Способ определения меди Советский патент 1993 года по МПК G01N21/78 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения меди, и может быть использовано при анализе различных медьсодержащих объектов.

Известен способ опредепения меди, основанный на образовании окрашенного соединения меди с бриллиантовым зеленым, экстрагируемого бензолом. Комплексообра- зование проводят в интервале рН, равном 1,7-2,5. Молярный коэффициент погашения при 640 нм равен 6,3 104.

Известен также способ определения меди, включающий экстракцию ионного эс- социата (ИА) меди с иодид-ионами и основным красителем катионным красным 2С, экстракцию ИА ведут хлорбензолом при рН

3. Молярный коэффициент погашения равен 8-Ю4.

Известен способ определения меди, основанный на образовании и экстракции ее роданидных комплексов и тетрафениларсо- ния. Ионный ассоциат экстрагирует хлороформом из среды 0,15-0,50 М H2S04. Молярный коэффициент погашения при 465 нм равен 2,8-103.

Наиболее близким техническим решением является способ определения меди, включающий извлечение меди в виде пири- динроданидного комплекса хлороформом. Комплексное соединение зеленого цвета образуется в слабокислой среде. Молярный коэффициент экстракции при 415 нм равен 1.6-103.

ю

Недостатком известных способов является невысокая степень извлечения меди, низкая чувствительность и избирательность, так как одновременно с медью экстрагируются элементы, образующие аммиачные комплексы (Nl, Co, Zn, Ag, Cd, , Pd и другие). .

Целью изобретения является повышение чувствительности и избирательности способа.

Пример 1. В делительные воронки с притертыми пробками, содержащие 6,35 мкг меди, добавляют 0,5 мл Ш раствора аскорбиновой кислоты, 0,6 мл М раствора основного красителя астразонового фиолетового 7G (АФ), 0,5 мл М раствора роданида натрия и добавлением 1М ацетат- но-аммиачного буферного раствора создают различную кислотность среды от рН 2,5 до 9 при общем объеме водной фазы 50 мл. Экстрагируют в течение 3 мин с 5 мл толуола и после расслоения фаз органическую фазу отделяют, центрифугируют и измеряют оптическую плотность (А) в 0,3 см кюветах при 587 нм на спектрофотометре СФ-46 относительно экстракта контрольного опыта (без меди).

Данные, представленные в табл. 1, показывают, что оптимальное значение рН извлечение ионного ассоциата меди равно 4,0-6,5. При другом значении рН экстракция ИА меди уменьшается.

Пример 2. В делительные воронки с притертыми пробками, содержащие 6,35 мкг меди, добавляют 0,5 мл 1М раствора аскорбиновой кислоты, 0,6 мл раствора АФ и добавлением 5 М раствора NaSCN создают различную концентрацию роданид-ионов и ацетат- но-амиачным буферным раствором с рН 5 доводят объем водной фазы до 50 мл. Далее определение ведут аналогично примеру 1.

Данные, представленные в табл. 2, показывают, что чувствительность определения меди максимальна при концентрации NaSCN в водном растворе, равной (0,2-1)-10 4 М. При другой концентрации NaSCN чувствительность способа уменьшится.

Пример 3. В делительные воронки с притертыми пробками, содержащие 6,35 мкг меди, вносят 0,5 1М раствора аскорбиновой кислоты, 0.5 мл 5-Ю 3 М раствора NaSCN, добавляют различные количества красителя АФ и ацетатно-аммиачным буферным раствором устанавливают рН, равный 5, и доводят бидистиллятом объем

0

циях аскорбиновой кислоты (0.1-5)10 моль/л, роданида натрия (2-10)-10

водной фазы до 50 мл. Далее определение ведут аналогично примеру 1.

Данные, представленные в табл, 3, показывают, что чувствительность определения меди (максимальное извлечение ИА меди) максимальна при концентрации АФ в водном растворе (1,2-2,0) М. При другой концентрации красителя АФ чувствительность метода уменьшается.

Пример 4. В делительные воронки с притертыми пробками, содержащие 6,35 мкг меди, добавляют 0,5 мл 5 М раствора NaSCN, 0,6 мл М раствора АФ и создают различную концентрацию аскорби5 новой кислоты, а затем ацетатно-аммиачным буферным раствором с рН, равным 5, доводят объем водной фазы до 50 мл. Далее определение ведут аналогично примеру 1. Данные, представленные в табл. 4, по0 казывают, что чувствительность определения меди максимальна при концентрации аскорбиновой кислоты в водном растворе ()-()М.

При другой концентрации аскорбино5 Вой кислоты чувствительность способа уменьшается.

Таким образом, только при концентра-5

0 моль/л, красителя АФ (1,2-2,0) моль/л и рН 4,0-6,5 достигается наибольшая чувствительность определения меди.

Сравнительная оценка чувствительно- сти известных и предлагаемого способа оп5 ределения меди приведены в табл. 5.

Пример 5. Определение меди в искусственных смесях.

В делительные воронки с притертыми пробками, содержащие 6,35 мкг меди и различные количества посторонних элементов, добавляют 0,5 мл Ш раствора аскорбиновой кислоты, 0,6 мл 10 М раствора АФ. 0.5 мл М раствора роданида натрия и ацетатно-аммонийным буферным раство$ ром с рН 5 доводят объем водной фазы до 50 мл. Экстрагируют в течение 3 мин с 5 мл толуола и далее определение ведут аналогично примеру 1,

Полученные данные показывают, что

® определению меди не мешают 1-3-кратные количества Pd, Au (III), 100-200-кратные - Ад, Нд, 1000-кратные Bi, 2000-кратные Fe (III), 10000-50000-кратные Pb, Cd, Zn, A, Jn, Cr(lll), Nl, Co. Mn(ll). РЗЭ.

5 Примере. Определение меди в плазме крови.

Образец (0,5-1 мл крови) помещают в фарфоровый тигель, выпаривают в термостате при 90-105° С и проводят обугливание

на электрической плитке. Обуглившуюся массу увлажняют несколькими каплями азотной кислоты. После выпаривания проводят озоление пробы в муфельной печи при постепенном повышении температуры до 500-550°С и прокаливают до тех пор, пока она будет лишена примесей угля. К остатку добавляют несколько капель азотной и серной кислоты и снова нагревают в муфельной печи. После охлаждения золу растворяют при слабом нагревании в 1М серной кислоте. Полученный раствор переносят в мерную колбу емкостью 50 мл и доводят до метки бидистиллированной водой. Отбирают аликвотную часть раствора (1-10 мл), переносят в делительную воронку с притертой пробкой объемом 200 мл, добавляют 0,5 мл 1М раствора аскорбиновой кислоты, 0,7 мл 10 М раствора АФ, 10 мл ацетатно-аммиачного буферного раствора с рН 5, 0,5 мл М раствора NaSCN и доводят обьем водной фазы бистиллятом до 100 мл. Приливают 5 мл толуола и экстрагируют в течение 3 мин. После расслоения фаз органический слой отделяют, центрифугируют и измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при 587 нм или на фото- электроколориметре КФК-2 со светофильтром сЯЭф 590 нм в кювете с толщиной слоя I 0,3 см. Содержание меди находят по калибровочному графику, построенному в аналогичных условиях или методом добавок.

Относительное стандартное отклонение Sr (n- 6; р 0,95) равном 0,025- 0.041.

Органическое основание астрэзоновый фиолетовый 7 G (АФ) имеет формулу:

.Формула.изобретения Способ определения меди, включающий введение органического основания, роданид-ионов и экстракцию образующегося ионного ассоциата органическим раствором, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и избирательности способа, в качестве органического основания используют основной

Н,ССО(К

0

5

0

5

0

5

Краситель АФ обладает интенсивной окраской, устойчив в широкой области кислотности, дает весьма прочные ИА с медью и позволяет одновременно осуществлять экстракционное концентрирование и фотометрическое определение меди. Комплексо- образование меди с роданид-ионами проводят при низкой концентрации роданида, равной (2 )-(1 Ю j моль/л, при этом анионные роданидные комплексы многих элементов не образуются и ионные ассоци- аты с красителем не экстрагируются, что значительно повышает избирательность способа. В предлагаемом методе ИА образует только одновалентная медь и для их образования Си (II) восстанавливают до Си (I) при помощи аскорбиновой кислоты. Равновесие экстракции достигается при встряхивании на протяжении 180 с. окраска окрашенных экстрагентов устойчива в течение 6 ч.

Предлагаемое изобретение позволяет в 10-100 раз повысить чувствительность и в 100-10000 раз избирательность по отношению к ионам Ag, Hg, Bi, Fe (H), Pb, Cd, Jn.

Изобретение может быть использовано в лабораториях, сталкивающихся с необходимостью определения микроколичеств меди в высокочистых веществах, полупроводниковых материалах, биологических объектах окружающей среды.

краситель астразоновый фиолетовый 7 G с концентрацией (1,2- 2,0) мо л ь / л , определение меди ведут при концентрации роданид-ионов (0,2-1,0) моль/л в присутствии (0,1-5,0) моль/л аскорбиновой кислоты, а экстракцию ионного ассоциата ведут толуолом при рН 4-6,5.

Использование: аналитическая химия. Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают раствором аскорбиновой кислоты, красителем астразоновым фиолетовым 7 С. роданидом натрия, экстрагируют образующийся ионный ассо- циат толуолом из водной фазы с рН 4-6,5 с последующим измерением оптической плотности экстракта. 5 табл.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 5