Реагент для экстракционно-флуориметрического определения катионных частиц Советский патент 1992 года по МПК G01N21/64 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к методам экстра- кционно-флуориметрического анализа, и может быть использовано, например, для количественного определения катионов поверхностно-активных веществ (ПАВ), положительно заряженных металлокомплексов и др.

Цель изобретения - расширение диапазона определяемых концентраций и снижение пределов обнаружения катионных частиц.

П р и м е р 1. Определение содержания катионных ПАВ в водопроводной воде с использованием в качестве стандартного ПАВ цетилпиридиний хлорида (ЦПХ).

К 5 мл анализируемого раствора, содержащего 0,01-0,7 мкг катионного ПАВ, прибавляют 1 мл раствора родамина 200 В (концентрация 1 моль/л), разбавляют водой до 10 мл и измеряют рй. В случае необходимости добавками кислоты или щелочи создают рН (грубо) от 1 до 10 ед Раствор переносят в делительную воронку и экстрагируют 10 мл насыщенного водой хлороформа При этом в органическую фазу извлекается соединение (ЦПХ4) (родамин 200 В), а содержание катионного ПАВ в экстракте 0,001-0 07 мкг/мл. Интенсивность флуоресценции экстракта измеряют в односантиметровой кювете непосредственно после отделения его от водной фазы при длине волны возбуждающего излучения 563 нм. Определение содержания катионного ПАВ производят с помощью уравнения гра- дуировочного гоафика, построенного следующим образом. К 5 мл аликвотам растворов, содержащих 0,01, 0.020,7 мкг ЦПХ, прибавляют указанные компоненты и после проведения экстракции измеряют интенсивность флуоресценции экстрактов. На градуировочном графике по оси абсцисс откладывают содержание ЦПХ в флуоримет- рируемом экстракте (в мкг/мл), а по оси

XI

00

о

ординат - интенсивность флуоресценции в условных единицах.

В табл. 1 приведены исходные данные для расчета уравнения градуировочного графика. Там же приведены данные для расчета уравнения аналогичного графика, полученные с использованием эозина. К анализируемому раствору прибавляли 0,5 мл 0,05 н, раствора трилона Б, 0,2 мл раствора эозина /концентрации 1 10 моль/л), 4 мл ацетона и 2 мл ацетатно-аммиачного буфера, после чего дистиллированной во дои доводили объем до 10 мл. Через 30 мин раствор переносили в делительную воронку и экстрагировали 10 мл хлороформа в течение 1 мин, Измеряли интенсивность флуоресценции экстракта (длина волны возбуждения 546 им), и искомое количество катионного ПАВ в фотометрируемом растворе находили с помощью уравнения гра- диуровочного графика.

Уравнение прямой градуировочного графика (расчет по МНК): для эозина 1 4,33 + 5,63 Сх (среднеквадратичные отклонения коэффициента регрессии 30,0, свободного члена 1,29); для родамина 200 В: 1 27,13 + 1,33 103 Сх (среднеквадратичные отклонения коэффициента регрессии 16,2, свободного члена 0,54),

Область линейности градуировочного графика для родамина 200 В (от 1 до 6 мкг/мл) шире, чем для эозина (от 1 до б 10 мкг/мл). Тем самым расширяется диапазон определяемых содержаний определяемого катиона.

Как следует из представленных в табл. 1 данных и из результатов ра счета параметров градуировочных графиков, родамин 200 В по сравнению с эозином обеспечивает низкий предел обнаружения,

П р и м е р 2. Определение содержания калия в природной воде.

К5 мл анализируемого раствора, содержащего 2 - 1.8 моль/л калия, добавляют 1 мл 0,36 моль/л раствора 18-краун-6, 1 мл 2 моль/л раствора родамина 200 В, разбавляют водой до 10мл и контролируют значения рН (от 1 до 10 ед), по рН-метру с помощью добавок соляной кислоты или гидроксида натрия. Раствор переносят в делительную воронку и экстрагируют в течение 1 мин 10 мл насыщенного водой хлороформа. При этом а органическую фазу калий извлекается в виде соединения (К краун) + (родамин 200 В), а содержание калия в экстракте составляет 1 - 9 моль/л. Интенсивность флуоресценции экстракта измеряют в односантиметровой кювете непосредственно

после отделения его от водной фазы при длине волны возбуждающего излучения 563 нм. Определение содержания калия производят с помощью уравнения градуировочного графика, построенного следующим образом. К 5 мл аликвотам растворов, содержащих 2 , 3 , ... 1,8 моль/л калия, прибавляют указанные компоненты и после проведения экстракции измеряют интенсивность флуоресценции экстрактов. На градуировочном графике по оси абсцисс откладывают значения содержания калия в флуориметрируемом экстракте (моль/л), а по оси ординат - интенсивность флуоресценции в условных единицах.

В табл. 2 приведены исходные данные для расчета уравнения градуировочного графика.

Там же приведены данные для расчета

уравнения аналогичного графика, полученные с использованием эозина.

К 5 мл анализируемого раствора, содержащего до 2 моль/л калия, прибавляли 1 мл 0,1 моль/л раствора 18-краун-6. 1 мп

0,1%-ного раствора эозина, 0,2 мл 0,1%- ного раствора уксусной кислоты, 1 мл буферного раствора (карбонат лития - трихлоруксусная кислота) с рН 5,9 ±0,1 и воды до 10 мл. Раствор переносили в делительную воронку и экстрагировали 10 мл насыщенного водой хлораформа в течение 5 мин. После отделения экстракта его флуо- риметрировали при 563 нм, а содержание калия определяли с помощью уравнения

градуировочного графика.

Уравнения прямых градиуровочных графиков (расчеты по МНК) с использованием эозина I 7,8 + 3,4 105 Ск (коэффициент корреляции 0,95, среднеквадратичные отклонения коэффициента регрессии 4,7 Ю4, свободного члена 21,6) для родамина 200 В

1 -10,7 + 4,2 Ю5 Ск (коэффициент корреляции 0,98, среднеквадратичные отклонения коэффициента регрессии 2,74 Ю4,

свободного члена 12,2).

Как следует из представленных в табл.

2данных и из результатов расчета параметров градиуровочных графиков, родамин 200 В определяет содержание калия с пределом

0 обнаружения, не уступающим эозину.

П р и м е р 3 Определение содержания меди в сточной воде.

К 5 мл анализируемого раствора, содержащего до 2 моль/л меди, добавляют 1 мл 0,5%-ного раствора аскорбиновой кислоты (для восстановления ее до Си4), 1 мл 1 10 моль/л раствора родамина 200 В, . разбавляют водой до 10 мл. Раствор переносят в делительную воронку и экстрагируют в течение 1 мин 10 мл насыщенного водой 0,05%-ного раствора дихинолина в хлороформе. При этом в органическую фазу медь экстрагируется практически полностью в виде соединения (Cu-дихинолил) + (родамин 200 В), а ее содержание в экстракте составляет до 1 моль/л. Интенсивность флуоресценции экстракта измеряют непосредственно после отделения его от водной фазы при длине волны возбуждающего излучения 550 нм (односантиметровая кювета). Определение содержания меди производят с помощью уравнения градуи- ровочного графика, построенного следующим образом. К 5 мл аликвотам растворов,

содержащих 1 2 моль/л

меди, прибавляют указанные компоненты и после проведения экстракции измеряют интенсивность флуоресценции экстрактов. По оси абсцисс градиуровочмого графика откладывают значения содержания меди в флуориметрируемом экстракте (моль/л), а по оси ординат - интенсивность флуоресценции в условных единицах.

В табл. 3 приведены исходные данные для расчета уравнения градуировочного графика. Там же приведены данныедля расчета уравнения аналогичного графика, полученные с использованием эозина. При этом ход анализа осуществляли аналогично, но вместо родамина 200 В использовали раствор эозина, а кислотность водной фазы перед экстрагированием создавали уксус- но-ацетатным буферным раствором с рН б.

Как следует из табл. 3, эозин способен соэкстрагироваться и флуоресцировать в отсутствие комплексного катиона меди (холостой раствор). Это затрудняет его использование в области низких (менее 3 моль/л) содержаний меди, поскольку флуоресценция холостого экстракта существенно превышает собственную флуоресценцию медьсодержащего соединения В отличие от эозина, родамин 200 В в отсутствие меди не экстрагируется в органическую фазу, поэтому не создает помех в определении малых содержаний меди, а следовательно, эффективная чувствительность определения меди выше, чем в случае эозина.

Уравнения прямых градуировочных графиков (расчеты по МНК) с использованием эозина (с учетом холостого раствора 1:1 -3,,23 Ю7 Сси (среднеквадратиче- ское отклонение свободного члена 3,23, коэффициента регрессии 5.17 10, с использованием родамина 200 В (с учетом холостого раствора): -0,146 + 2,65 10 х х Сси (среднеквадратичные отклонения свободного члена 0,125, коэффициента регрессии 2 Ю5).

Как следует из представленных в табл. 3 данных и из результатов расчета параметров градуировочных графиков, родамин 200 В по сравнению с эозином позволяет за

счет меньшей флуоресценции экстракта холостого раствора существенно повысить надежность определения содержаний меди в области 3 10 моль/л и менее.

Таким образом, применение родамина

200 В в качестве реагента для экстракцион- но-флуориметрического определения кати- онных частиц позволяет практически на порядок понизить пределы обнаружения (вплоть до 0,001 мкг/мл) и расширить диапазон определяемых содержаний анализируемых катионов.

Формула изобретения Применение родамина 200 В в качестве реагента для экстракционно-флуориметри- ческого определения катионных частиц.

Таблица 1

Изобретение относится к аналитической химии Цель изобретения - расширение диапазона определяемых концентраций и снижение пределов обнаружения катионных частиц. Цель изобретения достигается тем, что в качестве экстракциейно-флуориметрического реагента применяется родамин 200 В 3 табл.

Среднеарифметические значения трех параллельных измерений.

Указанное содержание ЦПХ не поддается определению по известному способу.

Среднеарифметический результат трех параллельных измерений, Значения флуоресценции экстракта контрольного раствора относительно воздуха. Значения флуоресценции экстракта контрольного раствора относительно холостого (не содержащего меди) экстракта.

Таблица 2

Таблица 3