Способ количественного определения европия в горной породе Советский патент 1993 года по МПК G01N21/64 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к анализу минерального сырья на содержание микропримесей европия.

Целью изобретения является снижение предела обнаружения европия в горной породе и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе количественного определения европия в горной породе, предусматривающем взаимодействие анализируемой пробы с теноилтрифторацетоном (Т ГА) и 1,10 - фенантролином (Фен ), сорбцию образовавшегося комплекса европия из водноэта- нольного раствора на полимерном сорбенте в присутствии сенсибилизатора в среде уротропинового буфера с последующей регистрацией интенсивности люминесценции европия на сорбенте и расчетом по методу добавок в отличие от прототипа в качестве сорбента используют сополимер стироладивинилбензола, модифицированный группировками краун-эфира диаза-18-краун-6, в качестве дополнительного лиганда и маскирующего агента-1,10-фенантролин, при этом сорбцию проводят из раствора, содержащего 0,02-0,03% ТТА. 0,4-0,45 мл 3%-но- го Фен , при рН раствора 6,8-7,2.

Существенные отличия заявленного изобретения объясняется следующим.

Описана сорбция европия из раствора его теноилтрифторацетоната полимерным сорбентом, содержащим диаза-18-краун-6.

В отличие от известного в предлагаемом способе сорбция проводится из раствора разнолигандного комплекса европия с теноилтрифторацетоном и 1,10-фенантро лином. При этом ,10-фенантролин выступает не только в качестве второго лиганда способствующего повышению люм, но явля ется и маскирующим реагентом для Fe(ll) связывая его в комплексное сгк-димение

Ё

00

ю

СЛ

сл

Ионы Fe(ll) являются сильными гасителями люминесценции европия в реакции с тено- илтрифторацетоном. В отсутствие 1.1%-фе- нантролина в растворе 1ЛЮм европия на сорбенте полностью гасится в присутствии в растворе 5 мкг Fe(ll). Кроме того, в известном способе не применяется сенсибилизатор люминесценции - ионы гадолиния. Таким образом, проведение сорбции из растворов разнолигандного комплекса европия с ТТА и Фен, а также применение сенсибилизатора люминесценции - ионов гадолиния. Таким образом, проведение сорбции из растворов разнолигандного комплекса европия с ТТА и Фен, а также применение сенсибилизатора люминесценции - ионов гадолиния, позволило проводить определение европия в горной породе с более низким пределом обнаружения.

Существенность заявляемых режимов объясняется следующим.

Для получения оптимальной илюм &и на сорбенте необходим 10-кратный избыток ТТА в растворе. Наибольшая )люм Ей наблюдается при рН равном 7,0, которое создавали с помощью уротропина. Для получения оптимальной ЛюмЕи необходимо внести в раствор 10-15 мкг 1,10-фенантролина и 25- 30 мкг хлорида гадолиния (в пересчете на GdaOa) который используется в качестве сенсибилизатора. Сорбция проводится из водно-этанольного раствора, наибольшая JJIIOM имеет место при содержании этанола в растворе 25 об.% (табл 1).

Способ осуществляется следующим образом.

Анализируемый минерал переводят в раствор. В три стаканчика помещают раствор анализируемой пробы, содержащий 100 мкг образца (горной породы), в два из них добавляют разные количества стандартного раствора хлорида европия, реагенты в таких количествах, чтобы их концентрация составляла: ТТА - 0,002-0,033%; Фен.- 0,05%, 25-30 мкг гадолиния, этанол - 20- 25%, 40-45 мг сорбента, рН раствора 6,8-7,2; сорбцию проводили в течение 10 мин.

Спектры люминесценции регистрировали с помощью спектрометра СДЛ-2 (либо другого спектрофлуориметра) при А 612 нм. Люминесценцию возбуждали ксеноно- вой лампой ДКсЛ-1000-5. По величине пика люминесценции для раствора пробы и пробы с добавками рассчитывают содержание европия по формуле

х

-fg- hx

где hx. hx+g - высота пика для пробы и пробы с добавкой;

с - концентрация добавки. Интенсивность люминесценции сохраняется на сорбенте в течение суток.

Определение европия проводили в стандартном образце горной породы габб- ро-эссекситового состава (СГД; ГСО-521- 88П).

Пример. Анализируемый минерал (25 мг) разлагают путем выпаривания досуха на песчаной бане со смесью плавиковой и серной кислот (1:1) в платиновой чашке. Остаток после выпаривания растворяют в 10 мл

ледяной воды и 5 мл концентрированной соляной кислоты, добавляют 2 капли концентрированного пероксида водорода и выпаривают до мокрых солей, затем разбавляют водой и несколько раз выпаривают до мокрых солей с целью удаления остатков соляной кислоты, затем переносят в колбу емкостью 25 мл и разбавляют дистиллированной водой до метки. Получают раствор с концентрацией 1 мг/мл. В три

стакана помещают по 0,1 мл анализируемого раствора (100 мкг), в два из них вводят разные количества стандартного раствора ТТА (0,5%), 0,4 мл 3%-ного раствора Фен., 2 мл этанола, 0,2 мл 40%-ного раствора уротропина до рН 7,0, разбавляют до 10 мл водой, добавляют 50 мг сорбента, встряхивают в течение 10 мин, сорбент отфильтровывают, промывают дистиллированной водой, высушивают, записывают

1ЛюмЕи на сорбенте при А 612 нм. Содержание европия рассчитывают по методу добавок. Результаты определения европия в горной породе приведены в табл, 2.

Правильность анализа проверена методом добавок, а также путем сопоставления результатов определения с данными, полученными экстракционно-люминесцентным методом (прототип) (табл. 3). Поскольку чувствительность определения европия с применением этого способа составляет 0,05%, а содержание европия в образце 3,9 . то использовали прием введено-найдено. При этом в растворы стандартного образца горной породы были введены различные содержания европия от 0,8 до 0,15%. Как видно из табл. 3 сходимость результатов хорошая.

Предел обнаружения европия в горной породе определен по 3 ст- критерию и составляет 1 .

Заявляемое изобретение обладает следующими преимуществами: позволяет снизить предел обнаружения европия в горных породах до 1 10 % (прототип--0,05%), без

выделения суммы редкоземельных элементов; улучшает условия труда за счет исключения токсичного реагента - бензола.

Формула изобретения Способ количественного определения европия в горной породе, включающий взаимодействие анализируемой пробы с тено- илтрифторацетоном и 1,10-фенантролином, сорбцию образовавшегося комплекса европия из водно-этанольного раствора на полимерном сорбенте в присутствии сенсибилизатора в среде уротротпинового

0

буфера с последующей регистрацией интенсивности люминесценции европия на сорбенте и расчетом по методу добавок, отличающийся тем, что, с целью снижения предела обнаружения и упрощения процесса, в качестве сорбента используют сополимер стирола-дивинилбензола с привитыми функциональными группировками макро- циклического полиэфира:диаза-18-краун-6, сорбцию проводят из раствора, содержащего 2,5-3,0 мкг/мл хлорида гадолиния в пересчете на Gd203, 10-15 мкг 1,10-фенант- ролина и 20-25% этанола при рН 6,8-7,2.

Таблица 1

В соответствии с изобретением анализируемую пробу подвергают взаимодействию с теноилтрифторацетоном и 1,10-фенантролином, затем осуществляют сорбцию образовавшегося комплекса на сополимере стирола-дивинилбензола с привитыми функциональными группировками макроциклического полиэфира диаза-18- краун-6 из раствора, содержащего 2,5-30 мкг/мл хлорида гадолиния в пересчете на Сс)20з, 10-15 мкг 1.10фенантролина, 20- 25% этанола при рН 6,8-7,2. 3 табл.

Зависимость Люм Еи на сорбенте от количества этанола в растворе

Результаты определения европия в стандартном образце горной породы

Результаты определения европия в образце горной породы

Таблица 2

Таблица 3