2.4. Определение фосфора в виде фосфорномолибденовой сини

Фосфат – ионы в кислой среде в присутствии избытка молибдата образуют обладающую слабо-желтой окраской фосфорномолибденовую гетерополикислоту H₃[P(Mo₃O₁₀)₄]·nH₂O, поглощающую излучение в УФ спектральном диапазоне. Это соединение используют для определения фосфора в относительно концентрированных растворах.

Восстановлением фосфорномолибденовой кислоты получают интенсивно окрашенную фосфорномолибденовую синь. Использование этой формы позволило разработать высокочувствительный способ определения фосфора. Восстановление проводят в мягких условиях для того, чтобы избежать восстановления присутствующих в растворе свободных ионов молибдата. В качестве восстановителей используют аскорбиновую кислоту, гидразин, соль Мора, SnCI₂ и др. Интенсивность окраски фосфорномолибденовой сини зависит от реагента, применяемого для восстановления, и кислотности раствора. В виде фосфорномолибденовой сини фосфор определяют в сталях, никеле, меди, хроме, алюминиевых и титановых сплавах, органических соединениях, биологических материалах, нефтепродуктах, природных и сточных водах. Этим способом можно определять ортофосфаты в присутствии фосфитов и органических соединений фосфора.

Определению фосфора в виде фосфорномолибденовой сини мешают сильные восстановители и окислители, а так же мышьяк (V), кремний и германий, образующие с молибдатом гетерополикислоты, восстанавливающиеся до соответствующих синей. Мешающее влияние титана и циркония связано с тем, что в процессе получения фосфорномолибденовой сини эти элементы катализируют восстановление молибдата.

Реагенты

Стандартный раствор фосфора, 0,1мг/ мл.

Молибденовый реактив: 20г (NH₄)₆Mo₇O₂₄ *H₂O растворяют в 1л 5M H₂SO₄ и хранят в полиэтиленовой посуде.

Соль Мора (NH₄)₂Fe(SO₄)₂*6H₂O, 10%-ный раствор.

Выполнение работы.

I. В пять мерных колб вместимостью 50,0 мл вводят стандартный раствор фосфора с содержанием (мг) : 0,10;0,15;0,20;0,25 и 0,30 соответственно, 5 мл раствора молибденового реактива, 2 мл раствора соли Мора. Содержимое колб разбавляют водой до метки. Растворы фотометрируют относительно воды спустя 15 – 20 мин после приготовления и строят градуировочный график.

II. Для определения фосфора в анализируемом растворе аликвоту этого раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50,0 мл. С раствором проводят те же операции и в той же последовательности, что и при приготовлении растворов, используемых для градуировки. Спустя 15 – 20 мин после приготовления раствор фотометрируют относительно воды. Содержание фосфора находят по градуировочному графику.

фтепродуктах.лавах, органических соединениях, биологических материалах, яемого для восстановления, и кислотности раствора.0000

2.5. Определение хрома дифенилкарбазидом

Дифенилкарбазид в кислой среде взаимодействует с хромом (VI) с образованием растворимого соединения красно-фиолетового цвета. В спектре поглощения продукта реакции наблюдается интенсивная полоса с λ_max= 546 нм и ε_max= 4,2*10⁴ .

Эту фотометрическую реакцию изучали не однократно, однако механизм ее до конца не выяснен. Предполагают, что сначала дихромат-ион окисляется дифенилкарбазида до дифенилкарбазона:

Образующиеся в результате этой окислительно-восстановительной реакции продукты Cr(III) и дифенилкарбазон далее взаимодействуют друг с другом с образованием хелата катионного типа неустановленного состава. В ряде исследований высказывается точка зрения, что соотношение Cr(III): дифенилкарбазон в хелате равно 1:1. В пользу такого механизма свидетельствует тот факт, сектор поглощения соединения, образующегося из Cr(VI) и дифенилкарбазида, совпадает со спектром поглощения соединения Cr(III) с дифенилкарбазоном. Однако раствор Cr(III) нельзя использовать для анализа, так как его кинетически инертные аква- и галогенаквакомплексы взаимодействуют с дифенилкарбазоном крайне медленно. В то же время с хромат-ионом ( дихромат-ионом) хелат образуется мгновенно.

Установлено, что на интенсивность окраски образующегося катионного хелата существенное влияние оказывают чистота реагента и кислотность раствора. Оптимальной является кислотность 0,05 – 0,1М по серной кислоте. Не следует использовать для подкисления соляную кислоту.

Реакция Cr(VI) с дифенилкарбазидом очень чувствительна и достаточно селективна. Подобно Cr(VI) с дифенилкарбазидом реагирует Mo(VI), но реакция менее чувствительна. Окрашенные соединения с реагентом способны давать Fe(III) и V(V).

Реагенты

Стандартный раствор дихромата калия с содержанием хрома 0,01мг/мл.

Дифенилкарбазид, 0,25%-ный водно-ацетоновый раствор (вода : ацетон 1:1)

Серная кислота, 3М раствор.

Выполнение работы.

I. В пять мерных колб вместимостью 50,0 мл вводят стандартный раствор дихромата калия с содержанием хрома (мг) : 0,01;0,02;0,03;0,04;0,05 соответственно,20 мл воды, 2 мл раствора серной кислоты, 1 мл раствора дифенилкарбазида. Содержимое колб разбавляют водой до метки. Растворы фотометрируют относи

2.6. Определение железа [III] в виде роданида методом

калибровочного графика

Ион железа (III) с ионами роданида, в зависимости от концентрации последних, образует ряд комплексных ионов кроваво-красного цвета, обуславливающих различную интенсивность окрашенного раствора

Fe³⁺ + nNCS ^-  Fe(NCS)_n^(3-n)

где n – число ионов роданида, связанных в железо-роданидный комплекс (n может изменяться от 1 до 6).

Для фотометрирования необходимы строго определенные соотношения в растворе между концентрацией различных комплексных ионов. Это достигается добавлением реактива в количестве, дающем возможность создавать постоянный избыток ионов роданида.

В настоящей работе этот избыток составляет 0,13 моль/л. Такому избытку роданида соответствует преимущественное образование комплексного иона Fe(NCS)₄^-. Красная окраска раствора, принадлежащая недисссоциированной соли и комплексным соединениям, неустойчива. Раствор бледнее вследствие восстановления ионов железа ионами роданида, особенно в присутствии некоторых катализаторов. Поэтому фотометрировать раствор необходимо сразу же после приготовления. Область максимального поглощения света окрашенным раствором 400-450 нм.

Определению железа в виде роданида мешают ионы, образующие комплексные соединения с ионами железа (III). Например, F ^-,Cl ^-,PO₄^{3 -},AsO₄^{3 –} и C₄H₄O₆^{2 -} ослабляют окраску даже в кислой среде; CH₃COO ^-, SO₄^{2 -} ослабляют окраску в слабокислой среде; мешают также восстановители, способные восстанавливать трехвалентное железо до двухвалентного (S^{2 -}, SO₃^{2 -}, I ^-, Sn^{2 +}), и различные окислители, разрушающие роданид-ион (MnO₄ ^-, NO₂^-, Cu^{2 +}, H₂O₂, концентрированная H₂SO₄).

Чувствительность метода – 2,5 мкг железа в 50 мл конечного объема при толщине слоя окрашенного раствора 5 см.