Способ люминесцентного определения кюрия в растворах

СО)ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) (11) Н 312 4 ОБРЕТЕНЛЬСТВУ ой химии АН СССРФедосеев ССР 984,ь 1 ЕДЕЛЕаналитиобам юрия,повыия ана- плутония ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ГЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) СПОСОБ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГОНИЯ КЮРИЯ В РАСТВОРАХ(57) Изобретение относится кческой химии, а именно к сполюминесцентного определенияи может 5 ыть использовано длщения селективности и упрощелиза разбавленных растворов и америция, В три пробирки отбираютпо 4 мл анализируемого раствора кюрия (Св) с рН около 1,5. Первую пробирку используют как контрольную, аво вторую и третью добавляют известные количества стандартного раствораСв так, чтобы его концентрация увеличивалась в 3-10 раз. Затем во всепробирки добавляют по 0,1 мл 0,5 Мсвежеприготовленного раствора паравольфрамата натрия (или кремневольфрамата калия) и доводят объем всехрастворов до 5 мл, С помощью О, 1 Мраствора МаОН корректируют рН средыдо 6,6 и после 5-минутной выдержкиизмеряют интенсивность люминесценции.1 з.п, ф-лы, 5 табл,1 13Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способамопределения кюрия, и может быть использовано для его определения вразбавленных растворах плутония иамериция. Опредению не мешает присутствие америция (111) в концентрации до 10 моль/л,Цель изобретения - повышение селективности и упрощение анализа,П р и м е р 1, Определение врастворе паравольфрамата натрия,В три пробирки отбирают по 4 мланализируемого раствора кюрия (рНоколо 1,5), приготовленного из стандартного раствора, КонцентрацияСт(Ю), в анализируемом растворе1,4 10 моль/л, Первую пробирку используют как контрольную, а во вторую и третью добавляют известныеколичества стандартного раствора кюрия так, чтобы его концентрация посравнению с контрольной пробиркой увеличилась в 3-10 раз, Затем в пробирки добавляют по 0,1 мл 0,5 моль/лсвежеприготовленного раствора паравольфрамата и доводят объем растворовдо 5 мл, Концентрация вольфрама врастворах 10 моль/л. С помощью0,1 моль/л раствора 11 аОН корректируютрН растворов до 6,6 и после 5-минутной выдержки измеряют интенсивностьлюминесценции кюрия во всех растворах, возбужденной азотным лазером,Идентификацию осуществляют по максимуму люминесценции при 604 нм и вреомени жизни 750 мкс (25 С). Найденнаяконцентрация кюрия в контрольномрастворе, рассчитанная из сравненияинтенсивности его люминесценции синтенсивностью люминесценции второгои третьего растворов, составляет1,05 10 моль/л или в пересчете наисходный анализируемый раствор 1,31"10 моль/л.Определение кюрия при других концентрациях комплексообразователя приведены в табл, 1 (условия см, в примере 1) .П р и м е р 2. Определение врастворе кремневольфрамата калия.В три пробирки отбирают по 4 мланализируемого раствора кюрия(рН 3,0), приготовленного из стандартного раствора. Концентрация кюрия в анализируемом растворе 1,6 "10 моль/л. Первую пробирку используют как контрольную, а во вторую 41578 г и третью добавляют известные количества стандартного раствора кюрия,Затем в пробирки добавляют по 0,5 мл10 моль/л раствора кремневольфрамата калия и доводят объем растворов до 5 мл (если даже небольшоеразбавление анализируемого раствооакюрия нежела:ельно, т,е, если кон центрация кюрия в нем близка к минимально определяемой, то кремневольфрамат можно вводить в анализируемый раствор в твердом виде), Концентрация кремневольфратама в растворах 10 моль/л, Благодаря буферному действию кремневольфратама рНрастворов устанавливают равным 5,8,После 5 минутной выдержки измеряют интенсивность люминесценции кюрияво всех растворахИдентификациюосуществляют по максимуму люминесценции при 604 нм и времени жизнилюминесценции 70 мкс (25 С), Найденная концентрация кюрия в контрольной пробирке 1,32 10 моль/л,или в пересчете на исходный анализируемый раствор 1,65 10 моль/л,П р и м е р 3, Определение врастворе кремневольфрамата калия, эб В три пробирки отбирают по 2 мланализируемого раствора следующегосостава: Ам(111 Я 1,28 10 моль/л,Сгп(111) 5, 1 10моль/л (концентрация кюрия огределялась методом-спектрометрии) и рН 3,5, Во вторую и третью пробирки добавляют известные количества стандартного раст.вора кюрия, во все пробирки добаволяют по 0,9 мп 10 моль/л раствора 4 кремневольфра, ата и доводят объемыдо 3 мл, Концентрация кремневольфрамата в растворах 3 10моль/л,рН 5,9. Далее определение проводятаналогично указанным примерам, концентрация кюрия составляет 6, 1345 7к 10 моль/л. Расхождение с даннымпк,-спектрометрического анализа 17 Х.Определение кюрия при других концентрациях комплексообраэователяприведены в табл, 2 (условия см, в 50примере 2) ., Вне заявленных пределов р 11 поливольфраматные ионь: разрушаются (более прочен кремненольфрамат-иончто обусловливает более широкий диапазон рН его устойчивости), Разрушение происходит тем быстрее, чембольше рН раствора отличается отзначений, приведенных в формуле изоб41578 Таблица 1 Обоснование границ концентраций паравольфрамата натрия Пример45 Показатели Концентрацияпаравольфрамата, моль/л 1 О 10 10 10 10 Предел обнаружения кюрия,моль/л 5 10 8 1 О 2 10 5 10 4 10 з 13ретения, В соответствии с этим люминесцирующие комплексы или не образуются, или образовавшись, разрушаются во времени и результаты анализа становятся зависимыми от моментаизмерения люминесценции, Одновременно из-за снижения интенсивностилюминесценции повышается предел обнаружения кюрия,В табл. 3 и 4 приведены примерывыполнения способа на граничные изапредельные значения рН, определение выполняют аналогично указаннымв примерах 1 и 2 соответственно.Необходимость выдержки растворовперед измерениями люминесценции обусловлена замедленной кинетикой комплексообраэования. Для указанных пре.делов концентраций лигандов времяустановления равцовесия не превьппает 5 мин (это время тем меньше,чем вьппе концентрация лиганда), истолько же времени стабилизируетсяинтенсивность люминесценции, Поэтомурезультаты определения кюрия при малом времени выдержки будут занижены.С другой стороны, увеличение временивыдержки более 10 мин нецелесообразно так как никаких изменений врастворе больше не происходит и определение неоправдано затягивается. Таким образом, оптимальное время выдержки 5-10.мин,В табл, 5 приведены примеры выполнения способа при различных временах вьдержки, Определение проводятна нижнем пределе концентрации лиганда, так как комплексообразование при этом протекает наиболее медленноУсловия определения и состав анализируемого раствора соотнетствуют5примеру 2.Преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известным являются более низкий предел обнаружениякюрия и возбуждение люминесценциив широком диапазоне УФ света, чтопозволяет использовать для этой целипрактически любой источник УФ света,тогда как в известном необходим лазер на красителях или мощная УФ лам 1 па, в-спектре которой один из максимумов излучения приходится на область 370-390 нм,Формула изобретения 50 1, Способ люминесцентного определения кюрия в растворах в УФ свете,включающий перевод его в комплексноесоединение, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьппения селективности и упрощения анализа, в качестве комплексообразователя используютпаравольфрамат натрия, который добавляют до концентрации 10 -10моль/лпри рН среды 6-7,а затем выдержи- ЗО вают 5-10 мин и измеряют интенсивность люминесценции в водном растворе.5. Способ по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я теЮ, что в качествекомплексообразователя используюткремневольфрамат калия составаК НЯМ 0, который добавляют до7 -аконцентрации 10 -10 моль/л при рНсреды 3,5-7,01341578 Та блица 2 Обоснование границ концентраций кремневольфрамата калия Показатели 5 10 10 10 10 10 1 О3 10 4 10 2 10 310 3 10 Таблица 3 Обоснование границ рН при определении кюрия в растворепаравольфрамата натрия (анализируемый раствор содержит8,310 моль/л кюрия) Результат определения кюрия 7 моль/л 10Х от фактического 8,2 99 101 б,0 100 8,3 7,0 4,6 20 5,0 8,0 7,1 37 3,1 20 8,0 Концентрациякремневольфрамата, моль/л Предел обнару жения кюрия,моль/л При- РН рабочегомер раствора Время выдержки,мин Пример 51341578 Таблипа 4 Обоснование границ рН при определении кюрия в растворе кремневольфрамата калия Результат определения кюрия моль/л 10 7 от фактического Пример 102 8,5 5,0 8,5 102 3,5 8,3 100 7,0 6,2 3,0 20 24 3,0 5,6 67 8,0 20 8,0 Определение невозможно Определениеневозможно После приготовления рабочего раствора производят корректировку рН.Ст = 8,3 10 моль/л,Таблица 5 Зависимость результатов определения кюрия в растворе кремневольфрамата от времени выдержки растворовВремя выдержки, мин Пример 7моль/л10 7 от фактического 1, 18 1,41 88 1,46 92 1,65 103 1,61 10 100 20 1,56 98 40 1,62 101 ВНИИПИ Заказ 4431/49 Тираж 776 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рН рабочегораствора Время выдержки,мин