БОР анализ В, AM 10,811 Качественная реакция на бор

Бензоин

Фенил-α-оксибензилкетон; α-окси-α-фенилацетофенон C₁₄H₁₂O₂, ММ 212, 25

Бесцветные (бледно-желтые) кристаллы; t_пл 133—137°С; t_кип 343—344°С (768 мм рт. ст.), 194°С (12 мм рт. ст.); растворим (г/100 в воде 0,03, пиридине 20(25°С), малорастворим в эфире; при нагревании растворим в эт., ац., раствор в эт. не флуоресцирует. Восстановитель— легко окисляется кислородом воздуха.

Применяют для ФлО бара в кремнии, SiCl₄, минеральном сырье, воде [77, 119, 403, 633].

ФлО бора. В среде вода — эт. при  рН 12,8 бензоин с бором образует ВКС,

флуоресцирующее в области 450—520 нм, максимум свечения достигается через 4 мин, затем медленно падает. В присутствии комплексова III, KCN, Nа₂СО₃ избирательность высокая. Мешают — Fe(III), Al, Mn(II), V(V), Cr(III), оксалат, тартрат, кислород из растворов выдувают азотом; фторид усиливает свечение.

Выполнение ФлО. К 1 мл анализируемого раствора с содержанием 0,5—30 мкг бора вносят 0,5 мл буферного раствора (7,5 г глицина и 5,85 г NaCl в 1 л воды смешивают с 450 мл 0,1 М раствора NaOH), 4 мл эт., 0,5 мл 0,5%-ного раствора бензоина. Измеряют яркость свечения в течение 5—15 мин после добавления бензоина.

1,1′-Диантримид

1,1′-Диантрахинониламин

C₂₈H₁₅O₄N, ММ 429, 44

 Буро-красные мелкие кристаллы (порошок); растворим в конц. H₂SO₄, хлф.. хлорбензоле, нитробензоле; почти нерастворим в воде, эт., ац., бзл., эфире. В конц. H₂SO₄ поглощает свет в λ_mах = 660 нм, продукт его окисления в λ_mах= 530 нм.

Применяют для ФО бора в сталях, горных породах, почвах, алюминии, его сплавах, сшивах хрома [279; 403; 420; 430, с. 22—28], молибдена [493], удобрениях [119], ФО германия [372].

ФО бора. Диантримид с бором в растворах серной кислоты (не менее 88%) при нагревании (100°С) в течение часа образует ВКС, которое поглощает свет в λ_mах= 630 нм. Мешают V(V), Cr (I II), Ge, Те (IV), F~, Br^—, I^—, окислители. Примеси обычно отделяют осаждением раствором NaHCOe. По чувствительности уступает куркумино-вому методу.

Выполнение ФО. В кварцевую пробирку с притертой пробкой вносят 4 мл анализируемого раствора с содержанием менее 50 мкг бора, 26 мл конц. H₂SO₄, 10 мл 0,05%-ного раствора диатримида в конц. H₂SO₄, перемешивают. С закрытой пробкой (!!) помещают на 1 ч в кипящую воду, охлаждают. Измеряют ОП при 630 нм. Выполнение холостого опыта обязательно.

Кармин и карминовая кислота

Карминовый красный

С₂₂Н₂₀О₁₃, ММ 492,40 (I); С₁₇Н₁₀О₁₀, ММ 374,26 (II) Карминовая кислота (II)—красные кристаллы (иглы); темнеет при 130°С; разлагается около 250°С; растворима в воде, эт., конц. H₂SO₄, растворах щелочи; нерастворима в бзл., хлф.; оптически активна. В спектре поглощения есть полоса с λ_mах= 495÷498 нм. Константы ионизации pK₁ = 5,87, рК₂=8,81.

Применяют для ФО бора в рудах, минералах, воде, почвах, сталях, стекле, сплавах, удобрениях, солях [34, 119, 279, 356, 357, 403, 682], диборане [672], ФО циркония, ниобия и молибдена [363, 372], титана [372], алюминия [403].

ФО бора. Красная окраска кармина в растворах H₂SO₄ с содержанием ≥ 90% кислоты синеет в присутствии борной кислоты. Спектр поглощения синего продукта содержит полосу с λ_mах= 590÷610 нм, E₅₈₅=7·10³; окраска развивается 40—240 мин, устойчива длительное время. Мешают — окислители, 10 (крат) Ti(IV), F^—, равные количества Ge, Mo(VI), SiO²₃^—, Ni, Fe(III), Co, Mn(II), Mn(VII), Zn, Pb, ЩЗМ.

Выполнение ФО. В мерную колбу вместимостью 50 мл вносят 5 мл анализируемого раствора с содержанием до 20 мкг бора, 5 капель конц. НСl, 20 мл 0,025%-ного кармина в конц. H₂SO₄, затем до метки конц. H₂SO₄. Перемешивают, измеряют ОП через 1 ч при 580—610 нм относительно раствора реагентов

Кристаллический фиолетовый (КрФ)

C₂₅H₃₀N₃Cl·9H₂O, ММ 570, 12

Кристаллы (иглы) с желто-зеленым блеском или зеленым металлическим (безводный краситель); t_пл 194— 196°С; растворим в воде, эт. В вод-ных растворах мономер поглощает свет в λ_mах= 590 нм, димер— в λ_mах= 540 нм; константа димериза-ции К_дим=1,1·10³ (рН 4—5,5). Константа распределения в системе хлф.— воде для КрФ+Сl^— 3700 (25°С), 1300 (40°С), для КрФ₂SO₄ 4,30 (25°С), 2,0 (40°С).

Растворы обесцвечиваются под действием Na₂SO₃. рН гидролиза 9,5. Очищают кристаллизацией из 1 %-ного NaCl и эт.

Применяют в качестве рН-индикатора [67], для ЭФО бора в минеральном сырье, угле, воде [34, 119, 403], ЭФО рения [80], золота в свинцово-цинковом производстве [153], ЭФО сурьмы, таллия [153, 564], концентрирования примесей [201, с. 27—31].

ЭФО бора. В растворах борной и салициловой кислот реагент образует ИА, экстрагируемый бзл. Спектр поглощения ИА в экстракте содержит полосы с λ’_mах=545 нм и λ»_mах=600 нм. Мешают — элементы, оксалаты которых образуют ИА с реагентом, поэтому бор предварительно отделяют; избыток салициловой кислоты отгоняют или маскируют Fe (III).

Выполнение ЭФО. Водный раствор с рН 6,0, содержащий до10 мкг бора, вливают в кварцевую чашку, добавляют 2 мл насыщенного раствора салициловой кислоты, выпаривают на водяной бане досуха, нагревают еще 20 мин, охлаждают. Прилипают 2 мл 0 2%-ного раствора кристаллического фиолетового, 10 мл 0,1 М HCl, переливают в делительную воронку, вливают 4 мл бзл; экстрагируют-измеряют ОП экстракта при 585 нм. 

Куркумин

Бис-(4-окси-З-метоксицинаммонил)-метан; 1,7-бис-(4-окси-3-метоксифенил)-гептадиен-1,6-дион-3,5

С₂₁Н₂₀О₆, ММ 368, 38

Оранжево-желтые кристаллы; 183°С; растворим в метаноле, эт., бзл., ац., растворах щелочей, конц. СН₃СООН, конц. H₂SО₄; нерастворим в воде, малорастворим в эфире. В спектре поглощения этанольного раствора есть полоса с λ_mах= 430 нм. Очищают перекристаллизацией из водно-ацетонового раствора.

Применяют в качестве рН-индикатора [67], для ЭФО бора в сталях, сплавах на разных основах, почвах, воде, кремнии, графите [34, 119, 279, 372, 639, 725, 750], ФО бериллия [414].

ЭФО бора. Куркумин с бором в кислой среде образует ВКС, в спектре которого есть полоса с λ_mах= 555 (533) нм, Е=146·10³. ВКС экстрагируется циклогексаноном. Чувствительность и воспроизводимость лучше в безводной среде. Борную кислоту предварительно отделяют дистилляцией в виде борнометилового эфира; F^— маскируют солями алюминия.

Выполнение ЭФО. В платиновую чашку вносят <20 мл анализируемого раствора, 1 мл 10%-ного раствора NaOH, выпаривают досуха на водяной бане. Приливают 3 мл раствора куркумина (0,125 г куркумина растворяют в 100 мл конц. СН₃СООН при слабом нагревании), выдерживают 5 мин при 60°С и остаток полностью растворяют при помешивании. Охлаждают, вливают 3 мл раствора [к 50 мл конц. H₂S0₄ добавляют медленно (!!) 50 мл 96%-ной СН₃СООН], хорошо перемешивают, оставляют стоять 20 мин при 25°С, разбавляют 20 мл бидистиллята и 80 мл воды, переносят в делительную воронку, добавляют 15 мл экстрагента (1 г фенола растворяют в 100 мл циклогексанона), обмывая остатки раствора на платиновой чашке, сливают их в делительную воронку. Экстрагируют 2 мин. Повторяют экстракцию 4 мл экстрагента. К объединенным экстрактам объемом 8 мл приливают 1 мл ац. и доливают до объема 10 мл экстрагентом. Измеряют ОП при 555 нм относительно раствора экстрагента.

Маннит

Борная кислота с маннитом образует маннитборную кислоту рК — 4(5, 36), которую титруют в присутствии индикаторов потен-циометрически, амперометрически [119, 403]. Мешают — слабые кис-лоты: H₂CO₃, H₂SiO₃, СН₃СООН и др.; ионы комплексообразователи Al, Cr(III), Zr, Ti, Fe(III); некоторые из них маскируют ЭДТА винной, лимонной кислотами; в присутствии F^— прибавляют СаСl₂

Выполнение ТТО. Анализируемый раствор нейтрализуют по метиловому красному, приливают 2—3 мл 0,1 н. НСl, закрывают колбу пробкой с обратным холодильником, кипятят 15—20 мин для удаления С0₂, смывают холодильник свежепрокипяченой водой, закрывают колбу с раствором пробкой с трубкой, заполненной натронной известью, охлаждают. Нейтрализуют раствор 0,1 н. NaOH до появления желтой окраски, вносят 2 г маннита, 2 капли фенол-, тимолфта-леина, титруют 0,1 н. NaOH (бескарбонатным) до появления розовой окраски. Снова добавляют 1—2 г маннита, титруют. Титрование продолжают до тех пор, пока добавление очередной порции маннита не будет изменять окраску раствора от фенолфталеина (можно сразу добавлять большой избыток маннита 7—10 г).

Метиленовый синий

Метиленовая синь; метиленовый голубой C,₆H₁₈N₈SC1-3H₂0, ММ 443,91

Темно-зеленые кристаллы (порошок) с бронзовым блеском; легкорастворим в горячих воде, эт., труднее в холодных; растворим в ИАС, бутаноле, амиловом спирте, конц. H₂SО₄; нерастворим в бзл., эфире, хлф. Легко восстанавливается, Е₀= +0,53 В. В водных растворах мономерная форма поглощает свет в λ_mах=668 нм, димер — в λ_mах= 612 нм; константа димеризации К_дим = 5,00·10³ (рН 4— 5,5).

Применяют в титриметрии как окислительно-восстановительный индикатор [67], ЭФО перрената [80], ЭФО бора в кремнии, сталях, сплавах, воде [119, 367, 403, 493], в окиси свинца [59], урана в отходах производства [135], бора фосфорнокальциевом стекле [58], бороснлнкатных пленках [60], вольфраме, молибдене, никеле, ниобии, их сплавах [272].

ЭФО бора. Бор в присутствии фторида и метиленового голубого в 0,3 М HF при рН<1 образует ИА, экстрагируемый дхл. В дхл. ИА поглощает свет в λ_mах= 665 нм, E=14·10³. Окраска в экстракте устойчива.

Мешают — ReO₄^— , СlO₄^— , Ta(V), ионы, образующие в присутствии галогенидов анионы, например Tl(III), In. Метод позволяет выполнять ЭФО бора без отделения примесей и основы.

Выполнение ЭФО. Анализируемый раствор, содержащий до 10 мкг бора с рН 1, вливают в полиэтиленовую воронку вместимостью 200 мл, воду до объема 50 мл, 10 мл 5%-ного раствора HF. Через 30 мин по каплям добавляют 3%-ный раствор КМnO₄ до слабо-розовой окраски, 2 мл 4%-ного раствора соли Мора в 0,35%-ном растворе H₂SO₄, разбавляют водой до 100 мл, вливают 20 мл 0,001 М раствора метиленового голубого. Экстрагируют 20 мл дхл. в течение 1 мин. Измеряют ОП экстракта при 660 нм.

Нитрохромпиразол

Бис-(4-диметиламино-3-нитрофенил) -антишрилкарбинол

C₂₈H₃₀N₆O₆, ММ 546, 59

Темно-оранжевый порошок; нерастворим в воде; хорошо растворим в органических растворителях, растворах разбавленных кислот. Устойчив к окислителям, восстановителям. Применяют для ЭФО бора в сталях, сплавах молибдена, вольфрама [92, 277, 278], ЭФО тантала в стали [463].

ЭФО бора. Реагент с F^—и бором при рН 0,5—2,0 образует ИА, экстрагируемый дхл. ИА поглощает в λ_mах= 575 нм. Мешают — ReO₄^—, ClO₄^—, Ta(V).

Выполнение ЭФО. Вливают 1 мл анализируемого раствора 5 М по Н₃РO₄ с содержанием 2,5—25 мкг бора в полиэтиленовую пробирку с пробкой, добавляют 1 мл 4 М раствора NH₄F, перемешивают, оставляют стоять на 10 мин, приливают 8,5 мл воды, 0,6 мл 0,04%-ного нитрохромпиразола [краситель растворяют в растворе Н₃РO₄ (1:4); раствор годен в течение недели], 5 мл дхл. Через 2—3 мин экстрагируют 1 мин круговым движением, переливают в делительную воронку. После разделения фаз измеряют ОП экстракта при 575 нм относительно дхл.

Сорбит

Сорбитол

C₆H₁₄O₆, ММ 182, 17

Бесцветные сладкие кристаллы; кристаллизуется с 0,5 или 1 молекулой воды; t_пл ПО—114°С (безводного), 75°С моногидрата; хорошо растворим в воде, горячем эт., хуже в холодном эт.

Водные растворы оптически деятельны, показывая слабое левое вращение [α]²⁰_D= —2,0°, которое в присутствии боратов переходит в правое [α]²⁰_D= +1.4°; обладает восстановительными свойствами.

Применяют для ТТО бора [403, 666], в качестве маскирующего реагента при ФО иттрия, иттербия [467].

ТТО бора. Титрование бора проводят так же, как и с маннитом

Ферроин

ВКС железа (II)

C₃₆H₂₄N₆FeCl₂(SO₄), ММ 667,34

Коричневые кристаллы; малораство-рнм в воде, хорошо в эт. Потенциал перехода окраски в 2М H₂SO₄+l,06 В, 4М H₂SO₄+0,90 B,0,05M H₂SO₄+l,10B; рН 0,05+1,13 В, рН 2,5+120 В.

Применяют как индикатор для окислительно-восстановительных титрований [620], ЭФО железа в гипофосфите натрия [276], ЭФО рения [80], бора [664], ФО кислорода в растворах [726], церия [518].

ЭФО бора. В растворах салицилата, борной кислоты и феррон-на при рН 6—7 образуется ИА, экстрагируемый хлф. В спектре ИА есть полоса поглощения с λ_mах= 516 нм. Мешающие ЭФО Сu (II), Zn маскируют ЭДТА.

Выполнение ЭФО. Анализируемый раствор с содержанием 0,01—2,5 мкг/мл бора и рН«5 вносят в делительную воронку, добавляют 5 мл 10%-ного раствора салициловой кислоты (салнцилата натрия), устанавливают рН 6—7, вносят 2 мл 1%-ного раствора ЭДТА, 5 мл 10^-2 М раствора ферроина. ИА экстрагируют 10 мл хлф. Измеряют ОП экстракта при 516 нм.

Хинализарин

1,2,5,8-Тетраоксиантрахинон С₁₄Н₈О₆, ММ 272,22

Темно-красные иглы (порошка) с зеленоватым металлическим блеском; плавится выше 275°С, возгоняется; нерастворим в воде; малорастаорим в эт., эфире, ац., нитробензоле; растворим в растворах щелочей, конц. H₂SO₄. Очищают перекристаллизацией из ац., нитробензола. В конц. H₂SO₄ поглощает свет в λ_mах=580 нм.

Применяют для ФО бора, в чугунах, сталях [372, 403], сплавах легких металлов, тугоплавких [87, 372], почвах, древесине [403], графите [403], водах [34, 279, 403].

ФО бора. Хинализарин с бором в растворах 92—94%-ной H₂SO₄ образует ВКС с λ_mах= 600 нм; окраска возникает быстро и устойчива во времени.

Мешают — окислители: нитраты, Cr (VI); Ge и др.; F-; Сu (II); Cr (III) (окраской). Большей контрастностью обладает ацетилхинализарин, который образуется в растворах H₂SО₄ и СН₃СООН.

Выполнение ФО. К 1 мл анализируемого раствора с содержанием до 50 мкг бора приливают 9 мл раствора ацетилхинализари-на (20 мг хинализарина растворяют в смеси из 750 мл конц. H₂SО₄ и 250 мл конц. СН₃СООН), после перемешивания измеряют ОП при 620 нм относительно раствора реагентов.

 

Бор анализ