Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам определения свинца, и может быть использовано при химическом контроле сточных вод предприятий металлургической, приборостроительной, электрохимической промышленности.
Известен способ определения свинца с сульфарсазеном, заключающийся в образовании окрашенного комплекса свинца с сульфарсазеном в щелочной среде (рН 9,5- 10,0) и измерении оптической плотности полученного соединения при длине волны 510нм(,5-105).
Метод имеет недостаточную чувствительность (0,1 мкг/мл), определению мешают цинк, никель, кобальт, медь (II) и др.
Известен способ определения свинца с тиродином, заключающийся в образовании растворимого в воде комплекса свинца с тиродином и фотометрическом определении образующего соединения. Кислотность среды 0,1 М НМОз. интервал концентраций свинца 0,4-3,0 мкг/мл.
Данный способ экспрессный, однако недостаточно чувствительный.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения свинца с гексаоксациклоазохромом, заключающийся в том, что свинец переводят в комплексное соединение с гексаоксациклоазохромом и измеряют оптическую плотность полученного комплекса в водной среде с концентрацией 0,01-0,05 М HNOs. Предел обнаружения свинца равен 0,05 мкг/мл, Коэффициенты селективности по отношению к мешающим ионам равны: для никеля 30, цинка 200, калия 1500. Интервал концентраций свинца равен 0,05-1,0 мкг/мл. Время развития окраски 5-10 мин.
Однако известный способ недостаточно чувствителен и селективен по отношению к ионам цинка, никеля, калия.
Цель изобретения - повышение чувствительности и селективности анализа.
Поставленная цель достигается обработкой анализируемого раствора органичесл С
ч
СЛ СЛ
00 СЛ
ским реагентом - натриевой солью 1,2-наф- тохинон-2(4 -фенилтиосемикарбазон)-4- сульфокислоты (ФТСК-S) в присутствии поверхностно-активного вещества (ПАВ) - моноалкилфенилового эфира полиэтиленг- ликоля (ОП-7) при рН 6-& и фотометрирова- нии полученной смеси.
В лабораторных условиях определение свинца проводят следующим образом.
В мерную колбу емкостью 25 мл приливают аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 0,04-1,0 мкг/мл (1- 25 мкг в 25 мл) свинца, добавляют буферный раствор триэтаноламин-соляная кислота (рН 6-7), водный раствор ОП-7, растворы ФТСК-S в диметилформамиде, фенантроли- на, доводят раствор до метки дистиллированной водой и фотометрируют. Интервал определяемых концентраций свинца равен 0,04-1,0 мкг/мл.
Предлагаемый способ позволяет увеличить чувствительность определения в 1,3 раза, селективность определения в 2 раза для никеля и цинка, в 50 раз для калия, повысить экспрессность анализа - реакция между реагентом и ионами свинца идет мгновенно.
Пример 1. Определение свинца по известному способу.
Анализируемый раствор подкисляют соляной или азотной или серной кислотой до концентрации 0,01-0,05 М. Затем добавляют раствор гексаоксациклоазохрома и измеряют оптическую плотность полученного комплекса через 5-10 мин (время развития окраски). Молярный коэффициент поглощения комплекса равен 1,5-10 . Интервал определяемых концентраций 0,05-1,00 мкг/мл.
Определению свинца мешает более 30- кратный избыток никеля, 200-кратный избыток цинка, 1500-кратный избыток калия.
Как видно из примера 1, способ определения свинца с помощью гексаоксациклоазохрома недостаточно чувствителен и селективен.
Пример 2.В мерную колбу емкостью 25 мл отбирают аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 10 мкг свинца, добавляют 10 мл буферного раствора триэтаноламин -соляная кислота (рН 6,0), 5 мл 1 %-ного водного раствора фенантроли- на, 5 мл 0,01 М водного раствора ОП-7,2 мл 0,001 М диметилформамидного раствора ФТСК-S и доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и фотометрируют при длине волны 560 нм в стеклянной кювете с толщиной слоя 5 см. Обнаружено 11 мкг.
Пример 3. В мерную колбу емкостью 25 мл отбирают аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 10 мкг свинца, добавляют 10 мл буферного раствора триэтаноламин-соляная кислота (рН 6,5), растворы фенантролина, ОП-7, ФТСК-S и проводят определение аналогично примеру
2. Обнаружено 10,5 мкг,
Пример 4, В мерную колбу емкостью 25 мл отбирают аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 10 мкг свинца, добавляют 10 мл буферного раствора
триэтаноламин-соляная кислота (рН 7,0), растворы фенантролина, ОП-7, ФТСК-S и проводят определение аналогично примеру 2. Обнаружено 10 мкг.
Пример 5. В мерную колбу емкостью
25 мл отбирают аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 10 мкг свинца, добавляют 10 мл буферного раствора триэтаноламин-соляная кислота (рН 7,5), растворы фенантролина, ОП-7, ФТСК-S и
проводят определение аналогично примеру 2. Обнаружено 8 мкг.
Пример 6. В мерную колбу емкостью 25 мл отбирают аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 10 мкгсвинца, добавляют 10 мл буферного раствора триэтаноламин-соляная кислота (рН 5,5), растворы фенантролина, ОП-7, ФТСК-S и проводят определение аналогично примеру 2. Обнаружено 8,5 мкг.
Как видно из примеров 2-6, оптимальная область рН для определения свинца 6- 7. При рН меньше 6 и больше 7 получают заниженные результаты (погрешность определения 15-20%).
Результаты по селективности определения свинца в присутствии ионов цинка, никеля, калия приведены в табл. 1,
Проведен анализ модельного раствора,
содержащего соли свинца, марганца, никеля, цинка, хрома, калия,
В мерную колбу емкостью 25 мл отбирают аликвоты растворов солей металлов: 0,1мл5-10 4М раствора свинца, 0,2 мл
0,1 М раствора цинка (400-кратный избыток), 0,3 мл 0,01 М раствора солей никеля (60-кратный избыток), 2 мл 5 М раствора марганца (20-кратный избыток), 0,1 мл 0,1 М раствора соли хрома (III)(200-кратный избыток), 3,8 мл 0,5 М раствора калия, 5 мл буфер- ного раствора триэтзноламин-соляная кислота (рН 6), 5 мл ацетатного буферного раствора (рН 6), 5 мл 1 %-ного раствора фенантролина, 3 мл 0,01 М раствора ОП-7,2 мл
0,001 М диметилформамидного раствора ФТСК-S, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора при 560 нм в стеклянных кюветах с толщиной слоя 5 см оуносительно холостого раствора. Содержание свинца находят по градуировочному графику Обнаружено 11 мкгсвинца
Фенантролин является маскирующим веществом для связывания мешающих ионов: цинка, никеля, марганца (II). Если фенантролин при определении свинца не использовать, то получаются сильно завышенные результаты (см. табл. 2).
Экспериментальные данные сравнения влияния некоторых ПАВ на достижение поставленной цели приведены в табл. 3. Как видно из результатов табл. 3, для достижения поставленной цели подходят неионо- генные ПАВ: ОП-7 и ОП-10 - моноалкилфениловые эфиры полиэтиленг- ликоля общейформулы
СпН2п+1СбН40(С2Н40)тН, где п 8-10, т 6-7 для ОП-7; п 8-10, т - 10:12 для ОП-10. При использовании катмоновых ПАВ - це- тилпиридиния хлорида (ЦП), пентадецилпи- ридиния бромида (ПДП), и анионовых ПАВ - синтанола, додецилсульфата натрия (ДДС), получают либо сильно заниженные
0
5
0
5
результаты (ДДС, ПДП). либо мутные растворы (ЦП, синтанол) л фотометрические измерения становятся невозможными.
Предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность определения в 1,3 раза (предел обнаружения равен 0,04 мкг/мл), селективность в 2 раза по отношению к ионам цинка, никеля, в 50 раз по отношению к ионам калия по сравнению с известным способом.
Формула изобретения Способ определения свинца, включающий перевод его в комплексное соединение с органическим реагентом и последующее фотометрирование, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности анализа, в качестве ор- ганического реагента используют натриевую соль 1,2-нафтохинон-2(4-фенил- тиосемикарбазон)-4-сульфокислоты, а перевод в комплексное соединение осуществляют в присутствии моноалкилово- го эфира полиэтиленгликоля при рН 6-7.
Таблица 1
Таблица 3
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ определения цинка и кадмия | 1989 |
|
SU1647401A1 |
Способ определения никеля | 1982 |
|
SU1112274A1 |
Способ определения этилендиаминтетраацетата натрия | 1986 |
|
SU1396018A1 |
Способ определения железа в цветных металлах и сплавах | 1981 |
|
SU1000401A1 |
Способ определения кадмия | 1990 |
|
SU1778688A1 |
Способ определения висмута | 1986 |
|
SU1409920A1 |
Способ определения ртути в растворах | 1988 |
|
SU1640639A1 |
Способ определения суммы тяжелых металлов в водах | 1987 |
|
SU1490639A1 |
Способ амперометрического титрования галлия | 1975 |
|
SU555325A1 |
Способ комплексонометрического определения скандия | 1975 |
|
SU584246A1 |
Использование: аналитический контроль сточных вод предприятий н/х. Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают натриевой солью 1,2-нафто- хинон-2(4-фенилтиосемикарбазон)-4-суль- фокислоты в присутствии моноалкилового эфира полиэтиленгликоля и фенантролина при рН 6-7 и фотометрируют, 3 табл.
Упор Э | |||
и др | |||
Фотометрические методы определения следов неорганических соединений, М.: Мир, 1985 | |||
Способ определения свинца | 1985 |
|
SU1370557A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Способ спектрофотометрического определения свинца | 1986 |
|
SU1411664A1 |
Пилипенко А.Т | |||
и др | |||
Константы диссоциации некоторых теосемикарбазонов, - ЖОХ | |||
Кузнечная нефтяная печь с форсункой | 1917 |
|
SU1987A1 |
Способ получения на волокне оливково-зеленой окраски путем образования никелевого лака азокрасителя | 1920 |
|
SU57A1 |
Способ приготовления пластического взрывчатого состава | 1913 |
|
SU439A1 |
Авторы
Даты
1992-08-15—Публикация
1990-05-21—Подача