Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом
Разработка высокочувствительных методов определения микропримесей в сульфидах цинка и кадмия весьма актуальна.
Saved in:
| Published in: | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Date: | 1984 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
1984
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183255 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом / В.Т. Мищенко, Л.И. Ковальчук, Л.А. Овчар, Н.А. Скрипник, В.А. Селезнева, Н.Б. Силина, Л.П. Шилова // Украинский химический журнал. — 1984. — Т. 50, № 3. — С. 272-275. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859822610255183872 |
|---|---|
| author | Мищенко, В.Т. Ковальчук, Л.И. Овчар, Л.А. Скрипник, Н.А. Селезнева, В.А. Силина, Н.Б. |
| author_facet | Мищенко, В.Т. Ковальчук, Л.И. Овчар, Л.А. Скрипник, Н.А. Селезнева, В.А. Силина, Н.Б. |
| citation_txt | Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом / В.Т. Мищенко, Л.И. Ковальчук, Л.А. Овчар, Н.А. Скрипник, В.А. Селезнева, Н.Б. Силина, Л.П. Шилова // Украинский химический журнал. — 1984. — Т. 50, № 3. — С. 272-275. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Украинский химический журнал |
| description | Разработка высокочувствительных методов определения микропримесей в сульфидах цинка и кадмия весьма актуальна.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:26:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
При отделении урана от железа, титана и циркония порядок сли
вания растворов был такой же, как и в предыдущем случае, только с
введением в водную фазу маскирующего лиганда - 0,15 г щавелевой
кислоты. После взбалтывания и отстаивания фазы разделяли; 1 мл
экстракта переносили в мерную колбу на 25 мл, добавляли 1 мл 1 М
азотной кислоты, 2 мл 0,05 О/О -НОГа раствора арсеназо 1 и доводили до
метки ацетоном для гомогенизации фаз. Для приготовления раствора
сравнения поступали аналогично, вводя чистый экстрагент и раствор
реактива. Оптическую плотность растворов измеряли на ФЭК-56; све
тофильтр N2 8, толщина слоя 1 см.
В водной фазе титан определяли с пероксидом водорода, железо
с сульфосалициловой кислотой, цирконий - с ализарином.
1. Экстракция (сб. статеЙ).- М. : Госатомиздат, 1962.- Вып. 2.- 380 с.
2. Novak М ... Havel А. Extraction of metals Ьу fatty aeids. 1. Distribution ratios of FеЗ+ ,
А}з+, Са2+, Mg2+, U022+ and of some fission products in the ехтгасйоп Ьу palmitie
acid and paraffin melt.- J. inorg. nucl. chem., 1967. 29, N 2, р. 531-539.
3. Nakasuka N., Hirose К., Tanaka Af. Extraetion of uranium (VI) with capric acid.
тьи., 1973, 35, N 1, р. 265-269.
4. Галкина л. л. Отделение редкоземельных элементов от тория, скандия и урана
экстракцией н-масляной кислотоЙ.- Радиохимия, 1966, 8, N2 3, с. 358-360.
5. Konstantinova М., Mareva St., /ordanov N. Sol\'ent extraction of uranium (VI) with
trioctylphosphine oxide in the ргевепсе of fatty acids.- Analyt. ehim. acta, 1974, 68,
N 1, р. 237-242.
6. Madic С., Koehly о. Extr.action de Гцгапшгп hexavalent de ппйецх nitriques раг des
melanges de nitrate де trilaurylammonium et d'acides carboxyliques еп solution dans
lе t-butylbenzene.- J. inorg. nuel. спегп., 1976. 38, N 7, р. 2081-2084.
7. Сихан В. В. Экстракция и применение в анализе разнолигандных комплексов метал
лов с алифатическими монокарбоновыми кислотами и органическими азотсодержащи
ми основаниями: Автореф. дне.... д-ра хим. наук.- Киев, 1980.-40 с.
8. Пяхницкий и. В., Сихан В. В., Франковский В. А. Сольватация экстрагирующихся
соединений при извлечении меди капроновой и бромкапроновои кислотами. Сооб1Uе
ние 7.-Журн. аналит. химии, 1973, 28, ~"g 9, е. 1696-1705.
Киевский государетвенный университет
им. Т. г. Шевченко
УДК 543.423.064
Поступила 04.02.83
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОПРИМЕСЕй ЖЕЛЕЗА, КОБАЛЬТА,
НИКЕЛЯ И МЕДИ В СУЛЬФИДАХ ЦИНКА И КАДМИЯ
ЭI(СТРАКЦИОННО-СПЕКТРАЛЬНЫМ МЕТОДОМ
В. Т. Мищенко, Л. и. Ковальчук, л. А. Овчар, Н. А. Скрипиик,
В. А. Селезнева, Н. Б. Силина, л. п. Шилова
Сульфиды цинка и кадмия широко используются при синтезе катодо- и
электролюминофоров, а также люминофоров специального назначения.
При этом к полупроводниковой основе люминофоров предъявляются
высокие требования. Так, для люминофоров на основе сульфида цинка,
в которых оптимальная концентрация активатора находится на уровне
п- 10-2 о/о, глубина очистки по хромофорным примесям должна быть
10-4-10-6 [1]. Железо, кобальт, никель и медь, образующие в полу
проводниках глубокие электронные ловушки, часто называют «ядами»
люминесценции [2]. Поэтому разработка высокочувствительныхмето
дов определения микропримесей в сульфидах цинка и кадмия весьма
актуальна.
Предварительная обработка анализируемых сульфидов цинка и
кадмия растворами минеральной кислоты и окислителя приводит К' пе
реводу их в сульфаты. Это позволило нам провести некоторые модель
ные опыты на растворах сульфатов этих элементов.
272 УI<РАИНСКИй ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ, 1984, Т. 50, N~ 3
Литературные [3, 4], а также наши экспериментальные данные
позволяют заключить, что при использовании одного и того же реакти
ва - l-нитрозо-2-нафтола - можно экстрагировать все четыре опреде
ляемые элемента (рис. 1). При этом оптимальные значения рН укла
дываются в интервал 5,5-7,5. Такое значение рН не вызывает никаких
затруднений при работе с раствором сульфата кадмия, поскольку ка
тион последнего начинает ГИДРОЛИ30ваться при рН,...,8 и выше. Катион
2 б /0 рН -lqС 4- J
/00
Рис. 1. Зависимость степени экстракции R/Co (/), Си (2), Fe (3) и Ni (4) от рН раст
вора водной фазы. CLig-5,8·10-2 (1); 1·10-2 (2,4); 2,5·10-4 М (3); Сме - I ,З · I 0-2
(1); 1,25·10-4 (2); 6,1·10-5 (3); 2,5·10-4 М (4).
Рис. 2. Градуировочные графики ДЛЯ определения Си (1), Ni (2), Со (~) и Fe (4) в
сульфате цинка. Интенсивность линий определялась при различных Л, им: }- 327,3;
2-305,08; 3-304,4; 4-271,9.
цинка гидролизуется при рНэ--6. Поэтому в последнем случае экстрак
цию примесей желательно проводить в интервале рН водной фазы 5,5
5,8. Этим и вызвана необходимость вводить буферный раствор в ана
лизируемый раствор сульфата цинка.
В работе применяли реактивы квалификации «ос. ч.», дважды пе
регнанные органические растворители (спирты и хлороформ) и дваж
ды перекристаллизованный из раствора в гепгане l-нитрозо-2-нафтол.
Последний использовали в виде 0,4 О/О -ного раствора в этаноле. Водные
растворы готовили на бидистилляте. Ацетатный буферный раствор
(950 мл 2 Н. СНзСООNа+50 мл 2 н. СНзСООН+30 мл 2 н. раствора
NaOH) и 20 О/о-ный раствор гидроксиламина очищали экстракционным
методом с l-нитрозо-2-нафтолом, как и при экстракции примесей ме
таллов. Стандартные растворы солей последних готовили согласно
ГОСТу 4212-76. Вскрытие образцов и экстракционное концентрирова
ние примесей проводили в специально подготовленном вытяжном шка
фу в кварцевой и фторопластовой посуде, соблюдая требования при
работе с веществами особой чистоты. Введение J:3 раствор перекиси во
дорода в качестве окислителя сульфид-иона является нежелательным,
поскольку ее остаток может разрушать вводимый затем реактив. Ис
пользование для этой цели брома в смеси с четыреххлористым углеро
дом (2: 3) [5] дает вполне удовлетворительныерезультаты. Чтобы ус-
корить процесс восстановления образующегося при этом трехвалентно
го железа до двухвалентного, был применен гидроксиламин [6]. ЭКСТ
рагентом служила смесь изоамилового и изобутилового спиртов С хло
роформом в соотношении 1 : 1 : 15 [7].
Навеску 2 г сульфида цинка или кадмия смачивали 2-3 мл воды,
прибавляли 10 мл соляной кислоты И растворяли при нагревании. Ра
створ упаривали до объема 2-3 МЛ, охлаждали, прибавляли 1,5 мл
смеси брома с четыреххлористым углеродом (2: 3), закрывали стакан
часовым стеклом и оставляли на 1,5-2 Ч, затем упаривали до сухого
остатка, прибавляли 5-10 мл воды, 3-5 капель перекиси водорода и
снова раствор упаривали досуха.
К сухому остатку прибавляли 15 мл ацетатного буферного раство
ра, 5 мл раствора гидроксиламина гидрохлорида, 2 мл спиртового ра
створа l-нитрозо-2-нафтола, перемешивали, давали отстояться 15 мин.
Величина рН, контролируемая с помощью pH-метра, для раствора суль-
УКРАИНСКИй ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ. 1984. т. 50, Н!! 3 4-4-7 273
фата цинка должна составлять 5,4-5,7. При его б6льшем значении к
раствору добавляли по каплям разбавленную (1 : 20) соляную кислоту,
В случае необходимости рН повышали, вводя 0,2 Н. раствор ацетата
натрия. Для анализа растворов солей кадмия такая корректировка, как
правило, не требуется.
Раствор переносили в делительную воронку емкостью 100-200 мл
и экстрагировали образовавшиеся нитрозо-нафталатные комплексы
примесных элементов спиртово-хлороформнойсмесью порциями дваж
ды по 7,5 МЛ, а затем еще раз 5 мл. При этом водная фаза должна
стать бесцветной или предельно слабоокрашенной в желтый цвет.
В противном случае проводили еще одну экстракцию 5 мл смеси. Про
должительность каждой экстракции 1-2 мин.
Экстракты объединяли и фильтровали через сухой бумажный без..
зольный фильтр (для удаления капелек водной фазы) в' кварцевый ти
гель, добавляли 100 мг графитового порошка и упаривали досуха под
инфракрасной лампой. Остаток обрабатывали 2 мл концентрированной
азотной кислоты, выпаривали досуха и прокаливали в муфельной печи
при 400--4500 (ДЛЯ удаления органических веществ) в течение 5 мин.
Остаток тщательно перемешивали стеклянной палочкой.
Для учета количества примесей, вносимых с химическими реакти
вами, через все стадии анализа проводили холостой опыт. Спектры
фотографировали на спектрографе СТЭ-l с трехлинзовой системой ос
вещения щели и трехступенчатым ослабителем. Источник возбужде
ния - дуга постоянного тока (15 А, 220 В), ширина щели спектрогра
фа равна 10 мк, экспозиция - 90 с. Использовали графитовые электро
ды: нижний - 4,ОХ6,0 мм; верхний - заточен на конус с кратером
1,8Х8,0 мм. Каждую пару электродов подвергали очистке обжигом в
дуге постоянного тока при 15 А в течение 15 с.
В кратер нижнего электрода помещали 50 мг концентрата пробы
на графитовом порошке или 50 мг образца сравнения. К каждому ана
лизируемому составу предварительно примешивали по 5 мг хлористого
серебра. Верхний электрод заполняли смесью из хлористого натрия
(5 о/о) и графитового порошка.
Образцы сравнения готовили на основе спектрально чистого гра
фитового порошка. Головной образец содержал 0,5 О/О каждого из оп
ределяемых элементов. Последующие образцы готовили разбавлением
головного графитовым порошком. Спектры фотографировали на фото
пластинках СП тип 11, чувствительностью 15-17 ед. ГОСТ. Градуиро
вочные графики СТрОИЛИ в координатах разность почернений аналити
ческой линии и фона ~S - логарифм концентрации (С, о/о) (рис. 2).
Проверка химико-сяектравьноге метода определения Ре, Со, NI, Cu (навеска ZnS04 или
ZпS-2 г, К=20)
Найдено, мае. % (усредненные значения)
СисоNlРе
Коnи- I--------------
чество
проб
Характеристина пробы
Номер
опыта
1
2
3
4
ZпSО4(<<ч. д. а.»)
ZпSО4(<<ч. д. з.»)+по 5·10-5 % Fe,
Со, Ni, Си
Разность*
Отклонение"*
ZnS04 (очищ.)+по 2,5.10-5 % Fe,
Со, Ni и Cu
Отклонение**
ZnS (очищ.г-ь-по 5·10-5 % Fe и
Со; 3·10-5 % Ni и 5·10-6 % Си
Отклонение" *
2 1.10-52,1.10-55,0·10-61,6.10-5
6 5·10-5 7 0·10-5 4 5·10-6 7 5·10--5
5:5.10-5 4:8.10-5 4:0.10-5 5:8.10-5
+10,0 -3,0 -20,0 +17,0
2 2,5.10-5 2,7.10-5 2,05·10-52 4.10-5
О +8,0 -17,0 '-4,0
5 5,6.10-52,5.10-54,1.10-54,2.10-6
~12,O ~14,7 -17,6 -16,0
111 Разность данных опытов 2 и Г; ** от введенного КО..личества, отн. %.
274 УКРАИНСКИй ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ, 1984. т. 50, Н2 3
M(B-N)
Концентрацию примеси рассчитывали по формуле Х= ,
т
где М - массовая доля концентрата, г; В - массовая доля примесей в
концентрате, о/о; N - массовая доля примесей в холостом опыте, о/о;
т - масса навески препарата, г.
Аналитические линии и предел обнаружения примесных элементов
(он рассчитан с учетом коэффициента концентрирования К примесных
элементов, равного 20) следующие: Fe-3020,6 и 2718,0 А (5·10-6 О/о),
Со-3044,0 (5·10-6), Ni-3050,8 (3·10-6), Си-3247,5 И 3274,9 А
(5 ·10-7 0/0), то есть предел обнаружения определяемых примесей пред-
лагаемым методом примерно на порядок ниже, чем заводские требо
вания по чистоте сульфатов цинка и кадмия (Fe - 5·10-5, Си - 5·10-6,
Ni И Co-l·10-5 о/о).
Точность метода была проверена путем введения в пробы добавок
примесных металлов и их определения. Добавки вводили в пределах
2,5· 10-5-5,0· 10-5 о/о. Как следует из таблицы, добавки найдены с ошиб
кой не более 20 о/о, что можно признать вполне удовлетворительным.
Для сравнения мы провели опыты по определению примесных эле
ментов экстракционно-спектрофотометрическим методом, который ба
зируется на групповом извлечении примесей, их разделении и определе
нии спектрофотометрическим методом по известным индивидуальным
цветным реакциям [6]. В пробы сульфатов цинка и кадмия, содержа
щие по 1 г основного вещества, вводили 5· 10-5 О/О каждого примесного
элемента (n= 3-;-.1 О). Экстракцию проводили так же, как описано вы
ше. Введенные добавки найдены с относительной ошибкой 6-17 О/о.
Примерно такие же ошибки дает предлагаемый нами химико-спект
ральный метод анализа (таблица), позволяющий в заводских условиях
проводить анализ более быстро и с меньшим числом используемых ре ..
активов, чем экстракционно-спектрофотометрическиЙ.
1. Гугель Б. М. Люминофоры для электровакуумной промышленности.- М. : Энергия,
1967.- 105 с.
2. Левилин В. /1. Фотолюминесценция жидких н твердых веществ.- М. : Гостехиэдат,
1951.- 306 с.
3. Стары И. Экстракция хелатов.- М. : Мир, 1966.- 392 с.
4. Комплексные соединения в аналитической химии / Ф. Умланд, А. Янсен, д. Тириг,
Г. ВЮНШ.- М. : Мир, 1975.- 531 с.
5. Пономарев А. и. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных
пород.- М. : Изд-во АН СССР, 1961.- 340 с.
6. Марченко з. Фотометрическое определение элементов.- М. : Мир, 1971.- 501 с.
7. Волохов Ю. А., Кузьмин Н. М. Экстракционное концентрирование.- М. : Наука,
1971.- 272 с.
Физика-химический институт АН УССР, Одесса
ВНИИлюминофОРО8. Ставрополь
УДК 541.49:546.73
Поступила 18.01.83
ВЗАИМОДЕйСТВИЕ КОБАЛЬТА (11) С о-ФЕНАНТРОЛИНОМ
В ПРИСУТСТВИИ ЭРИОХРОМА3УРОЛА S
И ТЕТРАБРОМФЕНОЛСУЛЬФОФТАЛЕИНА
Н. л. Шестидесятная, л. В. Гаевекая
Разнолигандные комплексные соединения применяются широко в прак
тике химического анализа [1]. Для Со (11) известны комплексные со
единения с гетероциклическими 'аминами и анионами оксиксантеновых
и 1,2-диоксиантрахиноновых красителей [2-5]. Представляло интерес
исследовать взаимодействие кобальта в присутствии о-фенантролина с
кислотными красителями трифенилметанового ряда, отличающихся по
своей природе и наличию хелатообразующихгрупп.
УКРАИНСКИй ХИМИЧЕСКИй ЖУРНАЛ, 1984, т. 50. Н2 3 4* 275
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-183255 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0041–6045 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:26:44Z |
| publishDate | 1984 |
| publisher | Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мищенко, В.Т. Ковальчук, Л.И. Овчар, Л.А. Скрипник, Н.А. Селезнева, В.А. Силина, Н.Б. 2022-02-07T21:37:56Z 2022-02-07T21:37:56Z 1984 Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом / В.Т. Мищенко, Л.И. Ковальчук, Л.А. Овчар, Н.А. Скрипник, В.А. Селезнева, Н.Б. Силина, Л.П. Шилова // Украинский химический журнал. — 1984. — Т. 50, № 3. — С. 272-275. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183255 543.423.064 Разработка высокочувствительных методов определения микропримесей в сульфидах цинка и кадмия весьма актуальна. ru Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Аналитическая химия Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом Determination of Iron, Cobalt, Nickel and Copper Microimpurities in Zinc and Cadmium Sulphides by Extraction-Spectral Method Article published earlier |
| spellingShingle | Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом Мищенко, В.Т. Ковальчук, Л.И. Овчар, Л.А. Скрипник, Н.А. Селезнева, В.А. Силина, Н.Б. Аналитическая химия |
| title | Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом |
| title_alt | Determination of Iron, Cobalt, Nickel and Copper Microimpurities in Zinc and Cadmium Sulphides by Extraction-Spectral Method |
| title_full | Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом |
| title_fullStr | Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом |
| title_full_unstemmed | Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом |
| title_short | Определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом |
| title_sort | определение микропримесей железа, кобальта, никеля и меди в сульфидах цинка и кадмия экстракционно-спектральным методом |
| topic | Аналитическая химия |
| topic_facet | Аналитическая химия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/183255 |
| work_keys_str_mv | AT miŝenkovt opredeleniemikroprimeseiželezakobalʹtanikelâimedivsulʹfidahcinkaikadmiâékstrakcionnospektralʹnymmetodom AT kovalʹčukli opredeleniemikroprimeseiželezakobalʹtanikelâimedivsulʹfidahcinkaikadmiâékstrakcionnospektralʹnymmetodom AT ovčarla opredeleniemikroprimeseiželezakobalʹtanikelâimedivsulʹfidahcinkaikadmiâékstrakcionnospektralʹnymmetodom AT skripnikna opredeleniemikroprimeseiželezakobalʹtanikelâimedivsulʹfidahcinkaikadmiâékstrakcionnospektralʹnymmetodom AT seleznevava opredeleniemikroprimeseiželezakobalʹtanikelâimedivsulʹfidahcinkaikadmiâékstrakcionnospektralʹnymmetodom AT silinanb opredeleniemikroprimeseiželezakobalʹtanikelâimedivsulʹfidahcinkaikadmiâékstrakcionnospektralʹnymmetodom AT miŝenkovt determinationofironcobaltnickelandcoppermicroimpuritiesinzincandcadmiumsulphidesbyextractionspectralmethod AT kovalʹčukli determinationofironcobaltnickelandcoppermicroimpuritiesinzincandcadmiumsulphidesbyextractionspectralmethod AT ovčarla determinationofironcobaltnickelandcoppermicroimpuritiesinzincandcadmiumsulphidesbyextractionspectralmethod AT skripnikna determinationofironcobaltnickelandcoppermicroimpuritiesinzincandcadmiumsulphidesbyextractionspectralmethod AT seleznevava determinationofironcobaltnickelandcoppermicroimpuritiesinzincandcadmiumsulphidesbyextractionspectralmethod AT silinanb determinationofironcobaltnickelandcoppermicroimpuritiesinzincandcadmiumsulphidesbyextractionspectralmethod |