Способ определения металлов Советский патент 1992 года по МПК G01N21/64 

Изобретение относится к области аналитической химии и найдет применение при определении следовых количеств металлов в воде, высокочистых химических реактивах и т.п.

Известен спектрофотометрический способ, который позволяет определять медь, цинк, кадмий и некоторые другие металлы в концентрациях - 10 м/л с ошибкой 0,5-2%.

Однако способ недостаточно селективен при анализе проб, содержащих смеси из нескольких металлов, включающих поглощающие свет примеси.

Наиболее близким техническим решением является флуориметрический способ, заключающийся в том, что после обработки пробы порфирином регистрируют спектр возбуждения и спектр флуоресценции и на основании спектральных характеристик возбуждения и испускания флуоресценции

и ее интенсиьности судят о наличии и концентрации определяемого металла в пробе.

Чувствительность способа ограничена наличием в пробе смеси из нескольких металлов и флуоресцирующих примесей.

Цель изобретения - повышение чувствительности и селективности определения.

Поставленная цель достигается тем, что пробу обрабатывают порфирином, путем обработки пробы поверхностно-активным веществом в концентрации 0,05-1 % об; создают условия для проявления длитепьной люминесценции металлопорфирина с ха- рактериЈтическим временем затухания, эквивалентным времени затухания его замедленной флуоресценции и фосфоресценции, удаляют из пробы кислород и регистрируют длительную люминесценцию металлопорфирина.

Повышение чувствительности и селективности анализа достигается з счет того, что в пробу вводят поверхностно-активные

4

вещества и удаляют газообразный кислород, при этом выделяют люминесценцию искомого комплекса не только по спектральным характеристикам, но и по временным.

На чертеже представлены спектральные характеристики возбуждения (1) и дли- тельной люминесценции (2) Pd, Pt и AI комплексов копро порфирина при трех различных режимах регистрации:

режим 3 -13 0,04-10 с; т.р 10 с;

режим 4 - ta 0,5- tp 2

режим 5 -13 8 t3 0,.

Способ осуществляется следующим образом.

П р и м е р 1. Для обнаружения Pt и Pd в их смеси в водной пробе в присутствии пыли в концентрации 1 мг/мл в пробу воды объемом 1 мл, содержащую по 0,01 мкг/мл PdCIa и КгРхСи, добавляют 1 мкг тетранатриевой соли копропорфирина II и диметилформа- мид в концентрации 5 мг/мл и кипятят в течение 5 ч. После охлаждения до 20°С вводят тритон Х-100 до конечной концентрации 0,050% об. и сульфит натрия в концентрации 2 мг/мл. Удаление кислорода осуществляют вакуумированием пробы с помощью форвакуумного масляного насоса ВН - 3 до остаточного давления мм рт.ст. Длительную люминесценцию регистрируют на спектрофлуориметре с временным разрешением фирмы Perkin - Elmer LS-5B, Регистрацию осуществляют в двух режимах (см. чертеж), оптимизированных в отношении каждого из искомых металлопорфиринов. Спектр возбуждение регистрируют при длине волны максимума испускания, а спектр длительной люминесценции при возбуждении Ё максимуме полосы Соре. В режиме 3 (см, чертеж) спектральные характеристики люминесценции соответствуют Pt комплексам порфирина, при этом люминесценция Pd практически исключена; в режиме 4 спектральные характеристики люминесценции соответствуют палладиевому комплексу и исключена люминесценция Pt.

П р и м е р 2, Для обнаружения AI, Pd, Pt в водной пробе в их смеси в пробу воды объемом 1 мл, содержащую м/л , м/л PdCl2, м/л K2PtCt4, добавляют

тетранатриевую соль протопорфирина IX в концентрации 1 мкг/мл и кипятят смесь в течение 4 ч. Обработку пробы ПАВ и удаление кислорода осуществляют как в примере

1. Регистрацию люминесценции осуществляют в трех режимах, оптимизированных в отношении каждого из искомых металлопорфиринов. При этом в режимах 3 и 4 выявляются Ptn Pd аналогично примеру 1, а в

режиме 5 спектр возбуждения и регистрации соответствует алюминиевому комплексу протопорфирина.

В качестве ПАВ могут быть использованы цетилтриметиламмоиия бромид в концентрации 1% об., додецилсульфат натрия в концентрации 0,2% об. и др,

Способ позволяет с чувствительмостью на уровне м определять наличие искомых металлов в их смеси в присутствии посторонн их примесей

В таблице представлены основные спектрально-люминесцентные характеристики длительной люминесценции ряда металло- комплексов этиопорфирина 11 в водно-мицеллярных растворах, освобожденных от кислорода. Для металлокомплексов про го- и копропорфиринов спектрально-люминесцентные характеристики близки к указанным для этиопорфиринов,

Способ найдет применение в аналитической химии при контроле вопросов в различных производствах и при комплексных исследованиях состояния окружающей среды.

Формула изобретения

Способ опредетения металлов, включающий обработку растворенной пробы порфири- ном, возбуждение и регистрацию люминесценции металлокомплекса, по которой

проводятопределение,отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и се- лективностл определения путем обработки пробы поверхностно-активным веществом в концентрации 0,05-1 об.%, создаютусловия дня

проявления длительной люминесценции метал- лопорфирина с характеристическим временем затухания.эквивалентнымвременизатуханияего замедленной флуоресценции и фосфоресценции, удаляют из пробы кислород и регистрируют длительную люминесценцию металлопорфирина.

УаршеЗ

Способ определения металлов заключается втом, что исследуемую пробу обрабатывают порфирином, затем поверхностно-активным веществом, удаляют из пробы газообразный кислород и регистрируют длительную люминесценцию пробы и кинетику затухания длительной люминесценции. О наличии искомого металла в пробе судят по характеристическим спектрам возбуждения и длительной люминесценции с характеристической кинетикой затухания. 1 ил., 1 табл.