close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4030

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4030
(13)
C1
(51)
(12)
7
G 01N 31/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТРАНТА НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЯ
ВАНАДИЯ (III)
(21) Номер заявки: a 19980503
(22) 1998.05.25
(46) 2001.09.30
(71) Заявитель: Научно-исследовательский
институт
физико-химических
проблем
Белгосуниверситета (BY)
(72) Авторы: Романий Т.В., Тучковская А.В. (BY)
(73) Патентообладатель: Научно-исследовательский
институт
физико-химических
проблем
Белгосуниверситета (BY)
(57)
Способ получения титранта на основе соединения ванадия (III) путем приготовления раствора соли ванадия (III) в фосфорной кислоте, отличающийся тем, что для приготовления раствора используют водный
раствор фосфорной кислоты, в котором растворяют дигидрат кислого монофосфата ванадия V(Н2РO4)3⋅2Н2О
при массовом соотношении ванадий : фосфор, равном 1 : (2-3).
(56)
SU 1270691 A1, 1986.
JP 58151312 A, 1983.
Сырокомский В.С. и др. Ванадатометрия. - Металлургиздат, 1950. - C.21-22, 40-43.
Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу получения титранта на основе соединения ванадия (III), используемого для определения окислителей.
Известны титриметрические методы определения сильных окислителей растворами ванадия (III), получаемыми редуктометрическим или электролитическим восстановлением соединений ванадия (V) [1, 2]. Однако они не нашли широкого применения в лабораторной практике из-за большой трудоемкости проведения
анализов, неустойчивости на воздухе растворов ванадия (III) и вызванной в связи с этим необходимостью
использовать в качестве рабочей среду инертного газа.
Предложенные в [1, 2] методики предусматривают получение рабочих растворов ванадия (III), крайне
неустойчивых на воздухе, непосредственно в ходе анализа. Для этого через висмутовый редуктор пропускают титрованный раствор ванадия (V), подбирая скорость его протекания с таким расчетом, чтобы концентрация по ванадию (III) на выходе из колонки точно соответствовала концентрации исходного раствора ванадия (V). Так как осуществить данную операцию не просто, она является основным источником ошибок
при выполнении анализов.
Описанным выше способом удается получить растворы ванадия (III) с концентрацией не более 0,002 н.
Для увеличения последней прибегают к электролитическому восстановлению соединений ванадия (V). Приготовленные таким образом растворы ванадия (III) во избежание окисления на воздухе должны храниться в
атмосфере инертного газа. Ввиду сложностей, возникающих при этом, широкое применение растворов ванадия (III) в аналитической химии сдерживается.
Фосфорнокислые растворы способны стабилизировать трехвалентное состояние ряда переходных металлов, склонных к изменению степени своего окисления. Ранее была рассмотрена возможность применения
таких растворов, содержащих ванадий (III), в качестве титрующих агентов [3].
Прототипом заявляемого способа является способ определения сильных окислителей ванадий (III)содержащим восстановителем, в качестве которого используют раствор ванадия (III) в концентрированной
фосфорной кислоте при массовом соотношении ванадия и фосфора 1 : (4-6) [3].
BY 4030 C1
Раствор получают растворением металлического ванадия в указанной кислоте нагреванием при 130 180 °С в течение 1-2 часов (до полного растворения). Количество реагента рассчитывают в соответствии с
указанным соотношением, исходя из атомных масс элементов. Титрант имеет вид вязкого расплава, из которого разбавлением водой готовят растворы необходимой концентрации. Расплав гигроскопичен, поэтому
должен храниться в закрытых сосудах, срок хранения - 3 месяца.
Задачей заявляемого способа является упрощение процесса получения титранта на основе соединения ванадия (III) стабильного состава и хранящегося длительное время.
Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающем приготовление раствора соли ванадия
(III) в фосфорной кислоте, для приготовления раствора используют водный раствор фосфорной кислоты, в
котором растворяют дигидрат кислого монофосфата ванадия V(H2O4)3 • 2H2O при массовом соотношении
ванадий : фосфор, равном 1 : (2-3).
Технология приготовления растворов для титрования по заявляемому способу заключается в следующем: необходимое количество фосфорной кислоты, рассчитаное из соотношения V : Р = 1 : 2-3, разбавляют водой 1:1, добавляют навеску дигидрата кислого монофосфата ванадия МФV (III), растворяют, при необходимости подогревая. После растворения смесь разбавляют водой до нужной концентрации и
используют в аналитических целях.
Пример 1.
К 22,3 мл воды приливают 22,3 мл Н3РO4 (d = 1,7), добавляют 37,8 г МФV (III) (соотношение V : Р = 1:2),
перемешивают до полного растворения. Раствор переносят в мерную колбу на 1 л и разбавляют водой до
метки. В результате получен титрант, содержащий V(III) в количестве 0,1 г-экв/л (0,1 н).
Пример 2.
К 3,35 мл воды добавляют 3,35 мл Н3РO4 (d = 1,7), добавляют 3,78 г МФV (III) (соотношение V : Р = 1:3),
перемешивают до полного растворения. Раствор переносят в мерную колбу емкостью 1 л, разбавляют водой
до метки. В результате получен титрант, содержащий ванадий (III) в количестве 0,01 г-экв /л (0,01 н).
Точность определения окислителей с использованием титранта, полученного по заявляемому способу, в
сравнении с прототипом продемонстрирована на примере определения бихромата калия (табл. 1). Проведен
анализ на содержание ванадия в трифосфатах (ТФV), полученных в лаборатории СМНС НИИ ФХП БГУ
(табл. 2).
Пример 3.
Навески K2Cr2O7 массой 0,0500 г растворяют в 10-15 мл воды, добавляют 3 мл фосфорной кислоты плотностью 1,7 для создания необходимой кислотности при индикаторном титровании и титруют 0,01 н раствором V(III), приготовленным из расплава (V:P = 1:5) и из МФV(III) с индикатором дифениламином. Концентрацию растворов V(III) устанавливают по 0,0100 н стандартному раствору ванадата аммония с тем же
индикатором. Число определений - 3.
Таблица 1. n = 3.
Найдено Сr+6
35,35
( c ± δ), %
35,30 ± 0,04
Абсолютная
ошибка, %
0,05
35,35
35,30 ± 0,03
0,05
Метод определения
Концентрация Сr+6, %
По прототипу
По раствору V(III), приготовленному
из МФV(III)
Пример 4.
Навеску анализируемого вещества 500-700 мг помещали в фарфоровый стакан, добавляли 20 мл 57 %-ной
хлорной кислоты и кипятили до растворения вещества и полного перехода V(III) до V(V) (окраска раствора
должна быть желто-оранжевой). Затем добавляли 50-70 мл воды и кипятили раствор до полного удаления хлора 10-20 минут, охлаждали, переносили раствор в мерную колбу на 200 мл. Аликвоты приготовленного раствора
титровали растворами V(III), приготовленными по прототипу и из МФV(III). Точку эквивалентности определяли потенциометрически (иономер универсальный ЭВ-74, измерительный электрод - платиновый, электрод сравнения - насыщенный хлоркалиевый). Содержание основного вещества в трифосфатах ванадия определяли термогравиметрически, степень чистоты - хроматографически [4].
Таблица 2. n = 3
Соединение
Вычислено V, %
Н2VР3О10 ⋅ 2Н2O
VН2Р3О10
Н2VР3О10 ⋅ 4Н2O
14,91
16,67
13,49
Содержание основно- Найдено по прототи- Найдено по заявго вещества, %
пу, %
ляемому способу, %
98,3
14,34 ± 0,12
14,32 ± 0,10
98,2
16,14 ± 0,08
16,20 ± 0,11
97,8
13,09 ± 0,09
13,02 ± 0,08
2
BY 4030 C1
Стабильность МФV(III) при длительном хранении продемонстрирована данными табл. 3. С этой целью
через заданные промежутки времени определяли содержание V(III) в одинаковых навесках МФV(III). Определение V(III) проводили титрованием солью Мора, установленной по бихромату калия (фиксанал) в присутствии индикатора дифениламина. Из данных таблицы следует, что реагент для приготовления титранта,
содержащего V(III), может храниться практически без ухудшения своих рабочих характеристик в течение 1
года.
Таблица 3. n = 3.
Содержание V(III) в образцах МФV(III), г
Навеска, г
1,0000
3,0000
Исходное соединение
0,1341
0,4038
3 месяца хранения
6 месяцев хранения
0,1342
0,4038
0,1339
0,4039
12 месяцев
хранения
0,1340
0,4037
Использование МФV(III) в качестве реактива для приготовления титрующих растворов V(III) имеет следующие преимущества перед аналогами и прототипом:
МФV(III) - сухой сыпучий порошок, устойчивый при хранении;
растворение МФV(III) в разбавленной фосфорной кислоте происходит при температуре 20-60 °С в течение 10-30 минут;
использование МФV(III) в качестве реагента для приготовления титранта дает возможность приготовления фиксаналов, что ранее было невозможно;
использование МФV(III) в аналитической химии позволяет сохранить высокую точность определения
окислителей и использовать широкий диапазон концентраций титрующих растворов ванадия (III).
Источники информации:
1. Сырокомский B.C., Жукова К.Н. Заводская лаборатория, 1945, XI. - № 9. - С.754 - 762.
2. Сырокомский B.C., Клименко Ю.В. Ванадатометрия. - Металлургиздат, 1950. - С.21-22, 40-43.
3. Люцко В.А., Романий Т.В. А.с. СССР 1270691 // Б.И. № 42, 1986,
4. Продан Е.А., Шашкова И.Л. // Изв. АН БССР, сер. Хим. Наук, 1978. - Т. XXXIII, № 12. - С.2304 - 2309.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
126 Кб
Теги
by4030, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа