Spectrophotometric determination of vanadium(V) with 2-carbethoxy-5-hydroxy-1-(4-tolyl)-4-pyridone

Summary

Vanadium(V) in aqueous HCl, HNO₃ or H₂SO₄ solutions is extracted with 2-carbethoxy-5-hydroxy-1-(4-tolyl)-4-pyridone (HA) dissolved in CHCl₃ and determined spectrophotometrically. Depending on the composition of the aqueous phase, two complexes are formed. At pH 1 (HCl, HNO₃, H₂SO₄) VO₂A(HA)₂ is formed with maximal absorption at 478 nm. However, from 4–5 M HCl, VO₂Cl(HA)₃ is extracted, and has maximal absorption at 615 nm. The same complex is extracted from 2–3 M HNO₃ or 3–4 M H₂SO₄ if enough chloride is added. Solutions of both complexes follow Beer's law and the molar extinction coefficients are 4.15 × 10³1 · mole⁻¹ cm⁻¹ at 478 nm and 5.10 × 10³ at 615 nm. The determination of vanadium at both wavelengths is very simple, fast and selectiv.The composition of the complexes was established by the usual methods as well as by characterization of the isolated crystalline compounds by elemental analysis and infrared spectroscopy.

Zusammenfassung

In Salzsäure, Salpetersäure oder Schwefelsäure gelöstes Vanadin(V) wird mit 2-Carbäthoxy-5-hydroxy-1-(4-tolyl)-4-pyridon (HA), gelöst in Chloroform, extrahiert und spektrophotometrisch bestimmt. Je nach der Zusammensetzung der wäßrigen Phase werden zwei verschiedene Komplexe gebildet. Bei pH = l (HCl, HNO₃, H₂SO₄) entsteht VO₂A(HA)₂ mit einer maximalen Absorption bei 478 nm. Hingegen geht aus 4- bis 5-m HCl-VO₂Cl(HA)₃ in den Extrakt über, das bei 615 nm maximal absorbiert. Der gleiche Komplex läßt sich auch aus 2- bis 3-m HNO₃ oder aus 3- bis 4-m H₂SO₄ extrahieren, sofern man genug Chlorid zusetzt. Die Lösungen beider Komplexe entsprechen dem Beerschen Gesetz; der molare Extinktionskoeffizient beträgt 4,15 · 10³ 1 · mol⁻¹ cm⁻¹ bei 478 nm und 5,10 ·10³ bei 615 nm. Die Vanadinbestimmung ist bei beiden Wellenlängen sehr einfach, rasch und selektiv. Die Zusammensetzung der Komplexe wurde in üblicher Weise ermittelt, außerdem auch durch Elementaranalyse und IR-Spektroskopie der isolierten kristallisierten Verbindungen.