Форма записи результатов определения
Лабораторная работа № 22
Определение алюминия с салициаль-о-аминофенолом в
Тетрахлориде германия
Летучесть тетрахлорида германия облегчает получение аналитического концентрата примесей при анализе германия и его соединений. Поэтому в качестве метода концентрирования примесей обычно используют удаление основы в виде летучего соединения GeCl4. Примеси посторонних элементов в тетрахлораде германия определяют различными физико-химическими методами анализа.
В основе флуоресцентного определения алюминия лежит реакция с салициаль-о-аминофенолом по схеме:
При возбуждении образующегося комплекса ультрафиолетовым светом возникает зеленая флуоресценция.
От основного вещества - тетрахлорида германия - освобождаются выпариванием его в кварцевом перегонном аппарате. Остающиеся следы германия не мешают определению алюминия. Определение алюминия в тетрахлориде германия осложняется тем, что после выпаривания остается плохо растворимый остаток. Поэтому остаток после выпаривания смачивают 0,2-0,3 мл очищенной соляной кислоты и снова выпаривают.
Спектр флуоресценции комплексного соединения представляет собой бесструктурную полосу в интервале длин волн 440-640 нм с максимумом флуоресценции 520-530 нм. Чувствительность метода составляет 0,0025 мкг алюминия в 5 мл раствора. Оптимальное значение рН раствора для выполнения реакции равно 5,0-6,2. Пропорциональная зависимость между интенсивностью флуоресценции и концентрацией алюминия наблюдается до тех пор, пока сохраняется соотношение 0,5 мкг алюминия в 5 мл раствора.
Кроме алюминия, никакие другие катионы в количествах до 25 мкг в 5 мл раствора не вызывают флуоресценции. Катионы меди и железа в количествах, больших 0,1 мкг в 5 мл, гасят флуоресценцию, поэтому при определении алюминия целесообразно применять метод добавок, позволяющий выполнять анализы без предварительного выделения меди и железа из анализируемого раствора.
Время развития максимальной интенсивности флуоресценции равно 45-50 мин.
Оборудование и реактивы
Ртутно-кварцевая лампа СВД-120А, помещенная в осветитель СИ-18 со свето фильтром УФС-3.
Универсальный монохроматор УМ-2, снабженный в качестве приемника излучений фотоумножителем ФЗУ-19 и гальванометром с чувствительностью 110–8 ампер на деление.
Кварцевый перегонный аппарат.
Пробирки, 4 шт.
Пипетки на I мл, 2 шт., на 5 и 10 мл, по 1-й шт.
Кюветы I см, 2 шт.
Соляная кислота, разбавленная 1:1.
Ацетатный буферный раствор (рН = 6,3) готовят растворением 27,2 г ацетата натрия и 11 мл 0,2 М уксусной кислоты в I л бидистиллированной воды.
Вода дистиллированная, перегнанная второй раз в кварцевом аппарате.
Салициаль-о-аминофонол. 0,01%-ный раствор в ацетоне.
Стандартный раствор алюминия, содержащий I мг в 1 мл (раствор А).
Перед началом работы I мл стандартного раствора А разбавляют водой до 10 мл (раствор Б), I мл раствора Б разбавляют водой до 10 мл (раствор В) и
0,1 мл раствора В разбавляют водой до 10 мл (раствор Г). Приготовленный стандартный раствор Г содержит 0,1 мкг алюминия в I мл раствора.
Описание определения
Для определения алюминия в тетрахлориде германиянавеску его в 3 г выпаривают досуха в кварцевом перегонном аппарате,приливают 0,2-0,3 мл перегнанной соляной кислоты (1:1), снова выпаривают досуха, смывают 15 мл ацетатного буферного раствора и делят на три части по 5 мл в три пробирки.
Для контрольного образца выпаривают 0,1 мл соляной кислоты, смывают в пробирку 5 мл ацетатного буферного раствора. В первую пробирку приливают 0,0 мл, во вторую – 0,3 мл, в третью – 0,7 мл раствора Г. По все четыре пробирки приливают по 0,2 мл раствора салициаль-о-аминофенола.
Накрывают пробирки калькой и оставляют на 45 мин. После этого содержимое каждой пробирки последовательно переливают в кювету объемом 5 мл. Кювету помещают в закрытое кюветное отделение и, освещая ее сверху ультрафиолетовым светом, фотометрируют интенсивность возникшей флуоресценции при длине волны 520 нм.
Содержание алюминия (в процентах) в анализируемом образце рассчитывают по формуле:
,
где Ix– относительная интенсивность флуоресценции анализируемого раствора (первая пробирка);
IAl –относительная интенсивность раствора с добавленным алюминием (вторая и третья пробирки);
Iо – относительная интенсивность пробы (четвертая пробирка);
CAl – количество добавленного алюминия, мкг.
Содержание алюминия в воде рассчитывают два раза, исходя из двух добавок алюминия, и берут среднее значение.