РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ анализ Качественная реакция на Редкоземельные элементы

Антипирин С

C₃₂H₂₈N₈O₁₀S₂, ММ 748,76 Темно-красный порошок; хорошо растворим в воде, слабокислых и щелочных растворах, ДМФА. В спектре раствора имеется полоса поглощения с λ_mах= 600 нм (рН 1,5—3). Четырехосновная кислота.

Применяют для ФО лантана [525, 526].

ФО лантана. Реагент с лантаном при рН 2,5 образует ВКС, в спектре которого имеются полосы поглощения с λ’_mах=735 нм, Е—= 100·10³ и λ»_mах=660 нм.

Фактор избирательности (рН 2,5): 0,7 Th; 0,3 Fe (III); 0,73 Zr; 1 3 Сu (II) 2,5 V (IV); 2,7 In; 3 Ni; 3,5 Pd; 4,2 HI; 5,8 Sn (IV); 9,6 Be; 11 Al; 12 Fe (II); 14 Co; 39 Mo (VI); 64 Pb; 112 Zn; 130 Ca; 415 Cr (III); 900 Cd; 2200 Ba; Mn (II); 130 ЭДТА; 200 оксалатов; 1850 F^—; 1900 NO₃^—;3000 SO²₄^—;4000 сульфосалицилата; 5000 цитрата; 42000 аскорбиновой кислоты; любые количества тиомочевины. Другие РЗЭ дают подобную реакцию; элементы подгруппы иттрия лучше маскируются ЭДТА, чем цериевой подгруппы.

1,8-Диоксинафталин-3,6-Дисульфокислота-2,7-бис-(азо-1 )-2-фениларсоновая кислота)

C₂₂H₁₈О₁₄N₄S₂As₂, ММ 776,38

Темно-красный (почти черный) порошок; растворим в воде, кислотах, растворах Na₂CО₃, NaHCО₃, нерастворим в ац., эт., эфире, водном насыщенном растворе NaCl. В спектре раствора имеется полоса поглощения с λ_mах= 540 нм; λ_mах= 665 нм (Н₇R⁺). Константы ионизации: рК₀= -5,04; рК₁ = 0,80; рК2 = 2,83; рКз = 2,53; рК₄  = 4,96; рК₅ = 6,96; рК₆=8,43; рК₇= 10,2; рК₈= 12,4. Нейтральные растворы устойчивы неограниченное время; наименьшая растворимость в 6 М НСl. Очищают от арсеназо I осаждением из водных растворов конц. НСl.

Применяют для ФО церия в сталях [ИЗ, 518, 614, с. 156—158], лантана в сталях, чугунах [201, с. 98—104, 329], суммы РЗЭ в минеральном сырье, рудах [196, 372, 493], магнитных сплавах [557], неодима в церийсодержащих растворах ,[558]’, гафния, иттрия в магнитных сплавах [92], гафния в стали [41], хрома в стали [575J, в качестве металлоиндикатора при ТТО РЗЭ в технологических продуктах и стоках [283].

Выполнение ФО. В мерную колбу вместимостью 25 мл вливают анализируемый раствор, содержащий 1 —10 мкг неодима и до 10 мкг церия, воды до объема 10 мл, нейтрализуют до рН 7,1, вливают 0,5 мл 30%-ного Н₂0₂, 2 мл 0,01%-ного раствора арсеназо III, буферный раствор с рН 7,1 до метки. Измеряют ОП относительно ра-отвора реагентов.

Арсеназо I

РЗЭ с арсеназо I при рН 6,5—9,0 образует ВКС, спектр которо-го содержит полосы с близкими λ_mах= 540÷560 нм, Е₅₈₀=(22÷ 25)·10³, Е₆₀₀=(13,5÷15)·10^s.

Мешают —Sc, U (VI), Сu (II), Al, Th, V (IV), Zr, In, Pd, He(III).

Применяют для ФО суммы РЗЭ в монацитах, сплавах железа, титана, ниобия, ванадия, хрома, меди, бериллия [109, 259, 518], в качестве металлоиндикатора при ТТО гадолиния [274], иттрия в хромоиттриевых сплавах [484]-, лантана, церия в магнитных, контактных сплавах [91, 92], титановых сплавах [639].

Арсеназо М

2-Арсонобензол-( 1-азо-2′)-1′,8′-диоксинафталин-3¹‘, 6′-дисульфокислота-(1’-азо-1″»)-3″-сульфобензол

C₂₂H₁₇N₄O₁₄S₃As, ММ 732,51

Порошок темно-красного цвета; хорошо растворим в воде, в разведенных водных растворах кислот, щелочей, хуже — в ац., эт. Ра-воры устойчивы при хранении на воздухе. Водные растворы по-ощают свет при λ_mах= 540÷550 нм (рН 1—6), λ_mах= 655 нм (Н₈R⁺). Константы ионизации: рКо=— 3,2; pK₁ = 0,66±6,14; рК₂ = 3,50±0,26; рК₃=6,52±0,36; рК₄ = 8,02±0,10; рК₅ = 9,50±0,09; pК₆= 10,62±0,32; рК₇= 13,02±0,08. Очищают осаждением из кар-бонатных растворов НСl.

Применяют для ФО лантана в оксидах лютеция, эрбия, иттрия [559], лантана совместно с ураном [479, с. 112—117; 524].

ФО суммы РЗЭ. Лантан и другие РЗЭ с арсеназо М при рН 2,2 образуют ВКС, с полосой поглощения в спектре при λ_mах= 640 нм. При определенных соотношениях ЭДТА—РЗЭ можно определить лантан (другие РЗЭ цериевой подгруппы благодаря полному разрушению ВКС РЗЭ иттриевой подгруппы).

Выполнение ФО лантана в оксидах лютеция, эрбия, иттрия, В мерную колбу вместимостью 25 мл вливают 2 мл 0,02%-ного ра-створа арсеназо М, 10 мл 0,2 М СН₃СООН с рН 2,2, вводят анали-зируемый раствор с содержанием 1—15 мкг лантана, 3,4 мл 0,05 М комплексона III, до метки 0,2 М СН₃СООН. Измеряют ОП при 640 нм относительно раствора, полученного растворением соответст-вующей оксида РЗЭ без лантана,

Диэтилентриаминпептауксусная кислота

Реагент с РЗЭ в растворах с рН 3—4 образует устойчивые ВКС, которые используют для ТТО Eu, Pr, Nb, ФО празеодима в растворах и смесях окислов РЗЭ.

ФО празеодима. В области рН 3—10 диэтилентриаминпентаук-сусная кислота с празеодимом образует ВКС с максимальным све-топоглощением в λ_mах= 214 нм, Е= 1,04·10³. Для других РЗЭ Е₂₁₄=0÷26.

Не мешают ФО празеодима — все РЗЭ в 10-кратных количествах, Ей в двукратных. Мешают—U, Fe, Ti, Sc при равных количествах.

Выполнение ФО. В три стакана вносят до 2 мл анализируемого раствора, содержащего до 0,5 мг РЗЭ и 0,05 мг празеодима, во 2-й и 3-й стаканы вливают 0,5 мл и 1 мл стандартного раствора с 0,1 мг/мл празеодима, 2 мл 0,01 М раствора реагента, воду до объема 5—6 мл, устанавливают рН 5, вливают воду до 10 мл. Измеряют ОП при 214 нм относительно раствора реагентов при 214 нм.

Карбоксинитразо

C₂₃H₁₆N₅О₁₂S2, ММ 617,53

Темно-красный порошок; растворим в воде, разбавленных растворах щелочей. В спектре раствора есть полоса с поглощением в λ_mах= 550÷600 нм.

Применяют для ФО лантана, церия в присутствии других РЗЭ в сталях, растворах [510, 734].

ФО лантана. Реагент образует с РЗЭ, La, Рr ВКС при рН 1,8— 4,0, в спектре которых есть полоса с поглощением в λ_mах= 730 нм.

Теноилтрифторацетон (ТТА)

1-(2′-Теноил)-3,3,3-трифторацетон; 44,4-трифтор-1-(2-теноил) -бутандион-1,3

C₈H₇F₃O₂S, ММ 224,20

Бесцветные кристаллы; t_пл 42,5— 43,2°С; растворим в воде, эт., ац., бзл.,  эфире, ксилоле. Константа распределе-

ния между бзл. и водой в кислой среде ~40, при рН~8 около 1, МИБК 167, толуолом 40, хлф. 54, ССl₄ 20;прирН> 9 разлагается. Константа диссоциации рК_HR= 6,23. Очищают перегонкой в вакууме.

Применяют для выделения экстракцией и ФО около 50 ионов [372, 561], ФО церия [518], празеодима, неодима, самария, гольмия, эрбия, диспрозия, тулия, иттербия [259, 354, 372, 470], железа, меди, хрома, цинка [593, 658], ФлО европия [587.]

Щавелевая кислота

РЗЭ в растворах щавелевой кислоты образуют малорастворимые в воде кристаллические осадки. Растворимость в воде некоторых оксалатов при 25°С характеризуется такими величинами произведений активностей: для оксалата лантана 1,4·10^-28, церия (3+) 2,2·10_—²⁸(5,9·10^-30), празеодима 1,8·10^-28, неодима 7,7·10^-32, иттербия 1,24·10^-29, иттрия 5,34·10^-29.

РЗЭ в форме оксалатов осаждают 2—5-кратным избытком оксалата из кислых растворов (рН не менее 2) при температуре 0— 20°С. Добавление к раствору РЗЭ уротропина обусловливает образование тройного малорастворимого КС РЗЭ — оксалат — уротропин. Малые содержания (до 0,25 мг) РЗЭ соосаждают с оксалатом кальция в уксуснокислых растворах.

Применяют для выделения и ГО РЗЭ [120, 518].

Выполнение ГО. Анализируемый раствор упаривают до влажных солей. К остатку приливают 0,3—0,5 мл 25%-ного раствора уротропина, 3—4 мл холодного насыщенного раствора щавелевой кислоты, перемешивают 2 мин. Через 2 ч раствор фильтруют, осадок промывают 1%-ным раствором щавелевой кислоты с добавкой 2 капель 25%-ного раствора уротропина. Осадок сушат, озоляют, прокаливают при 500—620°С. Полученный осадок представляет оксиды.

 

Редкоземельные элементы анализ