Способ кинетического определения марганца Советский патент 1980 года по МПК G01N31/10 C01G45/00 

Изобретение относится к аналитической химии, кинетическим методам определения марганца в веществах особой чистоты, биологических объектах и т д. Известны методы кинетического онредепения марганца, основанные на окислении органических веществ периодатом 1, 2 и {3. Предел обнаружения марганца с помощью этих реакций улучшается в присутствии актив тора нитрилотриацетата (НТА) и в оптимальны вариантах достигает 03 нг/мл. Избирательность анализа обычно невысокая так как определению мешают ионы, .образующие нерастворимые периодаты, например, ионы Си , РЬ . Кроме того, некоторые металлы проявляют каталитическое действие (например Со ) и мешают определению. Поскольку во всех реакциях в качестве окислителя используется периодат, ограничения избирательности, связанные с нерастворимостью периодатов металлов, будут общими. Для определения марганца используется ацетатно-фосфатный буферный раствор. Ацетаты и фосфаты способствуют растворимости ИОНОВ Mn(lll) или Mn(IV), которые являются промежуточными окисленными формами катализатора. Если фосфаты и ацетаты OTCJTствуют, ионы марганца осаждаются в виде MnOj и катализ прекращается. Наиболее близким к предлагаемому является способ определения марганца по реакции окисления лейкомалахитового зеленого периодатом при рН 3,6 в присутствли активатора НТА 4J. Недостаток - низкая избирательность., связанная с природой окисляемого реагента, активатора. Определению мешают 100-1000 кратные кол1тчества ионов Gr, Mo, V, Ni, Sr. Низкая избирательность приводит к необходимости предварительного отделения марганца, «гго увеличивает время анализа до 2-3 ч. Активатор (НТА) не может служить буферным раствором, приходится дополнительно вводить фосфатный или ацетатный буферный раствор, то также услояшяет процедуру и увеличивает время анализа. Цель изобретения - увеличение избирательности определения путем выбора оксиляемотО реагента и активатора, сокращения времени анализа, упрощение процедзфы за счет устранения буферного раствора. Поставленная цель достигается iteM, что кинетическое определение марганца по реакции окисления органического pearetfra периодатом, используется лейкооснование )тссина, вследствие чего максимум активности наблюдается при рН 4,5-5,5, а в качестве активатора и одновременно буферного и Маскирующего вещества используется иминодиуксусная-N-метилфосфоновая кислота (ШЩФ). flpjTTie аминоуксусные-метилфосфоновые кислоты обладают меньшим активирующим дейстеием. Использование лейкооснования п-фуксина и ИДМФ позволяет повысить избирательность определения по сравнению с известными методами (см. табл.). Из данных таблицы видно, что избиратель: ность предлагаемого метода в отношении к ио нам Sr, Mg, Са, Pb, Си, Ni(lO, Al (HI), нитратам, сульфатам, хлоридам на порядок выше, чем в известных методах.. Применение лейкооснования п-фуксина и активатора ИДМФ позволяет }шростить анализ, поскольку активатор одновременно играет роль буферного раствора. .Известньш активатор НТА не может служить буферным раствором, поскольку НТА имеет значения констант, кислотной диссоциации pIC 1,89; 2,49; 9,73, не соответствующие буферной области рН 4,5-5,5, в которой протекает предлагаемая реакция окисления лейкооснования п-фуксина. Среди констант ионизации ИДМФ рК 2,0; 2,25; 5,57; 10,76 третья (5,57) обеспешшает буферную емкость при рН 4,5-5,5. ., Для выбора оптимальных условий отфеделе кия марганца изучено влияние рН, концентраций реагентов на скорость реакции. Максималь ная скорость реакции наблюдается при рН 4,55,5. Зависимость скорости реакции от концентрации лейкооснования п-фуксина и периодата имеет вид насыщения. Оптимальные концентрации реагента , периодата . С увеличением концентрации ИДМФ скорость реакции увеличивается, достигая максимума при ИДМФ . При этой концентрации ИДМФ проявляет высокую маскирующую способность и достаточную буферную емкость. Анализ проводится без вьщеления марганца, причем сокращается время определения до 10 15 мин. В известных методах определение марганца проводят после его вьщеления. Предел обнаружения марганца находится на уровне наиболее чувствительных методов 2 и 3 и составляет 03-1 нг/мл. Пример определения маргагща в нитратах магния, лития, натрия особой чистоты. Навеску соли 1,0 г растворяют в 10 мл воды. В три пробирки приливают по 1-2 мл анализируемого раствора. В две из них добавляют соответственно 0,1 и 0,2 мл раствора с содержанием марганца 0,1 мкг/мл. В каждую пробирку приливают по 1 мл предварительно нейтрализованного щёлочью до рН 5,0 раствора ИДМФ с концентрацией 0,05 Ми по 0,5 мл насыщенного водного раствора KJO4. Доводят объем растворов водой до 4,8 мл. В каждую пробирку пооочередно приливают 0,2 мл раствора лейкооснования п-фуксина и записывают кинетическую кривзто (зависимость оптической плотности раствора от времени реакции) на фотоколориметре с подключенным к нему самописцем (КСП-4). Содержание марганпд определяют графически, по методу добавок, внося поправку на содержание марганца в коН трольном опыте.

Содержание марганца в образцах солей особой чистоты составляет п,10 - . Определение столь малых соткржяииА другими химическими или физико-химическими методами не представляется возможиьШ вследствие недостаточной их чувствительности.

формула изобретения

Способ кинетического определения марганца по реакции окисления лейкооснования трифенилметанового красителя пе| жодатам в присутствии активатора и буферного раствора, отличающийся тем, что, с целью

повышения избирательности и упрощения анализа в качестве органического реагента использз от лейкооснование п-фуксина, а в качестве активатора и одновременно буферного растворе иминодиуксусную - N-метияфосфоновую кислоту и определение проводят при рН 4,5-5,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Яцимирский К.Б. Кинетические методы анализа, М., Химия, 1967,

2.Журнал аналитичлимии, 26, 1540, 1971.

3.Н. Weisz... Anal.Chim. acta, 75, 119. 1975.

4.А.А. Fernandes, С. Sobel, S.L.Jacobs Anal. Chem, 1963, 35, 1721 (прототип).