Способ определения феррицианид-ионов

(505 С 01 И 31 2 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О ВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ионов, может быль использовано при анализе различных природных объектов. Цель изобретения - повышение чувствительности анализа. Сущность изобретения заключается в переводе феррицианид-ионов в комплексное соединение с красителем трисцианом в присутствии карбоксиметилцеллюлозы при концентрации в анализируемом растворе (1-5),10 М и 0,01-0,05 соответственно, и рН среды 2-11 и количественной регистрации фртометрированием непрореагировавшегося красителя, Предел обнаружения в предложении уменьшается с 0,01 мкг/мл в прототипе до 0,0027 мкг/мл. 1 з.п. ф-лы, 6 табл. рственныи универйленкоство СССР77, 1980.НИЯ ФЕРРИЦИАотносительно невысока,ния феррицианид-ионовимодействие феррициапротекает только в сильчто в ряде случаев затрудметрирование раствора ввани я осадковсопутствующих ионов (жния, никеля, кобальта и дЦель изобретения -вительности определенионов.. Поставленная цель дв способе фотометричесферрицианид-ионов, вклние органического реагоптической плотности расудят о концентрации фев качестве органическогоют краситель трисцианин остигается тем, что кого определения ючающем добавлеента и измерение створа, по которой ррицианид-ионов, реагента добавляс общей концентСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОП РЕДЕЛНИД-ИОНОВ 57) Изобретение относится к способам фоометрического определения феррит 1 анидИзобретение относится к аналитической химии, в частности к способам фото- метрического определения феррицианид-ионов, и может быть использовано при анализе природных объектов, в т.ч, сточных вод.Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ фотометрического определения феррицианид-ионов, включающий взаимодействие ионов Ре(СИ)6 с 5- сульфобутиламидо-метокси-фенилантра ниловой кислотой и фотометрирование окрашенного раствора, Оптимальной средой является 4 М раствора КаОН. Закон Бера соблюдается в диапазоне определяемых концентраций феррицианида 0,04-2,0 мкг/мл, Максимум поглощения окрашенных растворов находится при 510 нм.Чувствительность определения феррицианид-ионов по предложенному способу 1730577 А Предел обнаруже - 0,01 мкг/мл. Взанида с реагентом нощелочной среде,няет прямое фото- следствие образогидрооксидов елеза, кадмия, магр.).повышение чувстия феррицианид-5оптической плотности проводят при кислот- ности раствора рН 2-11 и в присутствии стабилизатора - карбоксиметилцеллюлозы с концентрацией в растворе 0,01 - 0,05%.Формула трехзарядного красителя - трисцианина(ТЦ) , , сысы-сы йсу - 3-сызсызсы сы, зсы,ж;сызсы,ы,с+сы сн,Краситель ТЦ в качестве реагента в аналитической химии предлагается впервые. ТЦ растворим в воде и органических растворителях (ацетоне, этаноле, нитрометане и др.), Молярный коэффициент поглощения достигает 4,3.105.Максимальная чувствительность определения феррицианид-ионов достигается в следующих условиях: общая кислотность раствора рН 2 - 11, равновесная концентрация красителя ТЦ и карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) равна (1 - 5).10 М и 0,01 - 0,05 осоответственно, Реакцию феррицианида с красителем ТЦ можно представить следующим образом: Ее(СК)6 + К км ЦЕе(СЗЩ. Максимум поглощения образовавшегося ассоциата находится при 665-675 нм, молярный коэффициент поглощения равен 1,64,10 . Предел обнаружения феррицианидионов 0,0065 мкгlмл. Однако чувствительность определения феррицианид-ионов в 2 раза больше в максимуме поглощения красителя ТЦ (696 нм), который по мере образования. ассоциата уменьшается. Значение молярного коэффициента при 696 нм, вызванного эффектом реакции феррицианида, составляет 3,88.10 . Предел обнаружения феррицианида - 0,0027 мкг/мл. В качестве стабилизаторов окрашенных ассоциатов испытаны КМЦ, желатин, крахмал, поливиниловый спирт и другие неионогенные, катионные и анионные ПАВ. Чувствительность определения ферроцианида максимальна при использовании КМЦ.Светопоглощение окрашенных растворов подчиняется закону Бера в диапазоне концентраций феррицианид-ионов 0,01 - 3,5 мкг/мл. Определение предложенным способом не мешают щелочные, щелочноземельные металлы, бор, алюминий, железо(1 и 111), никель, кобальт, кадмий, медь, марганец, хлориды, ферроцианиды, хроматы, ванадаты, молибдаты, сульфаты, нитраты. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Сопоставительная оценка чувствительности (по нижнему пределу определения) для известных и заявляемого способов приведена в табл 1Ниже приведены примеры и экспериментальные данные (табл. 2 - 4), доказывающие существенность кислотности среды, концентрации красителя ТЦ и стабилизатора-карбоксиметил целлюлозы.П р и м е р 1, В градуированные пробирки вводят 2,12 мкг Ее(СИ)6 (0,2 мл 5.10 М раствора феррицианида калия), 0,5 мл 10 М раствора НС 1, 0,5 мл 0,1%-ного раствора КМЦ, 0,5 мл 2,5.10 М раствора красителя ТЦ и дистиллированной воды до общего объема раствора 5 мл рН полученного раствора 3. Раствор перемешивают и измеряют оптическую плотность (А) при 696 нм на спектрофотометре СФв кюветах с = 0,1 см относительно раствора контрольного опыта (без красителя). Аналогичные опыты проводят без феррицианид-ионов. Из разницы оптических плотностей ( А) соответствующих растворов рассчитывают величины молярных коэффициентов поглощения, характеризующие чувствительность анализа. Добавлением разных количеств 0,5 М растворов соляной кислоты или гидроокиси натрия (для создан ия разл ич н ых р Н растворов) изучают серию таких опытов. Значения рН контролируют с помощью рН- метра (в ячейке для микроизмерений), Данные представлены в табл, 2, из которой следует, что чувствительность определения феррицианид-ионов максимальна при кислотности раствора в интервале рН = 2,0 - 11,0. Вне этого интервала рН чувствительность анализа уменьшается за счет уменьшения значений оптических плотностей растворов.Концентрация красителя ТЦ - 2,5.10 М, КМЦ - 0,01%, 2,12 мкг феррицианидионов.П р и м е р 2. В градуированные пробирки вводят 2,12 мкг Ее(СМ)6 (0,2 мл 5.10 раствора феррицианида калия), 0,5 мл 0,1 раствора КМЦ, различные количества 2,5,10 М раствора красителя ТЦ и дистиллированной воды до общего объема раствора 5 мл. Раствор перемешивают и измеряют оптическую плотность при 696 нм на СФв кюветах с = 0,1 см. Аналогичные опыты проводят без феррицианид-ионов. По значениям ЛА рассчитывают чувствительность определения е . Данные представлены в таблице 3, из которой следует, что чувствительность определения феррицианида максимальна при общей концентрации красителя ТЦ в растворе(1 - 5) 10 М. При1730577 Таблица 1 Аналоги П редложенный способ Фотометрирование в ИК -областиС бриллиантоПоказатель Прототип с 5 - СБА - 2 - М - ФАК вым зеленым в качестве к асителя Максимум поглощения нм Молярный коэффициент поглощенияе 10 4 Предел обнаружения мкгмл 2115 см 628 670 510 696 0,12 16,4 38,8 0,0065 0,018 0,010 0,0027 другой концентрации красителя чувствительность анализа уменьшается.Концентрация КМЦ - 0,01рН = 7,2,2,12 мкг феррицианид-ионов.П р и м е р 3. В градуированные пробирки вводят 2,12 мкг Ее(СИ)в (0,2 мл 5.10 Мраствора феррицианида калия, разные количества 0,1 раствора КМ Ц, 0,5 мл 2,5.10-"М раствора красителя ТЦ и дистиллированной воды до общего объема раствора 5 мл, 10Растворы перемешивают и далее определение ведут аналогично примеру 2. Данныепредставлены в табл, 4, из которой следует,что чувствительность определения феррицианид-ионов максимальна при общей концентрации КМЦ 0,01 - 0,05 . При другойконцентрации стабилизатора КМЦ чувстви-тельность анализа уменьшается,Концентрация красителя ТЦ - 2,5.10рН ъ 7, 2,12 мкг феррицианида, 20Для экспериментальной проверки заявляемого способа проведено определениеферроцианид-ионов в растворах его чистыхсолей (табл. 5) и сточных водах (табл, 6).П р и м е р 4. Определение феррицианида в растворах его чистых солей. В градуи-рованные пробирки вводят 2,12 мкгЕе(СМ)б (0,2 мл 5,10 М раствора феррицианида калия), 0,5 мл 0,1 -ного раствораКМЦ, 0,5 мл 2,5.10 М раствора красителя 30ТЦ и 3,8 мл дистиллированной воды, Растворы перемешивают и измеряют оптическуюплотность при 696 нм на спектрофотометреСФв кюветах с 1 = 0,1 см. Количествоферрицианид-ионов определяют по градуировочному графику, построенному аналогично с помощью стандартных растворовферрицианида калия. Полученные данныепредставлены в табл. 5.П р и м е р 5. Определение феррицианида в сточных водах. В градуированные пробирки к 0,5 - 2,5 мл анализируемой воды (срН 2 - 11) добавляют 0,5 мл 0,1 раствора КМЦ, 0,5 мл 2,5.10-4 М раствора красителя ТЦ и дистиллированную воду до общего объема 5 мл, Растворы перемешивают и далее анализ проводят как описано в примере 4, Результаты анализа представлены в таблице 6,Использование предлагаемого способа фотометрического определения феррицианид-ионов обеспечивает. увеличение чувствительности определения (табл. 1), что позволяет анализировать следовые количества феррицианида в природных объектах, в частности, в сточных водах гальванических производств и фотографии, Кроме того, оптимальный интервал кислотности раствора шире, чем в способе-прототипе, что упрощает проведение анализа. Способ успешно может быть использован в заводских и научно-исследовательских лабораториях при анализе феррицианида в сложных по составу объектах. Относительная погрешность определения феррицианид-ионов не превышает3 - 4 .Формула изобретения 1. Способ определения феррицианидионов, включающий перевод их в комплексное соединение с органическим красителем и последующее измерение оптической плотности раствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности анализа, в качестве органического красителя используют трисцианин с концентрацией в анализируемом растворе (1 - 5).10 моль, перевод в комплексное соединение проводят в присутствии карбоксилметилцеллюлозы с концентрацией в анализируемом растворе 0,01 - 0,05 , измерение оптической плотности осуществляют по количеству непрореагировавшего красителя.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что перевод в комплексное соединение осуществляют при рН среды 2 - 11.1730577 Таблиц а 6 10 15 20 25 30 35 Составитель Г,ЦойТехред М.Моргентал Корректор Э,Лончакова Редактор М,Товтин Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1510 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5