ИНДИКАТОРНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА ( VI ) В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ Российский патент 2005 года по МПК G01N31/22 G01N21/78 

Изобретение относится к аналитической химии (индикаторным составам) и может быть использовано для определения молибдена (VI) в водных растворах, в частности в природных и сточных водах.

Известен индикаторный состав для спектрофотометрического определения 0,2-10 мкг/мл молибдена (VI) с тайроном [Умланд Ф., Янсен А., Тириг Д., Вюнш Г. Комплексные соединения в аналитической химии. М.: Мир, 1975, 532 с.].

Недостатком технического решения является малая специфичность определения вследствие мешающего влияния ряда ионов, ввиду чего требуется предварительное отделение молибдена экстракцией различными органическими реагентами, что увеличивает продолжительность анализа и требует соблюдения особых правил по технике безопасности из-за работы с токсичными органическими растворителями.

Для повышения чувствительности и селективности определений используют индикаторные составы, включающие различные сорбенты. Описано определение молибдена (VI) с тайроном в фазе сорбента сефадекс QAE-25 методом твердофазной спектрофотометрии [Yoshimura К., Matsuoka S, Waki H. / Anal. Chem. Acta, 1989, V.225, No.2. Р.313].

Недостатком этой методики является узкий линейный диапазон определяемых концентраций молибдена (0,15-6 мкг/л), а также сложность хранения сорбента вследствие его подверженности к бактериальному воздействию.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному составу является индикаторный состав для определения 50-2500 мкг/л молибдена (VI) в водных растворах методом спектроскопии диффузного отражения, содержащий анионит, реагент - пирокатехиновый фиолетовый, кислоту и воду при следующем соотношении реагирующих компонентов, мас.%:

Анионит АВ-17-10П 0,4

Пирокатехиновый фиолетовый 0,002

Хлористоводородная кислота 0,007-0,02

Вода Остальное

Недостатком данного индикаторного состава является сравнительно узкий линейный диапазон определяемых содержаний молибдена [Чайковская А.Э., Качин С.В., Кононова О.Н., Холмогоров А.Г. Патент РФ № 2162221 от 20.01.2001].

Техническим результатом изобретения является расширение линейного диапазона определяемых содержаний молибдена (VI) в водных растворах, а также повышение экспрессности анализа и уменьшение трудоемкости.

Технический результат достигается тем, что в индикаторном составе для определения ионов Mo (VI) в водных растворах, содержащем сорбент - анионит АВ-17-10П, хлористоводородную кислоту и воду, новым является то, что содержится анионит АВ-17-10П, модифицированный органическим реагентом - тайроном, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Анионит АВ-17-10П, модифицированный тайроном 0,4

Хлористоводородная кислота 0,0011-0,0015

Вода Остальное

Анионит АВ-17-10П представляет собой сополимеризационный сильноосновной монофункциональный анионит с четвертичными бензилтриметиламмониевыми группами (с макропористой структурой), получаемый путем хлорметилирования сополимера стирола с 8% дивинилбензолом с последующим аминированием триметиламином (Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. - Л.: Химия, 1983, с.85-86).

Модифицирование сорбента - анионита АВ-17-10П осуществляют следующим образом. К сорбенту в хлоридной форме предварительно набухшему в растворе НСl при рН~3, добавляют 0,2 М раствор тайрона из расчета 50 мкг на 0,2 г ионита. Тщательно перемешивают и оставляют на сутки. Затем сорбент отфильтровывают и высушивают на воздухе, после чего его хранят в склянках с притертыми пробками. Модифицированный тайроном сорбент можно сохранять до 1,5 лет.

Для определения молибдена (VI) анализируемый раствор с рН 3 помещают в градуированную пробирку с притертой пробкой емкостью 50 мл, вводят 0,2 г предварительно набухшего модифицированного анионита АВ-17-10П, добавляют до 50 мл 0,001 М НСl и встряхивают в течение 15 мин. Затем сорбент отфильтровывают и измеряют коэффициент диффузного отражения при длине волны 430 нм на колориметре “Пульсар” по отношению к образцу сравнения, представляющему собой описанный выше модифицированный анионит АВ-17-10П.

Содержание молибдена (VI) в анализируемом растворе рассчитывают по градуировочному графику. Для его построения в градуированные пробирки с притертыми пробками емкостью 50 мл вводят аликвоты стандартного раствора молибдена (VI) с содержанием последнего от 2,5 до 500 мкг, добавляют по 0,2 г модифицированного тайроном анионита АВ-17-10П, доводят до 50 мл 0,001 М раствором НСl и далее поступают, как описано выше.

Коэффициент диффузного отражения пересчитывают в функцию Гуревича-Кубелки-Мунка по уравнению:

Δ F(R)=[(1-R)²/2R]-[(1-R₀)²/2R₀],

гдеR и r₀ - коэффициенты диффузного отражения прореагировавшего образца и образца сравнения соответственно.

Строят зависимость в координатах Δ F(R)-С_Mo(VI), мг/л,

где C_Mo(VI) - концентрация молибдена (VI) в растворе.

Введение в индикаторный состав анионита АВ-17-10П, модифицированного тайроном, позволяет расширить линейный диапазон определяемых содержаний молибдена (VI), снизить вдвое объем пробы Mo(VI) и повысить экспрессность анализа (табл. 1-3). Кроме того, модифицированный тайроном сорбент устойчив при хранении в течение 1,5 лет.

Таблица 1Сравнительная характеристика разработанного индикаторного состава для определения молибдена (VI) и известного состава (методика на сефадексе QAE-25)ПараметрСостав с АВ-17-10ПИзвестный составДиапазон определяемых концентраций, мкг/л50-100000,15-6Предел обнаружения, мкг/л50,15Продолжительность анализа, мин1530Объем пробы, мл50100Устойчивость сорбента при храненииДо 1,5 летНе более 1-2 мес.Таблица 2Сорбционно-спектроскопическое определение молибдена (VI) с тайроном в модельных растворах молибдат-ионов n=5; Р=0,95Введено Mo(VI), мг/лНайдено Mo(VI), С_ср±_{ΔC, мг/л}Стандартное отклонение SОтносительная ошибка Q_отн, %0,50,52± 0,030,00224,05,05,06± 0,090,0731,29,59,29± 0,100,081-2,2

Таблица 3Сорбционно-спектроскопическое определение молибдена (VI) в присутствии сопутствующих компонентов. Исходная концентрация Mo(VI) - 5 мг/л; n=5; Р=0,95Макрокомпонент (МК)Отношение МК к молибдену (по концентрации)Найдено Mo(VI), мг/лQ_отн, %Cu(II)1:20005,612Fe(II)1:3505,48Fe(III)1:5005,24HF1:3005,36H₂C₂O₄1:3505,24H₂SiO₃1:15005,510Н₃РО₄1:3005,612ЭДТА1:20005,510Аскорбиновая кислота1:20005,612

Таким образом, операция концентрирования позволяет повысить чувствительность определения молибдена (VI), а получение окрашенного концентрата в фазе ионита расширяет линейный диапазон определяемых соединений. Кроме того, предварительное модифицирование анионита органическим реагентом повышает экспрессность определения и экономичность методики.

Изобретение относится к аналитической химии (индикаторным составам) и может быть использовано для определения молибдена (VI) в водных растворах, в частности в природных и сточных водах. Индикаторный состав для определения ионов Mo (VI) в водных растворах, содержит сорбент-анионит АВ-17-10П, модифицированный органическим реагентом-тайроном, хлористоводородную кислоту и воду, при следующем содержании компонентов, мас.%: анионит АВ-17-10П, модифицированный тайроном, 0,4; хлористоводородная кислота 0,0011-0,0015; вода остальное. Достигается расширение линейного диапазона определяемых содержаний молибдена (VI) в водных растворах, а также повышение экспрессности анализа и уменьшение трудоемкости. 3 табл.

Индикаторный состав для определения молибдена (VI) в водных растворах, содержащий сорбент-анионит АВ-17-10П, хлористоводородную кислоту и воду, отличающийся тем, что содержит сорбент-анионит АВ-17-10П, модифицированный органическим реагентом - тайроном, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Анионит АВ-17-10П, модифицированный тайроном 0,4

Хлористоводородная кислота 0,0011-0,0015

Вода Остальное