Способ определения свинца

 

Использование: аналитический контроль сточных вод предприятий н/х. Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают натриевой солью 1,2-нафтохинон-2(4-фенилтиосемикарбазон)-4-сульфокислоты в присутствии моноалкилового эфира полиэтиленгликоля и фенантролина при рН 6-7 и фотометрируют, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИ АЛ ИСТИЧ Е С КИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827357/04 (22) 21.05,90 (46) 15,08.92, Бюл, ¹ 30 (71) Киевский государственный университет им, Т,Г,Шевченко (72) А.Т.Пилипенко и М,Ф,Тулюпа (56) Упор Э, и др, Фотометрические методы определения следов неорганических соединений, M,: Мир, 1985, Авторское свидетельство СССР № 1370557, кл. 0 01 N 31/22, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1411664, кл, G 01 N 31/22, 1987.

Пилипенко А,Т. и др, Константы диссоциации некоторых теосемикарбаэонов,—

ЖОХ, 1987, т. 57, N 2, с, 439 — 442, 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 9,510,0) и измерении оптической плотности полученного соединения при длине волны

510 нм (t.= 4,5.10 ).

Метод имеет недостаточную чувствительность (0,1 мкг/MR), определению мешают цинк, никель, кобальт, медь (!!) и др, Известен способ определения свинца с тиродином, заключающийся в образовании растворимого в воде комплекса свинца с тиродином и фотометрическом определении сбразующего соединения. Кислотность среды 0,1 М НАВОЗ. интервал концейтраций свинца 0,4-3,0 мкг/мл, !

Ж, 1755185 А1 (я)5 G 01 N 31/22 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА (57) Использование: аналитический контроль сточных вод предприятий н/х. Сущность изобретения: анализируемую пробу обрабатывают натриевой солью 1,2-нафтохин он-2(4-фен илтиосеми карбазо н)-4-сул ьфокислоты в присутствии моноалкилового эфира полиэтиленгликоля и фенантролина при рН 6-7 и фотометрируют. g табл.

Данный способ экспрессный, однако недостаточно чувствительный, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения свинца с гексаоксациклоаэохромом, заключающийся в том, что свинец переводят в комплексное соединение с гексаоксациклоаэохромом и измеряют оптическую плотность полученного комплекса в водной среде с концентрацией 0,01-0,05 М НМОз.

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 органиче1755185 ским реагентом — натриевой солью 1,2-нафтохинон-2(4 -фенилтиосемикарбазон)-4сульфокислоты (ФТСК-S) в присутствии поверхностно-активного вещества (ПАВ)— моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля (ОП-7) при рН 6 — & и фотометрировании полученной смеси.

В лабораторных условиях определение свинца проводят следующим образом.

В мерную колбу емкостью 25 мл приливают аликвотйую часть анализируемого раствора, содержащую 0,04 — 1,0 мкг/мл (125 мкг в 25 мл) свинца, добавляют буферный раствор триэтаноламин — соляная кислота (рН 6-7), водный раствор ОП-7, растворы

ФТСК-S в диметилформамиде, фенантролина, 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

5 поглощения комплекса равен 1,5 10, Интервал определяемых концентраций

0,0r„— 1,00 мкг/мл.

Определению свинца мешает более 30кратный избыток никеля, 200-кратный избыток цинка, 1500-кратный избыток калия.

Как видно иэ 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 фенантролина, 5 мл 0,01 М водного раствора ОП-7, 2 мл

0,001 М диметилформамидного раствора

ФТСК-$ 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 u проводят определение аналогично примеру

5 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

10 триэтаноламин — соляная кислота (рН 7,0), растворы фенантролина, Of1-7, ФТСК-S u проводят определение аналогично примеру

2, Обнаружено 10 мкг.

Пример 5. В мерную колбу емкостью

15 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 u

20 проводят определение аналогично примеру

2. Обнаружено 8 мкг.

Пример 6. В мерную колбу емкостью

25 мл отбирают аликвотную часть анализируемого раствора, содержащую 10 мкг свин25 ца, добавляют 10 мл буферного раствора триэтаноламин †солян кислота (рН 5,5), растворы фенантролина, ОП-7, ФТСК-$ и проводят определение аналогично примеру

2. Обнаружено 8,5 мкг, 30 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 ), 35 Результаты по селективности определения свинца в присутствии ионов цинка, никеля, калия приведены в табл, 1, Проведен анализ модельного раствора, 40 содержащего соли свинца, марганца, никеля, цинка, хрома, калия, В мерную колбу емкостью 25 мл отбирают аликвоты растворов солей металлов;

0,1 мл 5 10 Мраствора свинца,,0,,2 мл

45 0,1 М раствора цинка (400-кратный избыток), 0,3 мл 0,01 М раствора солей никеля (60-кратный избыток), 2 мл 5 10 М раствора

-4 марганца (20-кратный избыток), 0,1 мл 0,1 М раствора соли хрома (1!!) (200-кратный избы50 ток),3,8мл0,5М раствора калия,5мл буферного раствора триэтаноламин-соляная кислота (рН 6), 5 мл ацетатного буферного раствора (рН 6), 5 мл 1 -ного раствора фенантролина, 3 мл 0,01 M раствора ОП-7, 2 мл

55 0,001 М диметилформамидного раствора

ФТСК-$, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Измеряют оптическую плотность раствора при 560 нм в стеклянных кюветах с толщиной слоя 5 см относительно холостого раствора. Содержа1755185 ние свинца находят по градуировочному графику. Обнаружено 11 мкг свинца, Фенантролин является маскирующим веществом для связывания мешающих ионов: цинка, никеля, марганца (!!). Если 5 фенантролин при определении свинца не использовать, то получаются сильно завышенные результаты (см. табл. 2).

Экспериментальные данные сравйения" влияния некоторых ПАВ на достижение по- 10 ставленной цели приведены в табл, 3. Как видно из результатов табл. 3, для достижения поставленной цели подходят неионогенные ПАВ: ОП-7 и ОП-10 моноалкилфениловые эфиры полизтиленг- 15 ликоля общей формулы

СпНгп+1СВН40(С2Н40),Н, где и = 8 — 10, m =

=6 — 7для ОП-7; п =8 — 10, m =-10:12 для ОП-10, При использовании катионовых ПА — цетилпиридиния хлорида (ЦП), пентадецилпи- 20 ридиния бромида (ПДП), и анионовых

ПА — синтанола, додецилсульфата натрия (ДДС), получают либо сильно заниженные

Таблица 1 таблица 2

Истинная концентр.

Результаты определения свинца с пом.ФТСК-$

Концентрация мец1ающ. иона, мкг/мл

В прис. Фе11антролина

Б„

««««» свинца, мкг/мл (С 1г"), мкгlмл с„, мкг/мл

CN1 мкг/мл

2,08

Zn I 52, 3

0,035 1,87+0,18

4,16 то же

0,046 3,93+0,45 то же

0,034 2,32+0,20

Ni:7,08

2,08

«I I

То же

4,16

0,015 4,58+0,17

0,053 2,28+0,30

2,08

Ип:1„0

11,60

12,40

11,20

4,16

То же

0,024 4,59+0,27

О, 062 1 1, 73+1, 52, °

« ° «»

1,8!

1,84

1,97

3,92

4,12

3,76, 2,32

2,40

2,24

4,60

4,64

2,28

2,16

2,40

4,60

4,48

4,68 результаты (ДДС, ПДП), либо мутные растворы (ЦП, синтанол) v, фотометрические измерения становятся невозможными.

Предлагаемый способ позволяет повысить чувствительность определения в 1,3 раза (предел обнаружения равен 0,04 мкгlмл), селективность в 2 раза по отношению к ионам цинка, никеля, в 50 раз bio отношению к ионам калия по сравнению с известным способом.

"Формула изобретения

Способ определения свинца, включающий перевод его в комплексное соединение с органическим реагентом и последую1цее фотометрирование, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности анализа, в качестве органического реагента используют натриевую соль 1,2 — нафтохинон-2(4-фенилтиосемикарбазон)-4-сульфокислоты, а перевод в комплексное соединение осуществляют в присутствии моноалкилового эфира полизтиленгликоля при рН 6 — 7, «» «

В отсутств ° фенантролина

s„ (c + 4 ), мкг/мл

Измерить оптическую плотность растворов невоэможно " прибор закаливает

10,80

11,0 0,033 10,73+0,7

10,40

1755185

Таблица

Истинная кон- ПАВ центрация свинца, мкг/мл ю . Я (С » ), мкг/мл

1п

2,20

2,40

2,12

" 32

4,16

4,16

2,0

2,12

2,24

4,08

4,16

1,51

1,30

1,65

2,54

2,31

2,70

1,32

1,18

1,05

2,75

2,90

2,08

ОП" 7

0,064 2,24 Й 0,35

ОП"7

0,022 4,21 + 0,23

Oll-1 0

2,08

0 057 2,12 0,30

4,16

ОП-10

0,010 4,12+ 0,10.

0,121 1,47 f 0,44

ПДП

2,08

4,16

ПДП

0,078 2,52 4 0,49

0,»4 1,18+ 0,34

2,08

ДДС

ДДС

0,064 2,92+ 0,46

Растворы мутные

То же

4,16

Синтанол

ЦП

4,16

4,16 м1 ююВЮ 3ЮВЮю М ЭВМ аа ЮЮЮа ВВВВ ЮФЮ

«» @ ° °

Составитель А, Пилипенко

Техред М.Моргентал Корректор С. Лисина

Редактор А. Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2889 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5