169596. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kálium-, rubídium-, cézium-,ezüst- és tallium-ionok, valamint az ammónium-ion meghatározására
5 169596 6 A találmány szerinti eljárással végzett meghatározást 0,4 V-nál nagyobb normál redoxpotenciálú redoxirendszerek zavarják, ezért ezeket el kell távolítani a vizsgálandó oldatból, A kalignoszt vagy a lítium-tetrafenil-borát savas bomlásából eredő zavaró hatás teljesen kiküszöbölhető, ha két párhuzamos titrálásból az egyiket egy gyors kvázititrálással határozzuk meg, majd a másik párhuzamos titrálásnál az előbb fogyott mérőoldat csaknem teljes mennyiségét egyszerre — a büretta csapjának elzárása nélkül adjuk a titrálandó oldathoz, illetve ezt követően az utolsó néhány tized ml-nyi mérőoldatot adjuk cseppenként az átcsapási szín eléréséig. A találmány szerinti eljárással meghatározható ionok meghatározása közül elsősorban a kálium(I)- és ammóniumionok koncentrációjának megállapítása jelentős ipari szempontból. A káliumionok meghatározhatók a találmány szerinti eljárással még abban az esetben is, ha a meghatározandó oldatban sok a nátrium-, klór- és szulfátion. Ha például lecsapószerként kalignosztot alkalmazunk, akkor a lecsapószerrel képzett vegyületet, vagyis a kálium-kalignosztot nem szükséges kiszűrni a csapadékos oldatból, mert a lecsapószerhez koagulálószerként adagolt nátrium-klorid megakadályozza a csapadék visszaoldódását a titrálás során. A talliumionok meghatározásánál azonban — mint említettük — nem használhatunk nátrium-kloridot koagulálószerként. Ugyanakkor viszont a tallium-kalignoszt oldékonysága a legkisebb a találmány szerinti eljárással meghatározható fémionok megfelelő kalignosztcsapadékainak oldékonysága között, ezért nátrium-klorid alkalmazása nélkül is nagy meghatározási pontosság érhető el. A találmány szerinti eljárással végzett ammónium-meghatározás előnye a desztillációs módszerekkel szemben az, hogy olyan esetben is, amikor a vizsgálandó folyadékminta (például mélységi rétegvíz) illékony szerves bázisokat tartalmaz, akkor is pontos eredmények érhetők el. A találmány szerinti eljárás értelmében meghatározható ezüstionok mérésénél a lecsapószer — mint említettük — szintén nem tartalmazhat nátrium-kloridot. Célszerűen az ezüst lecsapását semleges vagy enyhén lúgos közegben végezzük. Az ezüst-kalignoszt valószínűleg a kalignoszt redukáló hatása miatt lassan bomlik, • ezért az ezüst meghatározását lehetőleg gyorsan végezzük. A találmány szerinti eljárás legfontosabb előnye gyorsaságán és megbízhatóságán kívül a pontossága. Például az elérhető legnagyobb pontosság kálium- és ammóniumionok esetében 0,1 mg/ml. A találmány szerinti eljárás egyik igen előnyös alkalmazási területe az olajiparban a mélységi rétegvizek kálium- és ammóniumtartalmának meghatározása. E két ion a mélységi rétegvizek jellemző paramétere. Felszíni és felszínközeli vizekben a kálium- és ammóniumionok csekély mennyiségben fordulnak elő, így a találmány szerinti eljárással a felszíni vizek kálium- és ammóniumiontartalma nem, vagy csak alig mérhető. Az eddig ismert adatok alapján megállapítható, hogy a kálium koncentrációja a nátrium-klorid koncentrációjához hasonlóan nő a földtani korral, de nem csak ettől függ. A szilárd — folyadék fázis mentén létrejövő oldódási egyensúlyok — réteg—rétegvíz egyensúlyok — befolyásolják a kálium koncentrációjának nagyságát. Egyazon földtani kor esetében a kálium(l)-ion nagy koncentrációja agyag, agyagmárga, márga, aleurit stb., míg a kálium(I)-ion alacsonyabb koncentrációja vastag, homogén homokkőréteg, mészkő, dolomit, breccsia, konglomerátum rétegekkel való oldódási kapcsolatra utal. Az ammóniumion szerves eredete miatt az anyakőzet és a migráció kutatásánál adhat segítséget. Mért adatok alapján a különböző korú rétegvizek K+ +NH^ tartalmára a következő tájékoztató táblázatot adjuk meg. K+ + NH| mg/liter Földtani kor 0—60 Felsőpannon (Fp) 30—200 Alsópannon (Ap) 100—400 Miocén 150 Miocénnél idősebb (A K+ + NH^" káliumekvivalensben van kifejezve.) Ennek megfelelően a lecsapószer térfogatát és a lecsapószerben a nátrium-tetrafenil-borát koncentrációját úgy kell megválasztani, hogy a mérési tartományba beleessen ezen rétegvizek K+ +NH^" tartalma. Figyelembe kell venni ugyanakkor a kálium- és az ammóniumkalignoszt oldhatósági szorzatát, valamint azt, hogy a lecsapószer nátrium-tetrafenil-borát vagy lítium-tetrafenil-borát tartalma mindig megfelelő feleslegben legyen. Ezek a tényezők viszont megszabják a mérőoldat cériumtartalmát is, abban az esetben, ha mérőoldatként a cérium(III)-cérium(lV) rendszert alkalmazzuk; A rétegvizek K+ + NH^" tartalmának meghatározása segítséget nyújthat a rétegtartalom-állandósulás, cementdugózárásvizsgálat és egyéb terepi problémák megoldásához. A fentiekben csak egy konkrét alkalmazási területét ismertettük a találmány szerinti eljárásnak, de szakember számára nyilvánvaló, milyen jelentőséggel bír a korábbiakban említett ionok gyors, titrimetriás vizsgálata az ipar, a bányászat, a mezőgazdaság vagy az egészségügy bármely területén. A találmányt közelebbről az alábbi példákkal kívánjuk megvilágítani. Az alábbiakban először az eljárásban alkalmazható törzsoldatok egy részének receptúraszerű előállítását ismertetjük. A. Lecsapószer (0,02 N nátrium-tetrafenil-borát) 18 g nátrium-tetrafenil-borátot táramérlegen lemérünk és 3500 ml desztillált vízben feloldunk. Ezután 60 g a. lt. (pro anal.) minőségű nátrium-kloridot 1000 ml vízben oldunk és 5000 ml-es mérőtombikba töltjük. (Ha ezüstöt vagy talliumot határozunk meg, akkor nem adunk nátrium-kloridot.) A mérőlombikba beletöltjük a nátrium-tetrafenil-borát oldatot, és még 100 ml 0,5 v%-osnátrium-hidroxid-oldatot. Az 5000 ml-es mérőlombikot jelig töltjük desztillált vízzel, majd alaposan összerázzuk. 4—5 óra állás után finom szűrőpapíron víztisztára szűrjük a mérőlombik tartalmát. A/I Lecsapószer oldat (0,02 Nátrium-tetrafenil-borát) 18 g nátrium-tetrafenil-borátot (a. lt. minőségű) táramérlegen lemérünk és 3500 ml desztillált vízben feloldunk. Hozzáadunk még 100 ml 0,5 vegyes%-os nátrium-oldatot és mérőlombikban 5000 ml-re jelig töltjük desztillált vízzel. 4—5 óra állás után finom szűrőpapíron keresztül megszűrjük az oldatot. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
