Ва в 80%-ном этаиоле не мешают 500в 600-кратные количества оксалатов, салицилатов, нитратов, 1200- кратные количества цитратов, допустимы 350 — 400-кратные коли- чества щелочных металлов. В 40%-ном этаноле определению 5,4 мкг Ва не мешают 1000 — 1500-кратные. количества нитратов, цитратов, уротропина, 3000-кратнгзе — оксалатов, 6000-кратные— винной и салициловой кислот, 140-кратныс — фторидов. Допус- тимо присутствие 600-кратных количеств щелочных металлов, 26-кратных — магния, 70-кратных — цинка, 250-кратных — мар- ганца.
Повышения избирательности можно достичь с применени- ем салациловой и щавелевой кислот. Определение бария в 40%-ном этаноле проводят следующим образом. В мерные колбы емкостью 25 мл помещают аликвотяые части Раствора с содержанием бария от 2,5 до 16 ллг, доводят общий объем приблизительно до 10 лз водой, добавляют 0,5 мл 0,1%-возо Раствора карбоксиивтразо я ив Реиешизают; чеРез 10 мвя.
добавляют 10 лл зтаиола, доводят водой до ие . ви, перемешивают и фотометрируют пря 710 нм в кюветах 10 нн. Другие оРганические реагенты. Род изоя а т на три я вки лой сРеде взаимодействует с барием, обраауя коллоидную суспензию, непригодную для фотометрнрования. Этот реагент очень чувствителен к изменению РН раствора, что также ватрудняет количественное определение бария. Для стабилизации растворов родизоната натрия применяют ацетон и комплексон Н1. Возможно колориметрическое определение бария [5531, если в определяемый кислый раствор вводить желатин, но в данном случае раствор оказывается неустойчивым к действию света.
Применение насыщенного раствора родизоната натрия и хлороформа позволяет определять колориметрическим методом от 80 до 300 мкг Ва. Не мешает стронций, мешают неболыпие количества кальция [6981. С Те траме тилмурексид применяют при анализе смеси Мд, а, Эг, Ва (общая концентрация металлов 0,001 — 0,05 М). Ошибка составляет ~6% [745). Этилметилникрат осаждает барий количественно. Растворенный в теплой воде осадок фотометрируют при Х = 390 нм. [4201. Кальций и стронций в данном случае необходимо удалить Лаковый алый С взаимодействует с барием в нейтральной или щелочной среде.