В.М. Пешкова, М.И. Громова - Методы абсорбционной спектроскопии в аналитической химии (1115214), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Остаток после выпаривания растворяют в воде при слабом нагревании, переносят в мерную колбу емкостью 25 мл н доводят объем раствора до метки водой Примечание. В табл. 13 н 14 приведены данные нли для разных соединений :"'.у. одного элемента, нли для одного и того же соединения при разных 1,. Снимают спектр поглощения этого раствора по отношению к дистилли— роваппой воде в интервале длин волн от 220 до 1100 нм; первоначальцо измерения производят через 5 — 10 пм и в области намечающихся максимумов повторяют измерение оптической плотности через 0,5— й~'::: 1 нм. Используя спектры поглощении аква-комплексов редкоземельных элементов (см.
рис. 56), устанавливают присутствие отдельных элементов в смеси. Б. Количественное определение отдельных редкоземельных элементов в их смеси в виде аква-комплексов В табл. 13 и 14 приведены длины волн и соответствующие им молярные коэффициенты погашения, которые могут быть рекомендованы для количественногого определения редкоземельных элементов в их смеси. При этих длинах волн помехи со стороны других редкоземельных элементов проявляются в наименьшей степени, а молярцые коэффициенты погашения имеют наибольшую величину.
Испытуемый раствор соли редкоземельного элемента или смеси 1'„':;::!!::.' элементов этой группы, приготовленный, как указано на стр. 205, и качественный состав которого известен, помещают в предварительно высушенную кювету спектрофотометра. Пользуясь кривыми спектров поглощения растворов аква-комплексов редкоземельных элементов (см. рис. 55) и данными табл. 13 и 14, определяют область длин волн, в которой есть характерные для данного элемента полосы поглощения. .Снимают спектр поглощения испытуемого раствора в этой области длин волн по отношению к дистиллпрованной воде, производя измерения через 0,5 — 1 нм.
Пользуясь данными табл. 13, 14, по формуле (1зй) Ф~!,'г вычисляют концентрацию исследуемого раствора на основании изме. ренной оптической плотности в соответствующем максимуме поглощения. В. Определение неоднма З,7-дихлор-а-окснхннолнном в смесях Рг — Хб н Хд — Бпт Для повышения чувствительности определения индивндуальных редкоземельных элементов по их характерным максимумам поглощения применяют галогенопроизводные 8-оксихинолина, например 5, У-дихлор-8-оксихинолин (дихлороксин). 7с 207 Оптимальное значение рН, прн котором следует проводить экстракцию дихлороксинатов, 9,2 — 9,7.
Поскольку максимальная растворимость дпхлороксннатов редкоземельных элементов в хлороформе равна 1 10 ' моль!л, навеска анализируемой смеси должна соответствовать предельной растворииюсти их в том объеме хлороформа, который используется при выполнении анализа. Для полноты экстракции необходим 100 — 200-кратный избыток реагента. Для определения концентраций используют классический вариант метода анализа мпогокомпонентных систем уравнения (1П.35). Длины волн, при которых следует проводить измерения и соответствующие им значения в, приведены в табл. 15.
Прн наличии больших количеств неодима ошибка определения празеодима и самарин велика, первого из-за близости значений е дихлороксипатов иеодима и празеодима (Х 540 нм), второго из-за малого значения з его дихлороксината при Х 1085 нм. таблица !а Молвриые козффнпненты погашеннн дихлороксинатов редкоземельных алемеитов Элемент Неодим 551 540 1055 65,0 1,В Празеоднм 10,54 7,55 Самарий 5,0 Реагеиты !. 5,7-Дихлор-з:оксихинолин, О.!%-ный раствор в 5 н. соланой кислоте.
2. Раствор аммиака, !%-ный раствор. 3. Хлороформ, очищенный. 4. Магниевый спирт. Для анализа смеси редкоземельных элементов из общего объема 25 мл берут 5 мл, содержащих 3,5 — 3,6 мг смеси редкоземельных элементов, помещают в стакан емкостью 30 — 40 мл, прибавляют 3 мл раствора дихлороксина по каплям, раствор )чНа до рН 9,2 — 9,7 (измерения рН проводят па потенциометре) и переносят в делительную воронку. Образовавшуюся суспензию экстрагируют последовательно двумя порциями хлороформа (по 10 мл) в течение 3 — 5 мин.
Экстракты сливают в сухие стаканы и затем переносят в сухую мерную колбу емкостью 25 мл и доводят объем раствора до метки метиловым спиртом. Измеряют на спектрофотометре поглощение полученных хлороформных растворов (1 =- 5 см) при длинах волн (нм): смесь Рг — Кд 581 и 640, смесь Ис( — Йп 581 и 1085. В качестве раствора сравнения используют хлороформный раствор реагента той же концентрации, которая была использована для приготовления испытуемых растворов. Концентрации вычисляют так, как указано на стр. 74.
Г. Онределенне инднвндуальных редкоземельных элементов в нх смесн 7-вод-8-окснхинолни-5-сульфокнслотой В отличие от дигалогенпроизводных 8-окснхиполина, 7-нод.8- окснхннолнн-5-сульфокислота и ее комплексы растворнмы з воде. .' Комплексные соединения оптимально образуются в щелочной среде и"!!! ь(рН 8 — 11). В этих условиях полоса поглощения иод-оксип-сульфо- кнслоты претерпевает сильный гипсохромный сдвиг, в результате чего ,:;;:,':,; Поглощение реагента оказывается незначительным в области макси- мумов поглощения комплексов редкоземельных элементов, располо- ;:-';-,':'женных в видимой области спектра. Для достижения максимальной .:-",!'::-: чувствитедьностн следует использовать такое количество окислов ред- ~„./ 'коземельных элементов, которое соответствует предельной раствори- мости комплексов в объеме воды, необходимом для проведения анали,:!" за.
Предельная растворимость реагента в воде равна 1,4 10 з моль/л, »11-:,::,,в поскольку для полного связывания иона редкоземельного элемента ,"," необходим четырехкратный избыток реагента, то максимальная кон'," ,цвнтрацня суммы редкоземельных элементов ие должна превышать ; 'ч"':.','.'3 - 10 а моль/л.
Длл повышения растворимости используют водно!!;::;, спиртовую среду (60). Реагенты 1. Стандартные растворы солей )зг), Рг, Бп», Ег, Но, Тп», УЬ, Еп, содержа,",-';.''::»дне 1 мг/мл элемента (приготовление растворов см. на стр. 205). 2. 7-Иод-8-окснхииолиго5-сульфоккслота, 0,5%-ный водно-спиртовой раст';,;:,:.';;:вор (3: 2). 3. Раствор вода — спирт (3: 2). 4. Лммнак, 1%-ный водный раствор. „геу'-':.з 1.
Анализ смесей 5)д — Рг, Хг) — 8ш, Ег — Тш. В области максиму"'.". Мов поглощения комплексов неоднма н эрбия с иод-оксин-сульфокнсло- -::,,; 'Вй комплексы празеодима, самария и тулия с этим реагентом, а также '-„:.: е»ам реагент не имекгг характерных максимумов, но поглощение их ,,'»:7 'в этой области замепю (рнс. 57, 58). Чтобы исключить это поглощение при анализе данных смесей, можно использовать вариант днфференцн)(,:,;::. вльного метода (стр. 75). В табл. 16 приведены значения )., при ко- тарых разность величин е для определяемого элемента велика, а для ",:;,' 'мпутствующнх мала, а также все данные, необходимые для проведе"„;.; Й)гя анализа конкретных смесей Эталонные растворы готовят в соответствии с данными табл.
16. В. градуированные пробирки емкостью 1О мл вносят растворы солей <,":;'.;:йеодима илн эрбня, прибавляют по 2,5 мл иод-оксин-сульфокнслоты -'.-: и раствора аммиака до соответствующего значения рН (объем раствора ,:;,;:~(вчмиака определяется предваргпельно добавлением его к отдельной ::,Фликвотной части испытуемого раствора н измерением рН на потен- 1,;,."зФометре) и доводят объеяг раствора до 6 мл водно-спиртовой смесью.
4;-!После перемешивання измеряют поглощение каждого раствора -:"'.",'.:йрн двух длинах волн, указанных в табл. 16 (1 = 10 см). Раствором ::,.!:,'.~йуввнення служит водно-спиртовая смесь. Строят градуяровочный ':,,::-:график в координатах Ах» = А"» = / (с), используя метод наименьших ""''!::;:$(()в)(рахов (стр.
84). 259 тдглицл 1о неловка определенна редкоземельных алементов в смесях Хе — Рг, МŠ— 5ж, Ег — Ттп, Ег — Но, г'Ь вЂ” 1ж (Хр, в — — 1,5 мг) ча ням им сам ни '"- Раствор сраантаня дая измерения планы волн, нм Прсдагы яоянонтраяяа оярадаляамого алнмснта н втанмшых растворах, мг аналнзнрус мая смесь влемснтов нсяытуамосо раствора зтааояьых растворов Смесь вода— спарт 590 0,02 — 0,22 0 оа То жс » 9 — 10 10,5~0,2 10,5О50,2 0,02--0,22 0,08 — 0,'23 0,08 — 0,23 0,04 0,'05 0,05 Нй-5~ Ег- — Тгп Ег — Но 581 519 519 7,3т50,5 0,18 мг з'Ь 'г'Ь вЂ” 1.н 0,18 — 1,05 Для определения неодиача или эрбия берут 2 мл испытуемого раствора, содержащие 1,5 мг суммы редкоземельных элементов и право* дят все операции, как указано прн приготовлении эталонных растворов.
Находят разность оптических плотностей и определягот содержание неодима 1эрбия) по градунровочному графику. 2. Анализ пар Ег — Йо н УЬ вЂ” Еп. Прн анализе этих пар приведенный метод (см. стр. 209) не дает удовлетворительных результатов, так как разница в величинах з прн двух выбранных длинах волн для Рнс. 58. Спектры поглопгсння соедннсннй Ег, Но и Тгп с 7- нод-8-оксннннолнн-5-сульфокнслотой н рсагента 1Е) Рнс, 57. Спектры погло1цсння соеднненнй Хл„рг н Бт с 7- нод-8-оксихннолнн-5-сульфокислотой н рсагснта 1ГО] 210 Смесь вода— спирт То же г Ег < смесь Ег — Но сит -"0,08 мг смесь УЬ вЂ” Ьп с ----0,18 мг '-:,'!,' Цо и ).и довольно велика в сравнении с разностью е для Ег и УЬ при тех же длинах волн.