М.И. Булатов, И.П. Калинкин - Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа (1115208), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Стандартный раствор соли ваиадил, содержащий 0,2 мг Уб+ в 1 мл. Навеску 0,3572 г х. ч. г'106 растворяют в 10 мл 20% раствора щелочи, после чего нейтрализуют раствором Н)ЧОг (пдотиость 1,20), добавляют небольшой избыток последней и доводят объем водой дс 1 л. Работа 3 опркдклкник хромя и мдргянця при их совмкстном присутствии 0 10 г,О 3О 4О С, мг/арал 127 Определение хрома и марганца при их совместном присутствии основано на различии спектров поглощения окрашенных растворов перманганат- и бихромат-ионов.
Приготавливают окрашенный раствор исследуемой смеси катионов хрома и марганца окислением их соответственно до бихромати пермаиганат-ионов. Затем измеряют его оптическую плотность при 550 нм, 0 1 когда свет поглощает лишь один пер- 1,0 манганат-ион, и при 430 нм, когда на- блюДаетсЯ сУммаРное светопоглоЩение цб д 0 3 о оими окрашенными ионами.
После б и ЭТОГО ПрИГОтаВЛИВаЮт СтаНдартНЫЕ раС- Об ~хббо творы хрома и марганца, окисляют их ,! соответственно до бихромат- и перманганат-ионов и измеряют их оптические плотности. По полученным данным ог о'4'!430" строят калибровочные кривые для стан- !! дартных растворов перманганат- и бихромат-ионов в области 430нлг (рис. 62, кривые 1, 2) и для растворов перманганат-иона — в области 550 нм (рис. 60, рис. 60. Калибровочный грекривая 8). фик для определения хрома По величине оптической плотности и марганца при их совместном исследуемой смеси, измеренной в об- присутствии: ласти 550 нм, и при помощи кривой,у при 4 Е кы; г — кривая ддя епрвсразу же определяют неизвестную кон лечения евтяческеа плотности ргс- твсрг перманганат-конг прк 439 кы; центрацию марганца в исследуемом рас- г — «рн ая ддя евредедення мартворе.
Одновременно при помощи кривой 2 определяют оптическую плотность раствора перманганат-иона при 430 нм. Затем по разности оптических плотностей исследуемой смеси и раствора перманганат-иона при 460 0 нм (ггР.!466, †-- Р „„, — Р„1.„ ,) по кривой 1 определяют неизвестную концентрацию ионов хрома в исследуемой смеси. Измерения оптической плотности производят на фотоколориметре ФЭК-Н-57 со светофильтрами, имеющими области максимального светопропускания около 430 и 550 нм. Для фотометрирования можно применять также и фотоколориметр ФЭК-М, используя зеленый ( — 550 нм) и синий ( — 450 нм) светофильтры.
В ы п о л н е н и е р а б о т ы. Анализируемый раствор объемом до 20 мл, содернсащий 0,1 — 1,0 мг марганца и хрома, помещают в мерные колбы емкостью 50 мл, добавляют по 1 мл НгРОг, 5 мл Н ЗОг (1: 1), 2 мл 0,1% раствора Ад))[Ог, 5 мл 25% раствора (5[Но),8гОг и нагревают до кипения, пока окраска не порестанет усиливаться (2 — 3 мин). Окрашенные растворы охлаждают, доводит до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают и измеряют оптичоскио плотности относительно раствора сравнения в кюветах с толщиной слоя 1 см. В качестве раствора сравнения используют аликвотную часть исследуемого раствора, содержащую все добавленныо реактивы, кроме персульфата аммония.
Для построении калибровочных кривых готовят стандартные растворы солей марганца и хрома: в мерные колбы на 50 мл помещают 1,0; 2,5; 5,0; 7,5 и 10,0 мл приготовленных растворов. Затем, подготовив стандартные растворы для фотометрирования аналогично исследуемому раствору и измерив их оптические плотности, строят калибровочныо кривые (рис. 62) для определения концентраций ионов марганца и хрома в исследуемой смеси Реактпвы Н,РО, (плотность 1,70), ч.
д. а. НгЯОв (1 1), ч. д. а. АЯХОг, 0,1% раствор. (НН4)гЯгОг, 25% раствор. Стандартный раствор соли хрома, содержащий 0,1 мг Огг' в 1 мл, Нансену 0,9803 г х. ч. хромо-калиевых квасцов КСс(ЯОв) г 12Н,О растворяют в 100 мл дистиллированной воды, подкнслкют 3 мл Н,ЯО„(1: 1) н доводят объем водой до1л. Стандартный раствор сульфата марганца, содержащий 0,1 мг Мпг' в 1 мл. Навеску 0,4338 г х, ч, МпЯОв 5НгО растворяют в 100 мл дистиллированной воды, подкнслнют 3 мл НгЯОв (1: 1) н доводят объем водой до 1 л. Экстракционно-фотометрический метод 174,86,155 — 1571 Экстракционно-фотометрический метод основан на сочетании экстракции определяемого вещества с его последующим фотометрическим определением.
Этот метод применяется при анализе сложных смесей, когда нужно определить малые количества одних веществ в присутствии больших количеств других, при определении примесей в присутствии основных компонентов, а также в тех случаях, когда непосредственное определение интересующего элемента в смеси связано с болыпимн трудностями. При экстракции малых количеств примесей, происходит не только их вь1деление, но и концентрирование. Поэтому экстракционно-фотометрический метод приобретает особо важное значение в связи с опроделением малых количеств примесей в веществах высокой степени чистоты, широко применяемых в атомной и полупроводниковой технике. Экстракционно- 128 фотометрические методы анализа являются высокочувствительными методами, они быстро развиваются и очень перспективны. Следует отметить два важных направления в развитии этих методов: последовательное экстракционно-фотометрическое определение нескольких компонентов [155[ и косвенное фотометрическое определение, основанное на использовании сильно окрашенных красителей [157[.
Последовательное экстракционно-фотометрическое определение позволяет анализировать одну навеску пробы сразу на несколько элементов и тем самым значительно сокращает время анализа. Кроме того, при анализе веществ особой чистоты уменьшается расход сравнительно дорогостоящих препаратов. Применение органических красителей в качестве реагентов, образующих окрашенные экстрагируемые продукты реакции, является одним из эффективных способов повышения чувствительности фотометрических методов [8[.
Высокая чувствительность таких методов объясняется большими молярными коэффициентами погашения растворов красителей (60 000 — 110 000). Если в состав экстрагируемого соединения входит болыпе одной молекулы такого красителя, то молярный коэффициент погашения в пересчете на определяемый элемент может достигать величины 200 000 — 300 000. Таким способом можно определять нанограмовые количества (1 10 ' г) никеля, меди, железа, кобальта и палладия, используя хелатные соединения бора [158[. При взаимодействии внутрикомплексных соединений определяемых металлов с органическими соединениями бора получаются 'смешанные внутрикомплексные соединения, хорошо экстрагируемые органическими растворителями.
После разрушения смешанного хелатного комплекса определнют стехиометрическое (чаще удвоенное по отношению к определяемому иону металла) количество бора по очень чувствительной реакции с куркумином. Например, при определении никеля путем взаимодействия диметилглиоксимина никеля и тетрафенилбората натрия молярный коэффициент погашения в пересчете на никель достигает уникальной величины — 360 000 [158).
Аналогичные определения выполняют при помощи кристаллического фиолетового, родамина Б [159[ и некоторых других красителей [8[. Обычно при анализе с использованием основных красителей реакцию проводят таким образом, чтобы определяемый элемент входил в состав аниона, а краситель — в состав катиона. Образующееся окрашенное соединение Каь„р„Ап,„экстрагируется органическими растворителями, в которых определяется светопоглощение красителя либо непосредственно по собственной окраске, либо по реакции с одним из веществ. Молярный коэффициент погашения в пересчете на грамм-моль определяемого элемента можно выразить следующим образом: змк = анин)сг где зн — молярный коэффициент погашения фотометрируемого красителя (или его соединения); п — стехиометрический коэффициент, 9 згног !ьог. показывающий сколько молекул красителя переносится в экстракт одним анионом определяемого элемента; Й,„— коэффициент экстракции, который определяется степенью связанности определяемого элемента в окрашенное соединение и степенью извлечения этого соединения экстрагентом.
Чувствительность определения тем вьппе, чем болыпе молярный коэффициент погашения е красителя, коэффициент экстракции Й,„и стехиометрический коэффициент и. Работа 1 ЭКСтРАКЦИОННОнВОтОМЕтт ИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛКНИЕ КОВАЛЬтА в пгисгтствии Ре Оп) НН Определение основано на образовании окрашенного соединения Со с 2-нитрозо-1-нафтолом и измерении светопоглощения его хлороформного экстракта. В ы п о л н е н и е р а б о т ы. Кислый раствор анализируемого образца (до 0,2 мг Со"), содержащий до 0,5 г Ре (Н1), обрабатывают 15 мл раствора цитрата натрия, разбавляют до 50 — 75 мл и доводят рН до 3 — 4 (по индикаторной бумаге), добавляя 2М раствор НС) или Р(аОН. Раствор охлаждают до комнатной температуры и добавляют 10 мл раствора Н,О, и спустя несколько минут — 2 мл раствора реактива.
Выдерживают в течение 30 мин при комнатной температуре, после чего помещают в делительиую воронку и энергично встряхивают в течение 1 мин с 25 мл хлороформа. Хлороформный экстракт сливают в мерную колбу емкостью 50 мл и повторяют экстракцию двуми порциями хлороформа объемом по 10мл.
Объединенные экстракты разбавляют хлороформом до 50 мл и помещают раствор в чистую делительную воронку. Добавляют 20 мл 2М раствора НС1 и встряхивают в течение 1 мин. Сливают хлороформный экстракт в другую делительную воронку, куда добавляют 20 мл 2М раствора )))аОН и встряхивают в течение 1 мия. Хлороформный слой сливают и измеряют оптическую плотность прозрачной органической фазы при 530 нм. Для построения калибровочного графика берут стандартные растворы хлорида кобальта, содержащие 0,5; 10; 20; 40; 80; 100; 150 и 200 мкг Со'+, и анализируют их аналогично исследуемому, проводя опыт через все стадии анализа. Устойчивая окраска раствора сохраняется не менее 12 ч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
