Способ определения содержания ионов металлов в водных растворах Советский патент 1993 года по МПК G01N5/04 G01N13/02 

Изобретение относится к биотехнологии и может найти применение при решении задач контроля состава водных сред и качественного и количественного определения содержания в них ионных компонентов.

Целью изобретения является повыше- ние чувствительности метода определения содержания ионов металлов в водной среде путем повышения эффективности специфического связывания определяемых ионов на поверхности исследуемого раствора.

В качестве комплексообразующего реагента, связывающего определяемый ион с образованием нового вещества (как в известных способах), предлагается использовать поверхностный монослой, образованный молекулами комплексообразующего ПАВ.

В предлагаемом решении положительный эффект достигается за счет нового свойства ПАВ - комплексонов, образующих монослой на поверхности раствора, а именно способности такого монослоя эффективно связывать определяемые ионы из объема

раствора и изменять поверхностное давление в монослое при изменении количества определяемых ионов, связанных монослоем, при этом связывание определяемого иона с комплексоном происходит не в объеме раствора, а на поверхности монослоя.

Предлагаемый способ характеризуется следующей последовательностью операций.

Получают калибровочную кривую зависимости величины поверхностного давления от концентрации определяемого иона в растворе.

Для этого на поверхность чистой деио- низированной воды наносят монослой ПАВ I - комплексона, по стандартной методике, величину поверхностного давления в монослое устанавливают такой, при которой ее изменения при связывании определяемого иона с таким монослоем максимальны. Эта величина поверхностного давления соответствует точке перехода вещества из жидко-конденсированной фазы в твердую при

ч-

Ё

00 Ю ч| СЛ 00

изменении площади монослоя вещества на поверхности воды. Далее добавляют в раствор известное количество определяемого иона, определяют происходящие при этом равновесные изменения поверхностного давления в монослое и получают кэл.и,бро- вочную кривую. ч ,,,

Такой же объем исследуемого раствора помещают в сосуд такой формы, чтобы объем раствора и площадь его поверхности были такими же. как для раствора в случае получения калибровочной кривой, наносят на поверхность исследуемого раствора такое же количество ПАВ - комплексона, как и в случае получения калибровочной кривой. После установления равновесия в системе монослой-раствор (около 5 мин). Определяют величину поверхностного давления в монослое и затем по калибровочной кривой определяют значение концентрации определяемого иона.

Как следует из вышесказанного, предлагаемый способ позволяет значительно увеличить чувствительность методов определения содержания катионов в растворе.

0

Например, для ионов Си2+ это увеличение составляет 10 порядков концентраций по сравнению с прототипом.

Формула изобретения Способ определения содержания ионов металлов в водных растворах, включающий добавление в раствор комплексообразую- ицего реагента, измерение физического параметра полученных комплексов, по которому с помощью калибровочной кривой определяют концентрацию ионов в растворе, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, к исследуе- 5 мому раствору добавляют поверхностно-ак- тивное вещество (ПАВ), обладающее химическим средством и избирательностью связывания к определяемому иону в количестве, достаточном для образования монослоя ПАВ на поверхности раствора, и измеряют величину поверхностного давления в монослое, при этом в качестве калибровочной кривой используют зависимость поверхностного давления от логарифма концентрации ионов.

0

5

Использование: контроль состава водных сред, качественные и количественное определение содержания в них ионов металлов. Сущность: в исследуемый водный раствор добавляют поверхностно-активное вещество (ПАВ), обладающее химическим ростом и избирательностью связывания к определяемому иону, в количестве, достаточном для образования монослоя ПАВ на поверхности раствора, и измеряют величину поверхностного давления в монослое, при этом в качестве калибровочной кривой используют зависимость поверхностного давления от логарифма концентрации ионов.