ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕВРОПИЯ Российский патент 2010 года по МПК G01N21/00 

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам люминесцентного определения европия, и может быть использовано для определения следовых количеств европия при анализе высокочистых лантанидов и в природных водах.

Известны способы люминесцентного определения европия в комплексе с органическими реагентами с β-дикарбональными соединениями - ацетилацетоном, бензоилацетоном, фторированными и циклическими β-дикетонами, с карбоновыми кислотами [Н.С.Полуэктов, Л.И. Кононенко, Н.П.Ефрюшенко, С.В.Бельтюкова. Спектрофотометрические и люминесцентные методы определения лантаноидов. -Киев: Наукова Думка, 1989, с.100].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ люминесцентного определения европия по патенту №2186027, который заключается в том, что европий образует люминесцирующий комплекс с метиловым эфиром s (4-броманилидом) сульфосалициловой кислоты (МЭБСК) и позволяет определять европий с чувствительностью 10^-6-10^-8%.

Недостатками этого метода является недостаточная чувствительность и селективность.

Задача изобретения - снижение предела обнаружения; повышение устойчивости, чувствительности, воспроизводимости и селективности люминесцентного способа определения европия.

Результат достигается тем, что в качестве органического реагента (R) используется дифениловый эфир сульфосалициловой кислоты (ДЭСК) с целью снижения предела обнаружения, повышения избирательности, устойчивости соединения европия с ДЭСК во время стояния и облучения в мицеллярной среде (введение поверхностно-активного вещества (ПАВ) - хлорида децилпиридиния (ХДЦП) в соотношении Eu:ДЭСК:ПАВ=1:1:30 при pH 8,5±0,15, которое создают слабыми растворами аммиака и соляной кислоты).

Получаемое соединение европия с органическим реагентом ДЭСК в присутствии ПАВ при облучении ультрафиолетовым светом ртутной лампы СВД - 120А дает интенсивную люминесценцию ярко-красного цвета, устойчивую во время стояния и облучения.

Мицеллярная среда способствует повышению избирательности аналитических определений за счет эффекта селективной солюбилизации, повышения растворимости флуорофоров, позволяет увеличить число соединений, определяемых люминесцентным методом. Защитное действие мицелл по отношению ко многим тушителям, молекулам растворителя, увеличения вязкости среды и "жесткости" молекул люминофоров приводит к подавлению безызлучательных процессов, вызывающих тушение люминесценции.

Перечисленные факторы способствуют повышению точности и воспроизводимости, расширяют интервал линейности градировочного графика, позволяют многократно использовать мицеллярный раствор для люминесцентного определения европия предложенным способом.

Пример. Определение европия в оксидах лантаноидов.

Для получения растворов хлоридов лантаноидов их оксиды предварительно прокаливали в течение одного часа в муфельной печи при температуре 650-700°С и затем охлаждали в эксикаторе. Навеску оксидов лантанидов по расчетам 10^-2 М концентраций обрабатывали соляной кислотой и H₂O₃ а затем раствор выпаривали. Сухой остаток растворяли в дистиллированной воде. Растворы с меньшей концентрацией РЗЭ готовили соответствующим разбавлением. Концентрацию стандартного раствора хлорида европия контролировали комплексометрическим методом. Титрование производили в присутствии уротропина, в качестве индикатора использовали арсеназо 1. При определении содержания ионов европия в оксидах РЗЭ на рабочих приборах ширина щели подбиралась небольшой и одинаковой при работе со стандартными образцами и анализируемыми растворами.

Раствор ДЭСК 10^-4 М готовили соответствующим разбавлением более концентрированного этанольного раствора. Раствор ХДЦП 10^-2 М концентрации готовили растворением его навески в дистиллированной воде. Соответствующим разбавлением готовили раствор с меньшей концентрацией. Кислотность среды создавали добавлением водного раствора аммиака до pH 8,5±0,15. Измерение pH растворов проводили с помощью универсального иономера ЭВ-74 со стеклянными электродами, прокалиброванными по стандартным буферным растворам. Для определения содержания европия в оксидах РЗЭ применяли метод добавок.

Люминесценцию возбуждали ультрафиолетовым светом ртутной лампы СВД - 120 А, находящийся в осветителе ОИ - 18А, снабженном кварцевым конденсором и светофильтром УФС - 1,2. Интенсивность люминесценции комплексов регистрировали при λ=612,5 нм. По величине пиков люминесценции растворов пробы и пробы с добавками рассчитывали содержание европия в анализируемом образце. Приемником излучения служил фотоумножитель ФЭУ - 79. Для регистрации спектров люминесценции использовалась люминесцентная установка, снабженная спектрометром ДФС - 24 с самописцем КПС - 4.

Предложенный способ позволяет определить европий в оксидах РЗЭ, природных водах с пределом обнаружения до n·10^-15 г/мл, минуя стадии концентрирования. По сравнению с известным методом он позволяет определить Еи, Tb, Sm и Dy при совместном их присутствии в анализируемом объекте в индивидуальных оптимальных условиях комплексообразования: λ_Eu=612,5 нм, pH 8,5, состав Eu:ДЭСК:ПАВ=1:1:30; при C_Eu=1 мл 1·10^-3 М, C_R=1,5 мл 1·10^-3 М и 3 мл 1·10^-2 М ПАВ; t_cт = сутки, t_обл - наблюдается снижение 1_л раствора комплекса, V=10 мл.

Изобретение относится к области люминесцентного определения европия. В качестве органического реагента (R) используется дифениловый эфир сульфосалициловой кислоты (ДЭСК), при этом в люминесцирующее комплексное соединение приливают катионное поверхностно-активное вещество (ПАВ) в соотношении Eu:R:ПАВ=1:1:30 при рН 8,5±0,15. Технический результат - снижение предела обнаружения определения европия в природных водах. 1 з.п. ф-лы.

1. Люминесцентный способ определения европия, включающий перевод его в люминесцирующее соединения с органическим реагентом (R), отличающийся тем, что в качестве органического реагента используют дифениловый эфир сульфосалициловой кислоты и в люминесцирующее комплексное соединение приливают катионное поверхностно-активное вещество (ПАВ) в соотношении Eu:R:ПАВ=1:1:30 при рН 8,5±0,15.

2. Способ по 1, отличающийся тем, что в качестве ПАВ используют хлорид децилпиридиния.