Патент на изобретение №2201592
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ
(57) Реферат: Изобретение относится к области аналитической химии. В способе, включающем приготовление раствора меди (II), переведение ее в комплексное соединение и измерение интенсивности люминесценции при 77 К, новым является то, что медь выделяют из растворов силикагелем, химически модифицированным меркаптогруппами, и измеряют интенсивность люминесценции комплекса меди (I) с меркаптогруппами при температуре жидкого азота (77 К), при 580 нм непосредственно на поверхности силикагеля. Техническим результатом является снижение относительного предела обнаружения, расширение диапазона определяемых концентраций и упрощение методики определения меди. Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к методам люминесцентного определения меди, и может быть использовано в практике определения меди в сплавах, технологических растворах, природных и сточных водах. Для определения микроколичеств меди в объектах различного вещественного состава используется простой в аппаратурном оформлении, достаточно чувствительный и селективный люминесцентный метод. Известен способ определения меди, основанный на измерении интенсивности флуоресценции комплексов меди с 1,1,3-трициан-2-амино-1-пропеном (TRIAP) [1] . Нижняя граница определяемых концентраций меди равна 0,01 мкг/мл. Линейность градуировочного графика сохраняется до 0,06 мкг/мл. Способ включает в себя следующие стадии: доведение рН до 8,5 раствором NaOH, введение специфического реагента – TRIAP до концентрации 3-10-5 М, имидазола до концентрации 1-10-4 М, нагревание смеси до 37-40oС и интенсивное перемешивание в течение 15 мин. Измеряют интенсивность флуоресценции растворов. Содержание меди находят по градуировочному графику. К недостаткам способа следует отнести узкий диапазон определяемых концентраций, использование вредных органических веществ (имидазола) и малодоступного реагента, длительность и трудоемкость процедуры определения. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения меди [2], включающий операции введения в раствор, содержащий медь (II), аскорбиновой кислоты до концентрации 0,012 М, пиридина до концентрации 0,0125 М, 0,1М раствора хлорида калия до общего объема 5 мл и для экстракции добавление 2 мл бутанола, перемешивание и измерение интенсивности люминесценции комплексов меди в водном растворе и экстракте при 77 К. К недостаткам способа следует отнести узкий диапазон определяемых концентраций меди (0,005/0,001 – 1 мкг/мл в водном растворе/экстракте). Данный способ выбран в качестве прототипа. Техническим результатом является снижение относительного предела обнаружения, расширение диапазона определяемых концентраций и упрощение методики определения меди. Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения меди, включающем приготовление раствора меди(II), переведение ее в комплексное соединение и измерение интенсивности люминесценции при 77 К, новым является то, что медь выделяют из растворов силикагелем, химически модифицированным меркаптогруппами, и измеряют интенсивность люминесценции комплекса меди(I) с меркаптогруппами при температуре жидкого азота (77 К), при 580 нм непосредственно на поверхности силикагеля. В исследуемый раствор с рН 2-6, содержащий, кроме микроколичеств меди, преобладающие количества цветных металлов, вносят сорбент – силикагель, химически модифицированный меркаптогруппами, интенсивно перемешивают в течение 5 мин, растворы декантируют, сорбент промывают дистиллированной водой, охлаждают до температуры жидкого азота (77 К) и измеряют интенсивность люминесценции при 585 нм. Находящаяся в растворе медь(II) в диапазоне кислотности рН 2 – 6 количественно (коэффициент распределения равен 1  105 см3/г) извлекается силикагелем, модифицированным меркаптогруппами. При этом на поверхности сорбента образуются люминесцирующие при охлаждении до температуры жидкого азота (77 К) комплексное соединение меди(I) с меркаптогруппами, ковалентно закрепленными на поверхности кремнезема.
Сорбция в статическом режиме протекает очень быстро (время установления сорбционного равновесия 2-5 мин) и количественно, что позволяет сконцентрировать и полностью извлечь медь даже из очень разбавленных растворов в динамическом режиме. Абсолютный предел обнаружения меди при навеске сорбента 0,1 г составляет 0,08 мкг. Относительный предел обнаружения меди при использовании 10 мл составляет 10-3 мкг/мл.
В предлагаемом способе содержание меди в произвольном объеме раствора не должно быть менее 0,08 мкг. Данное количество меди на 0,1 г сорбента является той минимальной концентрацией, которую удается зарегистрировать на существующих приборах относительно сигнала фона. Градуировочный график линеен в диапазоне 0,08 – 30 мкг меди на 0,1 г сорбента. При использовании 100 мл раствора относительный предел обнаружения составляет 810-4 мкг/мл, а при использовании 1000 мл раствора относительный предел обнаружения равен 810-5 мкг/мл.
Для лучшего восприятия способа предлагаются следующие примеры.
Пример 1 (прототип). В градуированную пробирку вводят 1 мкг меди (II) в виде водного раствора, добавляют 0,5 мл 0,12 М раствора аскорбиновой кислоты, 0,5 мл 0,125 М раствора пиридина и разбавляют 0,1 М раствором КСl до общего объема 5 мл. Отбирают аликвоту 0,5 мл, охлаждают до 77 К и измеряют интенсивность люминесценции при 570 нм. Количество меди находят по градуировочному графику. Найдено 1,03 0,05.
Пример 2 (прототип). В градуированную пробирку вводят 1 мкг меди (II) в виде водного раствора, добавляют 0,5 мл 0,12 М раствора аскорбиновой кислоты, 0,5 мл 0,125 М раствора пиридина и разбавляют 0,1 М раствором КСl до общего объема 5 мл и 2 мл бутанола. Экстрагируют в течение 1 мин. Отбирают аликвоту 0,5 мл, охлаждают до 77 К и измеряют интенсивность люминесценции при 555 нм. Количество меди находят по градуировочному графику. Найдено 1,030,05.
Пример 3 (предлагаемый способ). К раствору, содержащему медь в количестве 0,1 мкг в 10 мл, прибавляют 0,1 г сорбента – силикагеля, химически модифицированного меркаптогруппами, перемешивают в течение 3 минут, раствор декантируют, сорбент переносят в кювету, охлаждают до 77 К и измеряют интенсивность люминесценции при 580 нм. Количество меди находят по градуировочному графику. Найдено 0,950,06 мкг.
Пример 4 (предлагаемый способ). К раствору, содержащему медь в количестве 10 мкг в 10 мл, прибавляют 0,1 г сорбента – силикагеля, химически модифицированного меркаптогруппами, перемешивают в течение 3 минут, раствор декантируют, сорбент переносят в кювету, охлаждают до 77 К и измеряют интенсивность люминесценции при 580 нм. Количество меди находят по градуировочному графику. Найдено 9,90,1 мкг.
Пример 5 (предлагаемый способ). 1 л раствора с рН 2, содержащий 0,5 мкг меди, 2 г натрия, 1 г кальция, 1 г магния, 1 г никеля, 1 г кобальта, 1 г цинка, 1 г кадмия, пропускают через хроматографическую колонку, содержащую 0,1 г сорбента со скоростью 1 мл/мин, промывают 10 мл дистиллированной воды, сорбент вынимают из колонки, переносят в кювету, охлаждают до температуры жидкого азота (77 К) и измеряют интенсивность люминесценции при 580 нм. Количество меди находят по градуировочному графику. Найдено 0,470,05 мкг.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять медь в количестве 0,08-30 мкг при использовании 0,1 г сорбента. Кроме того, способ значительно упрощается за счет исключения операций добавления каких-либо реагентов и других подготовительных операций. Получаемые сорбенты устойчивы длительное время без изменения их спектральных характеристик.
Источники информации
Формула изобретения
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 04.05.2003
Извещение опубликовано: 20.12.2004 БИ: 35/2004
|
||||||||||||||||||||||||||
