Введение к работе
Актуальность темы. В различных областях современной технологии большое значение приобрели комплексы элементов с электроотрицательными лигандами, которые широко применяют в производстве редких и благородных металлов, в химической технологии материалов электронной промышленности, при злектроосаждении металлов и сплавов.
Несмотря на то, что галогенидкые комплексы нередко являются аналитическими 'формами редких и благородных металлов, определение непосредственно этих комплексов остается актуальной задачей. Гравиметрические и известные хитримотричвские метода определения элементов в виде галогенидных комплексов малоизбирательны и длительны. Более чуп-г* ствителъные фотометрические и манометрические методики разработаны далеко не для всех элементов. Объектами фотометрических измерений могут быть поглощащив свет комплексы Bh (III), Ru (IV), Ir (IV), Pt (IV) в хлоридных растворах, однако избирательное определение платиновых металлов при совместном присутствии рассматривав!* методом практически невозможно. Столь яе проблематично это и в других вариантах фотометрии , а тайке в ионометрии. Характеризущився высокой точностью кулонометрические методы малоизбирательны. Преодолеть указанные недостатки позволяют более перспективные методы, основанные на использовании электронодонорных свойств анионных галогенидных комплексов элементов, в частности, развиваемые в МХТИ им. Д.И. Менделеева методы индикаторного сиектрофотомвтрического титрования (СФТ) анионных форм элементов в водно-органических растворах.
Настоящая работа выполнена в рамках координационного плана научно-исследовательских работ АН СССР на 1986-1990 гг. по направлению Аналитическая химия, разд. 2.20.4.4, и в соответствии с планом научных исследований МХТИ им. Д.И. Менделеева по теме: "Разработка новых методов исследования и аналитического контроля", номер государственной регистрации И QI826065I88.
Цель работы.
-
Дальнейшая разработка теоретических вопросов избирательности спект-рофотометрической тйтриметрии применительно к анализу смесей компонентов .
-
Исследование реакций комшексоабразования галогенидных (фторидам, хлоридных и бромидных) анионных комплексов молибдена и вольфрама, кремния, висмута, ртути у платиновых металлов с ионами S-элементов в
водно-органичэских растворах, изучение- природы образующихся комшіек-ссв и влияния органического компонента на равновесно комшгексообразо-вания в указанных системах.
3. Разработка ковах избирательных, чувствительных и экспрессных методов прямого определения элементов в ваде галогвнидных комплексов с целью рсиекия актуальных практических задач.
Научная новизна. Исследованы равновесия комплексообразования фторидних анионных комплексов кремния, молибдена и вольфрама, хлоридкых комплексных анионов платиновых металлов и ртути и анионных бромидов висмута с коками целочных и щелочноземельных металлов я установлено, что сдатветсгвуицие реакции удовлетворяет требованиям гитримотрии при выполнении их в водно-органических растворах.
Показано, что протекающие в растворах процессы могут быть интерпретированы в рамках представлений о внешнесферном взаш.юдэйствии сольватированных конов металлов с анионными комплексами элементов. Выполнена колігчествонноя оценка вклада внешнесферного взаимодействия в суммарное равновесие комплексообразования.
Предложен новый подход к описанию избирательности спектрофотомет-рической титримэтрии при анализе смесей элементов, основанный на сочетании особенностей переведения элементов в аналитические форма с моделированием формирования аналитического сипіала в процессе титрования, с пооледуодим компьютерным экспериментом и априорным выводом о возможностях метода.
Показана эффективность использования фторидных, хлоридных и бро-мидных комплексов ряда металлов, в том числе и плзтиноеых, в качестве их аналитических форм в методе индикаторного стюктрофотомэтрического титрования в водно-органических растворах.
Получено положительное решение по авторской заявке И 4757620/26 (I366I4) "Способ определения осмия в растворе".
Практическая значимость работы. Разработаны новые приемы и методи избирательного индикаторного спектрафотометркческого титровзЕПія хлоридных комплексов Ru, Rh, Pd, Оз, Ir, Pt и Rg в ЕШ-ном ДМСО растворами солей калия и бария, методы спектрофотометрического титрования Мэ, її и S1 в виде фторгадшх и В1 в виде бромадных анионных комплексов в ЗОХ-ном даио растворами солей кали и бария.
Разработанные методы характеризуются достаточно высокой чувствительностью (нижняя граница определяемых содержаний 0,5 мкг элсмен-
та/мл), экспрессностьв, высокой воспроизводимостью и правильностью получаемых результатов. Избирательность предлагаемою прямого метода позволяет определять цгалевыэ элементы в присутствии сопутствующих и анализировать смеси близких по свойствам элементов, что обуслошива вт их большущ гибкость в применении к анализу различных объектов. Эффективность разработанных способов показана на практическихt примерах определения молибдена и вольфрама в виде фторидних комплек сов в сталях; кремния в природных минералах и цеолитах, платиновых металлов в катализаторах и сплавах. ' На защиту выносятся:
моделирование процессов формирования аналитических сигналов в тит-римвиричвских системах с использованием системы уравнен^, описывзв-щих теоретические кривые индикаторного спектрофотомвтрического титрования бинарных смесей лигандов ионами металлов при образовании комплексов типа ML и MgL ;
аналитические рвакции взаимодействия ионов S-элвменаов с галогензд-нымг: комплексными анионами Но, її, Bi, Si и платиновых металлов в водно-органических растворах и их интерпретация;
теория и практика новых методов избирательного определения элементов в видв фторидних, хлоридкых и бромидных анионных комплексов индикаторным сдантрофотомегрическим титрованием з.водно-органических растворах;
практическое использование разработанных методик избирательного определения элвмэнтов при анализе технологических и природных объектов.
Апробация работы. Основкыв материалы диссертации долозены на VII Воесошном совещании по физико-химическому анализу (Фрунзе, 1988), XIV Всесоюзном Черняевском совещании по химии, анализу и технологии платиновых металлов (Новосибирск, 1989), Всесоюзной конференции"Современные методы анализа металлов, сплавов, объектов окружаицей среды" (їіхевск, 1990), Всесоюзном симпозиуме по химик неорганических фторидов (Череповец, 1990), на семинара в МДНТП им. Ф.И. Дзержинского (Москва, 1989), конференции молодых ученых КОСТИ им. Д.И. Менделеева (Москва, 1989).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, пяти глав экспериментальной части, выводов, списка ли те-
ратуры (218 наименований* и приложения. Работа изложена на 128 стра-іпщах машинописного текста, содержит 25 таблиц и ЗО рисунков.
Похожие диссертации на Избирательная спектрофотометрическая титриметрия галогенидных комплексов элементов
