Способ флуориметрического определения тория Советский патент 1984 года по МПК G01N31/22 G01N21/78 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к cnoco6a s флуориметрического анализа тория в промышленных: и природных объектах сложного состава. Известен способ флуориметрического определения тория, включающий его перевод в комплексное соединение с флавонами, морином, яроизводными тио кар6аз1адов Ш , Однако способ отличается невысокой чувствительностью (до О.,008 У/мл и недостаточной селективностью определения мешают цирконий, ниобий, алюминий, титан, церий и РЗЭ. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ флуоримет рического определения тория, включаю щий его перевод в комплексное соединение с изоникотиноилгидразином бензойного альдегида (или N-пиколингидразином никотинового альдегида) . Реакция идет при рН 5,5-750 в среде 35-50%-ного ацетона. Посл.едующее измерение интенсивности флуоресценции образующегося комплекса проводят при 490 и 510 нм соответственно. Чувствительность анализа достигает/. 0,007 /,vDi 2 . Однако определению мешают ионы же пезаf бериллия 5 урана, титана, скандия, алюминия 5 магния, молибдена, меди, позтому требуется предваритель ное отделение указанных примесей на катионите, что заметно усложняет про I ед е ни е а кали з а . Цель изобретения -- увеличение чув ствительности -и избирательности анализа. Поставленная целгь достигается тем что согласно способу флуориметрического определения тория, включaющe ry перевод его в кo fflлeкcнoe соединение с производными оксиальдегидов в присутствии органического растворителя ацетона, в качестве производного окскальдегидов используют Н-(А-нитро)бензоилгидразоны салицилового, резер цшювого или 2-оксинафтойного альдегидов., а процесс комплексообразоваиия проводят при рН 1,5-2,5 и концентрации ацетона илк диметилформалнда 60-70%. Систе1-1атические исследования различных замещенных бензоилг1Щразонов .оксиальдегидов5 их ко шлексообразова с тория позволили усГансвить, что наибольший флуоресцирующий эс1)фект дают нитропроизводные, при этом наблюдается одновременно повышение чувствитапьности флуориметрической реакции с ними и понижение, окраски хепатов, В водно-ацетоновых и водно-дИметилформамидньпх: средах торий образует комплексные соединения с М-(4-нитро) бензоилгидразонами оксиальдегидов Б интервале рН от 1,,5-4,0 с яркой зеленой флуоресценцией с максимальной длиной волны люминесцениди при 480 нм для производного салицилового альдегида, 492 нм для резорцилового производного и 498 нм для 2-оксинафтойного. Устойчивая флуоресценция комплекса, обеспечивающая соответственно чувствительности 0,0004, 0,0003 и 0,000t мкг/нп, достигается при 10-15 кратном избытке реагентов и при рН 1,5-2,5 и наличии 60-70 об.% ацетона в растворе. Флуоресцентная реакция тория с указанными реагентами развивается быстро, интенсивность флуоресценции становится постоянной через 10-15 мин. Константы образования комплексных соединений, расчитанные с учетом конс ант гидролиза конов тория в растворах, равны соответственно;: 7;8-10 ; 4,6. 6,8f 10 соответственно для салицилового, резор гилозого и оксинафтойного производных. Установлбьно, что фитуоресцирую11(ие комплексные соединения тория с нитробензоилгидразоками имеют жесткую стрз -ктуру и заряжены положительно. Установлено, что определению 0,002 мкг тория с указанными тремя нитрогидразонами не мешают многие ионы: 1000-кратное количества РЗЭ, яселеза, 5000-кратные магния, -гальция, цинка, щелочных элементов,, 50-кратные хрома, марганца, кобальта, никеля. алюминия, 10-кратные скандия, бериллия, кратные количества меди. Интенсивность флуоресценции практически не изменяется в присутствии хлор1зда аммония, нитратов, аскорбино-вой кислоты гидроксила1 1ИН., гидразина . Диапазон концентраций ацетона или диметилформамида 60-70% отвечает наибольшей флуоренсцен1;ии анализируемого раствора. П р и м Вр 1. К 5 МП раствора, содержащего торий и соггутствующие ег-гу РЗЭ (при содержании тория более

0,1 МКГ/Ш1, раствор разбавляют в 10 раз и более дистиллированной водой) , помещают в мерную колбу на 50 МП,.нейтрализуют раствор до рН-4, добавляют Ы-(4-нитро)-бензоилгидразо салицилового альдегида, приготовленного на ацетоне (0,01%-ный раствор реагента), затем добавляют 50% ацетона от общего объема, доводят 5%-ной азотной кислотой рН раствора до 2,0, приливают водно-ацетонной смеси до метки и измеряют флуоресценцию при 492 км через 10 мин , Содержание тория в анализируемом растворе определяют по градуироночной кривой.

Пример 2. К5мп раствора, содержащего торий и сопутствующие ему элементы, помещают в колбу на 50 мл, нейтрализуют раствор до рН 4,0, затем прибавляют в колбу 60% диметилформамида, 1 мл диметилформамидного раствора Ы-(4-нитро)-бензоилгидразона резорцилового альдегида, раствор в колбе подкисляют разбавленной азотной кислотой до рН 1,5, доливают дистиллированной водой до метки, перемещивают и измеряют фпуоресценцию при 498 нм через 10-15 минсодержание тория рассчитывают, исходя из градуировочного графика.

П р и м е р 3. Навеску высокочистых-окислов редкоземельных элементов содержащих следовые количества тория ( %), помещают в коническую колбу и растворяют в 20-30 мл концентрированной азотной кислоты при нагревании. Аликвоту полученного раствора помещают в мерную колбу на 50 мл, нейтрализуют до рН 3, приливают 70% ацетона и 1 мп 0,01%-ного раствора К-(4-нитро)-бензоилгидразо на 2-оксинафтальдегида. рН раствора добавлением разбавленной азотной кислоты по каплям доводят до 2,5. Содержимое в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой. Раствор для измерения флуоресценции тщательно перемешивают и через 10 мин измеряют флуоресценцию. Содержание рассчитывают по градуировочном графику.

Преимуществом предлагаемого способа является высокая чувствительность определения тория - 1 / 10 мкг/мл (4,2-10 %) и возможность проведения надежного определения его без операций концентрирования металла и отделения от сопутствующих элементов.

СПОСОБ ФЛУОРИМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОРИЯ, включаюи1ИЙ перевод его в комплексное соединение с производными оксиальдегидов в присутствии органического растворителя - ацетона, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и избирательности анализа, в качестве производного оксиальдегидов используют Н-