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Die Bestimmung von Fluor in Mineralwässern mittels Zr-Xylenolorange
Talanta, 1961. Vol. 8. pp. 443 to 444. Pergamon F’rea~Ltd. Printed in Northern Ireland
PRELIMINARY
COMMUNICATION
(Received 28 December 1960; revisedpaper received 9 March 1961) Zua Bestimmungkleiner Mengen vonFluorntitztmanmeistensihreFiihigkeitaus, farbigechelate oder Komplexe einiger Metalle zu zersetzen. Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass der Einfluss der Komponenten, welche bei dieser Bestimmung St&en, klein ist, wenn man zu diesem Zweck Zr-Xylenolorange bent&t. Im Vergleich mit der das erstemal van Me~~anl ver~ffens~chten Zr-Erioc~om~aninMethode, welche fiir eine der besten gegenwiirtigen Fluorbestimmungen gehalten wird,l ist in der neu vorgeschlagenen Methode z.B. der Einfluss von Phosphaten urn zwei und der Einfluss der Sulphate um mehr als eine Griissenordnung kleiner. Ausserdem ist die Zr-Xylenolorange-Metbode um eine halbe Griissenordnung empfindlicher. Ausfiihrlichere Angaben werden spliter veroffentlicht. TAEELLE I.-DER E~NELUSS DER HAUPI'SXCHLICH ST&ENDEN KOMPO~~N IN 1,2 n HCl
Einfluss % 10 FlOF10 F6 F10 F16 F-
+ 5000 POd350 Ala+ + + 2000 Fe*+ + 6000 SOQe+ 10000 SO.,%+ 16000 SOdB-
0 0 0 ++-I5 -i-12* -l-8
* Bei dem Gebrauch verschiedener Priiparate von Xylenolorange (der Fma. Chemapol) warde der Einfluss van 6-24x festgestellt. Griissere Fehler entstehen wahrscheinlich infolge der Zersetzung van Wenn man namlich die Losung des Praparates mit kleinstem Sulphateinfluss mit ultraXylenolorange. violettem Licht beleuchtete, verminderte sich das Abso~tio~maximum (440 rnp) der Losung und der
Einfiuss der Sulphate erhijhte sich. Der Hauptgrund des kleineren stiirenden Einflusses fremder Ione in der neu vorgeschlagenen Methode ist die griissere Stabilittit des Chelates von Zirkon mit einem Farbstoff, welches zwei N,Ndi(carboxymethyl)-aminomethyl Gruppen hat. Diese Stabilitlt ermoglicht die Bestimmung von Fluor in einem reIativ stark sauren Milieu, welches z.B. den Ion AIFB+ zersetzt, welcher bei der ~uor~sti~~g schon bei gleicher Menge von ~umini~ und Fluor oft ~~~cht~~e negative Fehler verursacht.* Beim Gebrauch stabiler Chelate liussert sich such am besten der Unterschied in der Festigkeit der Bindung von Zirkon mit z.B. Fluorid und Sulphat. Wenn im GegenteildieBindung von Zirkon mit dem Farbstoff schwacher ist als die zwischen Zirkon und Sulphat, ist die Destruktionswirkung der Sulphate und Fluoride gegentiber einem solchem Chelat praktisch dieselbe. ARBEITSVORSCHRIFT Wenn das anaiysierte Naturwasser ungefiihr 1 mg F/l emhalt, werden 10 ml der Probe in einen 50 ml Messkolben mit 10 ml Zirkon-L&sung* pipettiert. Nach einer 20 Min. dauernden Erwlumung * Bei der Herstellung der Zirkon-Lasung wurden 30,Omg ZrOQ.8 H,O in etwa 40 ml dest. Wasser aufgelost und einer ausgektihlten verdiinnten Salzslure (500 ml konc. HCl -l- ca 400 ml H,O) beigemischt und auf 1000 ml aufgeftillt. Damit die Polymerisation der Zirkonionen ausgeschlossen wird, ist es nicht ratsam, die Temperatur der Losung unter 20” sinken zu lassen. 443
444
Preliminary
communication
bei etwa 60” und einer 40 Mm. dauemden Abktihhmg der Liisung werden 2,00 ml einer 020% wasserigen L&tmg von matrix-Xylenolo~nge beigegeben und das Volumen der L&ung auf 50 ml aufgef~lt. Nach ungefahr 1 St. werden die Ltisungen in Kiivetten von 4 cm Messhinge bei 540 rnp gegentiber einer gleich zubereiteten Bezugsliisung mit 20 ,ug F/50 ml photometriert. Der summare Fluorgehalt der Proben wird mittels einer Eichkurve ausgewertet, deren Verlauf man inmitten jeder Bestimmungsserie mit Hilfe einiger Eichlosungen und mittels eines Korrektionsnomogrammes fur den Sulphatgehalt bestimmt. Die Messungen wurden mit Hilfe des Spektrophotometers Uvispek der Fma Hilger durchgefiihrt. Ebenfalls wird die Ausmitzung weiterer der Xylenolorange ahnlicher Farbstoffe wie z.B. Sarkosinkresol-Rot, Methyl-, Butylth~oI-Blau usw. und such Arsenazo III verfolgt. ROMANVALACH
Geologische Zentralanstalt Prag, Czechoslovakia Zusammenfassnng-Die neue vorgeschlagene Methode, welche die E&&bung des Chelates von Zirkon mit Xylenolorange im Milieu einer beilihrtig 1,2N Salz&ure ausniitzt, ermoglicht eine schnelle stung von Fluor in Mine~w~em und anderen Materialen mit hohem Gehalt an Phosphaten, Sulfaten, Eisen (III) und Aluminium und anderen Ionen. Sammary_--The method proposed, based on the decolorisation of the zirconium-Xylenol Orange chelate in a 1.2N hydrochloric acid medium, permits rapid determination of fluorine in mineral waters and other materials containing relatively large amounts of phosphate, sulphate, aluminium, iron”’ and other ions. Rt%m&-b dosage du fluorure est bad sur la d&coloration du chelate zirconium-xyIenolorange en milieu acide chlorhydrique environ 1,2N. Cela permet de doser rapidement le fluor dans les eaux minerales et dans d’autres produits contenant de plus grandes quantites de phosphate, sulfate, aluminium, fer ferrique et autres ions. LITERATUR ’ S. Median, Anafyt. Chem., 1954,26,1161. ’ S. K. Love u. L. L. Thatcher, ibid., 195527,680. a .I. Mayer u. E. Hluchaii, Chem. zvesti, 1958,12, 143.
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(Received 28 December 1960; revisedpaper received 9 March 1961) Zua Bestimmungkleiner Mengen vonFluorntitztmanmeistensihreFiihigkeitaus, farbigechelate oder Komplexe einiger Metalle zu zersetzen. Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass der Einfluss der Komponenten, welche bei dieser Bestimmung St&en, klein ist, wenn man zu diesem Zweck Zr-Xylenolorange bent&t. Im Vergleich mit der das erstemal van Me~~anl ver~ffens~chten Zr-Erioc~om~aninMethode, welche fiir eine der besten gegenwiirtigen Fluorbestimmungen gehalten wird,l ist in der neu vorgeschlagenen Methode z.B. der Einfluss von Phosphaten urn zwei und der Einfluss der Sulphate um mehr als eine Griissenordnung kleiner. Ausserdem ist die Zr-Xylenolorange-Metbode um eine halbe Griissenordnung empfindlicher. Ausfiihrlichere Angaben werden spliter veroffentlicht. TAEELLE I.-DER E~NELUSS DER HAUPI'SXCHLICH ST&ENDEN KOMPO~~N IN 1,2 n HCl
Einfluss % 10 FlOF10 F6 F10 F16 F-
+ 5000 POd350 Ala+ + + 2000 Fe*+ + 6000 SOQe+ 10000 SO.,%+ 16000 SOdB-
0 0 0 ++-I5 -i-12* -l-8
* Bei dem Gebrauch verschiedener Priiparate von Xylenolorange (der Fma. Chemapol) warde der Einfluss van 6-24x festgestellt. Griissere Fehler entstehen wahrscheinlich infolge der Zersetzung van Wenn man namlich die Losung des Praparates mit kleinstem Sulphateinfluss mit ultraXylenolorange. violettem Licht beleuchtete, verminderte sich das Abso~tio~maximum (440 rnp) der Losung und der
Einfiuss der Sulphate erhijhte sich. Der Hauptgrund des kleineren stiirenden Einflusses fremder Ione in der neu vorgeschlagenen Methode ist die griissere Stabilittit des Chelates von Zirkon mit einem Farbstoff, welches zwei N,Ndi(carboxymethyl)-aminomethyl Gruppen hat. Diese Stabilitlt ermoglicht die Bestimmung von Fluor in einem reIativ stark sauren Milieu, welches z.B. den Ion AIFB+ zersetzt, welcher bei der ~uor~sti~~g schon bei gleicher Menge von ~umini~ und Fluor oft ~~~cht~~e negative Fehler verursacht.* Beim Gebrauch stabiler Chelate liussert sich such am besten der Unterschied in der Festigkeit der Bindung von Zirkon mit z.B. Fluorid und Sulphat. Wenn im GegenteildieBindung von Zirkon mit dem Farbstoff schwacher ist als die zwischen Zirkon und Sulphat, ist die Destruktionswirkung der Sulphate und Fluoride gegentiber einem solchem Chelat praktisch dieselbe. ARBEITSVORSCHRIFT Wenn das anaiysierte Naturwasser ungefiihr 1 mg F/l emhalt, werden 10 ml der Probe in einen 50 ml Messkolben mit 10 ml Zirkon-L&sung* pipettiert. Nach einer 20 Min. dauernden Erwlumung * Bei der Herstellung der Zirkon-Lasung wurden 30,Omg ZrOQ.8 H,O in etwa 40 ml dest. Wasser aufgelost und einer ausgektihlten verdiinnten Salzslure (500 ml konc. HCl -l- ca 400 ml H,O) beigemischt und auf 1000 ml aufgeftillt. Damit die Polymerisation der Zirkonionen ausgeschlossen wird, ist es nicht ratsam, die Temperatur der Losung unter 20” sinken zu lassen. 443
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bei etwa 60” und einer 40 Mm. dauemden Abktihhmg der Liisung werden 2,00 ml einer 020% wasserigen L&tmg von matrix-Xylenolo~nge beigegeben und das Volumen der L&ung auf 50 ml aufgef~lt. Nach ungefahr 1 St. werden die Ltisungen in Kiivetten von 4 cm Messhinge bei 540 rnp gegentiber einer gleich zubereiteten Bezugsliisung mit 20 ,ug F/50 ml photometriert. Der summare Fluorgehalt der Proben wird mittels einer Eichkurve ausgewertet, deren Verlauf man inmitten jeder Bestimmungsserie mit Hilfe einiger Eichlosungen und mittels eines Korrektionsnomogrammes fur den Sulphatgehalt bestimmt. Die Messungen wurden mit Hilfe des Spektrophotometers Uvispek der Fma Hilger durchgefiihrt. Ebenfalls wird die Ausmitzung weiterer der Xylenolorange ahnlicher Farbstoffe wie z.B. Sarkosinkresol-Rot, Methyl-, Butylth~oI-Blau usw. und such Arsenazo III verfolgt. ROMANVALACH
Geologische Zentralanstalt Prag, Czechoslovakia Zusammenfassnng-Die neue vorgeschlagene Methode, welche die E&&bung des Chelates von Zirkon mit Xylenolorange im Milieu einer beilihrtig 1,2N Salz&ure ausniitzt, ermoglicht eine schnelle stung von Fluor in Mine~w~em und anderen Materialen mit hohem Gehalt an Phosphaten, Sulfaten, Eisen (III) und Aluminium und anderen Ionen. Sammary_--The method proposed, based on the decolorisation of the zirconium-Xylenol Orange chelate in a 1.2N hydrochloric acid medium, permits rapid determination of fluorine in mineral waters and other materials containing relatively large amounts of phosphate, sulphate, aluminium, iron”’ and other ions. Rt%m&-b dosage du fluorure est bad sur la d&coloration du chelate zirconium-xyIenolorange en milieu acide chlorhydrique environ 1,2N. Cela permet de doser rapidement le fluor dans les eaux minerales et dans d’autres produits contenant de plus grandes quantites de phosphate, sulfate, aluminium, fer ferrique et autres ions. LITERATUR ’ S. Median, Anafyt. Chem., 1954,26,1161. ’ S. K. Love u. L. L. Thatcher, ibid., 195527,680. a .I. Mayer u. E. Hluchaii, Chem. zvesti, 1958,12, 143.