Способ определения меди

 

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

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 21/78

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4936299/04 (22) 14.05.91 (46) 23.02.93. Бюл, ¹ 7 (71) Ужгородский государственный универ-. ситет (72) Я.P.Áàçåëü. Я.И.Студеняк, О.Н.Ганич, П.П.Киш, И.И.Зимомря и С.М,Туряница (56) Котик Ф.И. и Ибрагимов С.Г. Контроль металлов и сплавов в машиностроении:

Справочник. - М,: Машиностроение, 1983, с.

248, Авторское свидетельство СССР

N. 460243, кл. G 01 N 21/78, 1975.

Tamhika S. Mlcrochem, J. 1980, ч 25, N. 2, р. 235-239.

Пилипенко А.Т.и Тананайко M,М. Разнолигандные и разнометальные комплексы и их применение в аналитической химии. М.:

Химия, 1983, с. 58.

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

Известен способ определения меди, основанный на образовании окрашенного соединения меди с бриллиантовым зеленым, экстрагируемого бензолом. Комплексообразование 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 ассоциата (ИА) меди с иодид-ионами и основным красителем катионным красным 2С, экстракцию ИА ведут хлорбензолом при рН Ы 1797024 А1 (54} СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ (571 Использование; аналитическая химия.

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

3. Молярный коэффициент погашения равен

8 10.

Известен способ определения меди, основанный на образовании и экстракции ее роданидных комплексов и тетрафениларсония. Ионный ассоциат экстрагирует хлороформом из среды 0,15 — 0,50 M HzS04.

Молярный коэффициент погашения при

465 нм равен 2,8 10 .

Наиболее близким техническим решением является способ определения меди, включающий извлечение меди в виде пиридинроданидного комплекса хлороформом.

Комплексное соединение зеленого цвета образуется в слабокислой среде. Молярный коэффициент экстракции при 415 нм равен

1.6.10 .

1797024

Недостатком известных способов является невысокая степень извлечения меди, низкая чувствительность и избирательность, так как одновременно с медью зкстрагируются элементы. образующие, ммиачные комплексы (Ni, Со, Zn, Ag, Cd, "u, 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 1М раствора аскорбиновой кислоты, 0,6 мл 10 М раство-з ра основного красителя астразонового фиолетового 7G (АФ), 0,5 мл 5 10 M раствора родэнида натрия и добавлением 1М ацетатно-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 10 з М раствора АФ и добавлением 5 10 -5 10 M рас-з твора NaSCN создают различную концентрацию роданид-ионов и ацетатно-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

1) 104 M.

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 5.10 М раствора

-з

NaSCN, добавляют различные количества красителя 1 10 АФ и ацетатно-аммиачным буферным раствором устанавливают рН, равный 5, и доводят бидистиллятом объем

55 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) 10 M. 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 10 M раствора NaSCN, 0,6 мл 103 M раствора АФ и создают различную концентрацию аскорбиновой 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, показывают, что чувствительность определения меди максимальна при концентрации аскорбиновой кислоты в водном растворе (1 10з)-(5 10г) M.

При другой концентрации аскорбиновой кислоты чувствительность способа уменьшается.

Таким образом. только при концентрациях аскорбиновой кислоты (0,1-5) 10

-г моль/л, роданида натрия (2 — 10) 10 моль/л, красителя АФ (1,2 — 2,0) 10 5 моль/л и рН 4,0 — 6,5 достигается наибольшая чувствительность определения меди.

Сравнительная оценка чувствительности известных и предлагаемого способа определения 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 1М оэствора аскорбиновой кислоты, 0,6 мл 10 M раствора АФ, 0,5 мл 5.10 M раствора роданида натрия и ацетатно-аммонийным буферным раствором с рН 5 доводят объем водной фазы до

50 мл. Экстрагируют в течение 3 мин с 5 мл толуолэ 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—

Ag, Hg, 1000-кратные Bi, 2000-кратные Fe (III), 10000 — 50000-кратные Ро, Cd, Zn, Al, Jn, Cr (ill), Nl, Со, Мп (II), РЗЭ, Пример 6. 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

1797024 сн, нзссоо сн, д сн=сн-Я-н-Д-ос .1

СН, С1 сиз

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

Таблица 1 рН 2,5 3 4 5 6 6,5 7 7,5 8

Оптическая плотность, А 0,48 0,52 0,585 0,595 0,59 0,59 0,51 0,26 0,02 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 M раствора АФ, 10 мл ацетатно-аммиачного буферного раствора с рН 5, 0,5 мл 5.10 М раствора NaSCN u доводят объем 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 фотоэлектроколориметре КФК-2 со светофильтром с 4ф = 590 нм в кювете с толщиной слоя ! = 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 0,0250,041.

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

Краситель АФ обладает интенсивной окраской, устойчив в широкой области кис10 лотности, дает весьма прочные ИА с медью и позволяет одновременно осуществлять экстракционное концентрирование и фотометрическое определение меди. Комплексообразование меди с роданид-ионами

15 проводят при низкой концентрации роданида, равной(2.105) — (1.10 ) моль/л. при этом анионные роданидные комплексы многих элементов не образуются и ионные ассоциаты с красителем не экстрагируются, что

20 значительно повышает избирательность способа. B предлагаемом методе ИА образует только одновалентная медь и для их образования Cu (ll) восстанавливают до Си (l) при помощи аскорбиновой кислоты. Рав25 новесие экстракции достигается при встряхивании на протяжении 180 с. окраска окрашенных экстрагентов устойчива в течение 6ч.

Предлагаемое изобретение позволяет в

30 10 — 100 раз повысить чувствительность и в

100 — 10000 раз избирательность по отношению к ионам Ag, Hg, Bi, Fe (Н), Pb, Cd, Jï.

Изобретение может быть использовано в лабораториях, сталкивающихся

35 с необходимостью определения микроколичеств меди в высокочистых веществах, полупроводниковых материалах, биологических объектах окружающей среды.

40 краситель астразоновый фиолетовый 7 G с концентрацией (1,22,0) 10 моль/л, определение меди ведут при концентрации роданид-ионов (0,2 — 1,0) 10 моль/л в

45 присутствии (0,1 — 5.0).102 моль/л аскорбиновой кислоты, а экстракцию ионного ассоциата ведут толуолом при рН

4 — 6,5.

1?9?024

Теблица 2

Концентрация NaSCN, М 0.25.10 0.5 10 1.0 10 1.5 10 2 10 Э 10 5.10 10 10 14 10

Оптическая плотность, A 0,13 0.27 0,45 0.56 0.59 0.59 0.59 0.59 0,56.Таблица 3

Концентрация красителя АФ. М 0.2 10 0.4 10 0.8 10 1,0 10 1,2 10 1,6 10 2 10 3 10 5 10

Оптическая плотность А 0 19 0.41 0,54 0,57 0.59 0.595 0 59 0,57 0,52

Таблица 4

Концентрация аскорбиноеой кислоты, М 0 1 10 2 .1О 6 10 1 10 5 1О 1 10 5 10 5 10

Оптическая плотность. Л 0.0 0 18 0 35 0,48 0,53 0,55 0 59 0,59 0,59

Таблица 5

С оста вител ь С.Хованская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Màêcèìèøèíåö

Редактор О.Стенина

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

Заказ 649 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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