Чувствительный элемент для волоконно-оптического сенсора на ионы урана (УI) Советский патент 1992 года по МПК G01N27/416 

Изобретение относится к области аналитической химии, к определению ионов металлов в растворах и может быть использовано при производстве и изготовлении волоконно-оптического сенсора дающего чувствительный, экспрессный и обратимый отклик на изме-. нение концентрации урана (VI) в раст ворах, применимо в системах контроля окружающей среды, контроля техно- логнческцх процессов on line с целью управления производством, в анализе объектов в экстремальных условияхt при геохимическом поиске полезных ископаемых.

Целью изобретения является повышение чувствительности, расширение диапазона определяемых концентраций,

пЬвышекие стабильности чувствительного элемента

Чувствительный элемент содержит носитель нз полиакрнлнитрильного во- яокиа, наполненного тонкодисперсным слабоосновным аииопообменииком с им- мобиличованным арсеназо 1, устойчивый в сильнокисльтх, нейтральных и слабощелочных средах Его получают формованием волокна из суспензии, со- Держащей полиакрилннтрил, тонкодис- персчый анионит и ДМФА, л хранят во влажном состоятзи.

Из пластин влажного материала Ge inoro цвета вырезают диски диаметром 2 см массой 40-60 мг {в пересчете на сулой материал 10 мг), Для превращения наполнителя в Cl-форму, которая является наиболее реакционносгго- собнойэ диски носителя промывают 50 мл 0,1 м НС1 со скоростью 10 мл /мин „ Для удаления избытка кислоты диски помещают на 5 мин в стакан с 10 мл ацетона. Иммобилизацию арсеназо 1 осуществляют погружением диска в «такая с 10 мл раствора арсеназо 1 при слабом помешивании в терпение 5 мин Диски вынимают из раст- нора реагента, промывают 50 мл воды и хранят во влажном состоянии. Содержание реагента в 1-ом диске составляет (1--2) М, в 1 г носителя ( -2 НСГ5М па 1 г носителя. Диски с иммобилизованным реагентам окрашены и красный цвет. Реагент по поверх- jrtocTH диска распределен равномерно, отклонения в величинах коэффициентов диффузного отражения для отдельных дисков не превышают 3%, Диски с иммобилизованным реагентом устойчивы в нейтральных и слабокислых водных расворах.

Испытание чувствительного элемента.

Работает элемент следующим образом Он чувствителен к присутствию конов U (VI) при рН 5,5-6,5 при концентрациях - 5 If)4 M с пределом обнаружения 2 ЮМ при использовании различных режимов работы -элемента. Цвет иммобилизованного реаген

- 5

0

5

та при этом изменяется от красного до синего. Наибольшие изменения в спектрах отражения наблюдаются в области 620-640 нм„ Чувствительность отклика зависит от содержания реагента на носителе. Максимальный отклик получен при содержании (1-2) vSО М реагента на 1 г носителя.

Детектирование ионов урана (VI) в диапазоне концентраций 5-10 - 2х

Чувствительный -элемент со сте-- пенью наполнения 50% и содержанием реагента l-Ю М на 1 г носителя по. мещают в проточную ячейку, закрепленную у окошка колориметра, и прокачивают с помощью перистальтического насоса исследуемый раствор с рН 5,5,6,5 со скоростью 10 мл/мин. Через 10 мин измеряют отражение чувствительного элемента при 640 нм. Содержание урана (Vl) находят по градуировочно- му графику.

Для регенерации чувствительного элемента прокачивают 10 мл 0,1 М соляной кислоты и 40 мл поды со скоростью 10 мл/мин.

Формула изобретения

10 Чувствительный згемент для волоконно-оптического сенсора на ионы урана (Vl), включающий твердый носитель колориметрический органический реагент, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с целью повышения чувствительности, расширения диапазона определяемых концентраций, повы- гаения стабильности чувствительного элемента, в качестве твердого носителя используют полиакрилиитрильное волокно, наполненное тонкодисперсным слабоосновным анионообменником со степенью наполнения 40-50%, а в качестве органического реагента - арсеназо 1 в количестве {Г-2) Ю M на 1 г носителя.

2„ Чувствительный элемент по п.1, отлич ающий ся тем, что в качестве анио юобменника использован сополимер К-впнилбензимидазола и ди- винилбенэола (д-5).

Изобретение опюситсн к ойпас- ти аналитической химии, к определению иопоп металлом в растворах и может быть использовано при разработке и изготовлении волоконно-оптического сенсора, дающего чувствительный, экспрессный и обратимый отклик на 2 изменение концентрации урана (VI) в растворах, применимо в системах контроля окружающей среды, контроля тех- .нологическнх процессов on line с целью управления производством, в анализе объектов в экстремальных условиях, при геохимическом поиске полезных ископаемых. Целью изобретения является повышение чувствительности, расширение диапазона определяемых концентраций, повышение стабильности чувствительного -элемента на ноны урана (VT)o Согласно изобретению предлагается чувствительный элемент для полокопно-оптнческого сенсора на ионы урлна (VT), включающий твердый носитель и колориметрический реагент, В качестве носителя используют поли- акрилнитрильное волокно, наполненное тонкодисперспым слабоосновным анно- нообменником - сополимером N-винил- бензпмидазола с дишшилбенэолом со степенью наполнения 40-50%, В качестве органического реагента используют арсеназо 1 в количестве (1-2) к 10 М на I г носителя. (Л ел 4 to ю СО со