×
14.04.2019
219.017.0c97

Способ определения сурьмы и мышьяка в ферровольфраме и ферромолибдене

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к аналитической химии при использовании метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Способ включает разложение анализируемой пробы при нагревании смесью концентрированных фтороводородной, хлороводородой и азотной кислот, взятых в объемном соотношении 5:15:5 соответственно, устранение мешающего влияния соединений вольфрама, молибдена и железа путем добавления к раствору, полученному при разложении пробы, 75-80 см уксусной кислоты и раствора ацетата свинца, взятого в мольном соотношении Pb/W(Mo)>1,l, соответственно, с последующим добавлением гидроокиси щелочного металла до достижения рН=4,4-4,6, отделение раствора фильтрацией и определение содержания мышьяка в отфильтрованном растворе методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой при длине волны 189,042 нм, а сурьмы - при длине волны 206,836 нм. Достигается повышение точности анализа. 1 пр., 1 табл., 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения сурьмы и мышьяка в ферровольфраме и ферромолибдене методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.

В ферровольфраме и ферромолибдене, являющимися одними из важнейших легирующих компонентов при производстве специальных марок инструментальных, конструкционных и быстрорежущих сталей, строго регламентируется содержание примесных элементов, в том числе сурьмы и мышьяка, что делает необходимым совместное определение указанных элементов.

Известен метод определения содержания мышьяка в ферровольфраме, включающий сплавление пробы при температуре 700-800°С с перекисью натрия, выщелачивания плава при нагревании с серной кислотой (1:1), предварительное восстановление железа в растворе сернокислым или солянокислым гидроксиламином, осаждение из полученного раствора мышьяка смесью сернокислой меди и тиоацетамида, растворение полученного осадка смесью соляной и азотной кислот при нагревании, добавление в раствор молибденовокислого аммония с образованием мышьяково-молибденовой гетерополикислоты, восстановление полученного соединения гидразином в сернокислой или хлорнокислой среде, либо аскорбиновой кислотой в хлорнокислой среде и определение содержания мышьяка спектрофотометрическим методом (ГОСТ Р ИСО 14638.15-84. Ферровольфрам. Метод определения мышьяка).

Известен метод определения содержания сурьмы в ферровольфраме, включающий разложение пробы при нагревании смесью фтористоводородной, азотной и серной кислот, при соотношении 1:1:2 соответственно, восстановление железа солянокислым гидроксиламином при кипячении, отделение сурьмы от мешающих элементов осаждением в виде сульфида тиоацетамидом в солянокислом растворе в присутствии винной кислоты с использованием в качестве коллектора сульфида ртути, растворение осадка смесью фтористоводородной, азотной и серной кислоты добавление к раствору, содержащему сурьму, растворов мочевины, бриллиантового зеленого, толуола и измерение на спектрофотометре оптической плотности толуольного экстракта (ГОСТ Р ИСО и 14638.12-84 Ферровольфрам. Метод определения сурьмы).

Недостатками способов являются продолжительность и трудоемкость из-за необходимости предварительного многоступенчатого отделения сурьмы и мышьяка от основных компонентов проб и невозможность одновременного определения содержания аналитов в анализируемых материалах.

Известен способ определения мышьяка, кадмия, селена и теллура в техногенном сырье, включающий разложение пробы в смеси хлороводородной и азотной кислот, добавление в раствор соли сорбента-осадителя: железа, лантана и магния, для совместного осаждения микропримесей на соответствующих гидроксидах при значениях рН 3-4, 12, 10, соответственно; отфильтровывание полученного осадка, содержащего мышьяк, кадмий, селен и теллур, растворение осадка в кислоте и одновременное определение указанных элементов из раствора методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 2013, т. 79, №8, с. 3-6).

Недостатком способа при использовании его для определения содержания мышьяка в ферровольфраме и ферромолибдене является недостаточно высокая точность, обусловленная прямым наложением на аналитические спектральные линии мышьяка и сурьмы линий мешающих элементов (железа, вольфрама, молибдена), частично перешедших в раствор.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является принятый за прототип, способ определения сурьмы и мышьяка в стали и чугуне, включающий разложение анализируемой пробы смесью кислот при нагревании с последовательным добавлением концентрированных фтороводородной, хлороводородной и азотной кислот при объемном соотношении 15:10:5, соответственно, устранение мешающего влияния соединений никеля, железа и хрома путем добавления к полученному раствору гидроокиси щелочного металла до достижения рН 6-7 и ацетата щелочного металла до рН 5-6, отделение от осадка фильтрованием раствора, содержащего сурьму и мышьяк, и измерение в нем на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно-связанной плазмой интенсивности излучения сурьмы при длине волны 206,836 нм, а мышьяка при длине волны 193,696 нм. При этом качестве соединения щелочного металла используют гидроокись натрия или калия и ацетат натрия или калия (патент РФ №2613311, МПК G01N 33/20, опубл. 15.03.2017).

Недостатком способа при использовании его для определения содержания мышьяка и сурьмы в ферровольфраме и ферромолибдене является недостаточно высокая точность, обусловленная неполным осаждением из анализируемого раствора макроколичеств вольфрама и молибдена в виде труднорастворимых соединений состава Na2WF8, Na2MoF8, что приводит к спектральным наложениям на линии мышьяка и сурьмы.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение точности совместного определения сурьмы и мышьяка в ферровольфраме и ферромолибдене, достигаемое за счет исключения спектрального влияния железа, вольфрама, молибдена на аналитический сигнал определяемых элементов.

Указанный результат достигается тем, что в способе определения сурьмы и мышьяка в ферровольфраме и ферромолибдене, включающем разложение анализируемой пробы при нагревании смесью концентрированных фтороводородной, хлороводородой и азотной кислот, устранение мешающего влияния элементов путем их осаждения, отделение раствора фильтрацией и проведение измерений интенсивности излучения на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно-связанной плазмой, согласно изобретению для разложения пробы массой 1 г используют 25 см смеси концентрированных фтороводородной, хлороводородой и азотной кислот, взятых в объемном соотношении 5:15:5, соответственно, а устранение мешающего влияния соединений вольфрама, молибдена и железа проводят путем добавления к раствору, полученному при разложении пробы, 75-80 см3 уксусной кислоты и 20-32 см раствора ацетата свинца, взятого в мольном соотношении Pb2+/W6+(Mo6+)≥1,1, соответственно, с последующим добавлением гидроокиси щелочного металла до достижения значений рН 4,4-4,6.

При использовании для разложения пробы ферровольфрама или ферромолибдена смеси фтороводородной, хлороводородной и азотной кислот, взятых в объемном соотношении 5:15:5, сурьма и мышьяк полностью переходят в раствор вместе с матричными элементами - железом, вольфрамом, молибденом. Изменение соотношения кислот не приводит к полному извлечению определяемых элементов в раствор, что приводит к занижению результатов измерений.

Проведение устранения мешающего влияния соединений вольфрама, молибдена и железа добавлением к полученному раствору 75-80 см3 уксусной кислоты и 20-32 см раствора ацетата свинца, взятого в мольном соотношении

с последующим добавлением гидроокиси щелочного металла до достижения значений рН 4,4-4,6, обеспечивает полный перевод матричных элементов в осадок.

Изменение предложенного количества фтороводородной, уксусной кислот в процессе осаждения железа, вольфрама и молибдена ацетататом свинца приведет к потере из анализируемого раствора мышьяка и сурьмы из-за процесса их соосаждения на осадках «Na3FeF6-PbWO4», «Na3FeF6-PbMoO4» соответственно.

При добавлении гидроокиси щелочного металла до рН<4,4 происходит только частичное осаждение вольфрама и молибдена, а дальнейшее увеличение значений рН>4,6 приводит к частичному осаждению мышьяка и сурьмы из анализируемого раствора, что искажает результаты определения содержания анализируемых элементов методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой: мышьяка при длине волны 189,042 нм, а сурьмы - при длине волны 206,836 нм.

Эмиссионные спектры растворов стандартных образцов ферровольфрама и ферромолибдена содержащих мышьяк, сурьму, вольфрам, молибден, железо, приведены на фиг. 1, где:

1 - Спектр стандартных растворов с концентрацией: As, Sb - 1.0 мг/дм3; Fe, Mo, W - 100 мг/дм3.

2 - Спектр раствора пробы стандартного образца ферровольфрама/ферромолибдена, полученного разложением в кислотах (HF:HCl:HNO3=5:15:5 см3).

3 - Спектр раствора пробы стандартного образца ферровольфрама/ферромолибдена, полученного разложением в кислотах (HF:HCl:HNO3=5:15:5 см3) и осаждением мешающих элементов с помощью NaOH и CH3COONa.

4 - Спектр раствора пробы стандартного образца ферровольфрама/ферромолибдена, полученного разложением в кислотах (HF:HCl:HNO3=5:15:5 см3) и осаждением мешающих элементов с помощью Pb(СН3СОО)2 и NaOH в присутствии СН3СООН.

Заявленный способ определения сурьмы и мышьяка прошел испытания в лабораторных условиях на государственных стандартных образцах ферровольфрама и ферромолибдена.

Пример 1

Навеску ферровольфрама массой 1 г помещали в термостойкие фторопластовые стаканы, добавляли 20 см смеси концентрированных кислот «царская водка» (объемное соотношение HCl:HNO3 3:1) и 5 см3 фтороводородной кислоты (40 мас.%). Нагревали на электроплите до начала кипения раствора (T=75°С), затем порциями, при постоянном перемешивании, добавляли 75 см3 СН3СООН (95 мас.%) и 20 см3 раствора Pb(СН3СОО)2 с концентрацией свинца 45 г/дм3, необходимом для создания мольного избытка осадителя. По индикаторной бумаге (рН=4,3-5,6) доводили рН до значения 4,6, приливая порциями, при постоянном перемешивании 2 М раствор NaOH. Выпавший осадок выдерживали в течение 10 минут при температуре кипения раствора, отфильтровывали через фильтр «белая лента» и промывали разбавленной хлороводородной кислотой (1:1), затем дистиллированной водой. Полученные таким образом осадки отбрасывали. Фильтрат переносили в мерную колбу из полипропилена объемом 250 см3, разбавляли дистиллированной водой до метки и перемешивали. Полученные растворы анализировали на мышьяк и сурьму с использованием атомно-эмиссионного спектрометра Optima 2100 DV PerkinElmer при длинах волн 189,042 нм и 206,836 нм, соответственно.

Пример 2

Навеску ферромолибдена массой 1 г помещали в термостойкие фторопластовые стаканы, добавляли 20 см3 смеси концентрированных кислот «царская водка» и 5 см фтороводородной кислоты (40% мас). Нагревали на электроплите до начала кипения раствора (T=75°С), затем порциями, при постоянном перемешивании, добавляли 80 см3 СН3СООН (95 мас.%) и 32 см3 раствора Pb(СН3СОО)2 с концентрацией 45 г/дм3, необходимом для создания мольного избытка осадителя. Далее по условиям примера 1.

Результаты опытов по прототипу и согласно изобретению приведены в таблице.

Основными преимуществами предлагаемого способа перед другими являются высокая точность, простота, экспрессность определения, малая себестоимость и доступность реактивов.

Способ определения сурьмы и мышьяка в ферровольфраме и ферромолибдене, включающий разложение анализируемой пробы при нагревании смесью концентрированных фтороводородной, хлороводородой и азотной кислот, устранение мешающего влияния элементов путем их осаждения, отделение раствора фильтрацией и проведение измерений интенсивности излучения на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно-связанной плазмой, отличающийся тем, что для разложения пробы массой 1 г используют 25 см смеси концентрированных фтороводородной, хлороводородой и азотной кислот, взятых в объемном соотношении 5:15:5 соответственно, а устранение мешающего влияния соединений вольфрама, молибдена и железа проводят путем добавления к раствору, полученному при разложении пробы, 75-80 см уксусной кислоты и 20-32 см раствора ацетата свинца, взятого в мольном соотношении Pb/W(Мо)≥1,1, соответственно, с последующим добавлением гидроокиси щелочного металла до достижения рН=4,4-4,6.
Способ определения сурьмы и мышьяка в ферровольфраме и ферромолибдене
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 67 items.
20.06.2013
№216.012.4c9c

Способ получения титаноалюминиевого сплава из оксидного титансодержащего материала

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке оксидного титансодержащего материала на титано-алюминиевый сплав. Заявлен способ получения титано-алюминиевого сплава из оксидного титансодержащего материала, включающий подготовку шихты, содержащей оксидный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485194
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.11.2013
№216.012.7d52

Способ получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла

Изобретение относится к неорганической химии и касается способа получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла. Металлический скандий смешивают с дихлоридом свинца и солью щелочного металла. Полученную шихту помещают в тигель с инертной атмосферой и нагревают до температуры реакции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497755
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.12.2013
№216.012.8c6b

Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению слоистых биметаллических композитов. Проводят подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную прокатку полосы и упомянутого алюминиевого порошка с обжатием 30-50% с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501630
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8d58

Способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при переработке сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы, в частности при пирометаллургической переработке никель-пирротиновых концентратов, содержащих металлы платиновой группы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501867
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.916d

Способ утилизации хлорорганических отходов

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к переработке промышленных хлорсодержащих отходов на основе полихлорированных бифенилов, и может быть использовано для утилизации этих отходов в печи шахтного типа. Способ утилизации хлорорганических отходов включает их подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502922
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.02.2014
№216.012.a268

Способ получения лигатуры алюминий-скандий

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению сплавов алюминия с редкоземельными металлами. Способ получения лигатуры алюминий-скандий включает расплавление алюминия, алюминотермическое восстановление скандия из исходной шихты, содержащей фторид скандия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507291
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.06.2014
№216.012.cc2e

Способ получения лигатуры алюминий-титан-цирконий

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения лигатур на основе алюминия, и может быть использовано при получении лигатуры алюминий-титан-цирконий, применяемой для модифицирования алюминиевых сплавов. Способ получения лигатуры алюминий-титан-цирконий включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518041
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cc2f

Способ переработки титановых шлаков

Изобретение относится к способу переработки титановых шлаков с получением концентрата диоксида титана, который может быть использован в качестве компонента обмазки сварочных электродов. Способ включает смешивание исходного титансодержащего шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518042
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.07.2014
№216.012.e1a4

Композитный электродный материал для электрохимических устройств

Изобретение относится к области катализа, а именно каталитическим активным пористым композитным материалам, которые могут быть использованы в качестве несущих электродов электрохимических устройств для получения водорода и/или кислорода либо высоко- и среднетемпературных твердооксидных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523550
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.08.2014
№216.012.e8d1

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов относится к горной, металлургической и строительной промышленности и может быть использован при переработке техногенных отвалов, например, шлаков и шламов черной и цветной металлургии с получением железосодержащего концентрата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525394
Дата охранного документа: 10.08.2014
Showing 1-6 of 6 items.
10.11.2013
№216.012.7d52

Способ получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла

Изобретение относится к неорганической химии и касается способа получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла. Металлический скандий смешивают с дихлоридом свинца и солью щелочного металла. Полученную шихту помещают в тигель с инертной атмосферой и нагревают до температуры реакции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497755
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.12.2013
№216.012.916d

Способ утилизации хлорорганических отходов

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к переработке промышленных хлорсодержащих отходов на основе полихлорированных бифенилов, и может быть использовано для утилизации этих отходов в печи шахтного типа. Способ утилизации хлорорганических отходов включает их подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502922
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.02.2014
№216.012.a268

Способ получения лигатуры алюминий-скандий

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению сплавов алюминия с редкоземельными металлами. Способ получения лигатуры алюминий-скандий включает расплавление алюминия, алюминотермическое восстановление скандия из исходной шихты, содержащей фторид скандия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507291
Дата охранного документа: 20.02.2014
25.08.2017
№217.015.b225

Способ определения сурьмы и мышьяка в стали и чугуне

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения сурьмы и мышьяка в стали и чугуне. Для этого к анализируемой пробе последовательно добавляют концентрированные плавиковую, хлороводородную и азотную кислоты при соотношении 15:10:5 соответственно. Разложение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613311
Дата охранного документа: 15.03.2017
29.12.2017
№217.015.f4bc

Способ извлечения рения из водных растворов

Способ извлечения рения из водных растворов относится к области аналитической химии, химической технологии, в частности к способам применения полимерных материалов для извлечения из водных растворов перренат-ионов, в том числе для их последующего определения. Процесс проводят в присутствии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637452
Дата охранного документа: 04.12.2017
21.03.2019
№219.016.eb50

Способ сорбционной очистки водных растворов от мышьяка

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от мышьяка. Способ включает контактирование раствора в статических условиях с сорбентом, в качестве которого используют рутил, подвергнутый механоактивации до размеров кристаллитов менее 20 нм. Контактирование раствора с сорбентом ведут при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682569
Дата охранного документа: 19.03.2019
+ добавить свой РИД