Способ определения кобальта в воде

)5 ЗС)Б Е 2 честв 4 диэ Исп оп редел тельный способо чувствить/л ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский государственный университет им. Т.Г.Шевченко(72) В,В.Сухан, О.О.Наджафова, О.А,Запорожец, А.А.Бугрим и Л.И.Савранский (56) Пилипенко А.Т., Зуй О.ВТерлецкая А.В, Хемилюминесцентный метод определения кобальта в водах по каталитической реакции окисления люминола кислородом. - Химия и технология воды, 1984, 6, ч. 4, с,323-326.Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Под ред, Семенова А,Д,Л.; Гидрометеоиздат, 1977, с.542.Маго О.РЕпц .Р. Яоп ЕхсЬап 9 е Яерагабоп о 1 Со, а%апе еагй апб Яеестеб сгапзЮоп ветаз аЮ орЬпе сЬевОтпезсепсе бесесбоп. - Апа. СЬегп 1981, 53, М 2, р.292- 294. Изобретение относится к аналитической )имии и касается определения кобальта при содержании его в растворе 0,01-10 мкг/л, что может быть использовано при анализе вод различных категорий: и риродной, питьевой и сточной.Цель изобретения - повышение чувствительности определения С 0,Цель достигается тем, что в способе ХЛ определения Со путем предварительного его концентрирования, отделения от мешающих ионов и последующей обработки щелочным раствором органического реагента сорбционное концентрирование осуществляют на силикагеле Л 40/100 в виде хелата с пиридилазонафтолом (ПАН) с последующей десорбцией и минерализацией, а в ка(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА ВВОДЕ(57) Использование: в области аналитической химии при анализе вод различных категорий. Сущность изобретения состоит во введении в пробу немодифицированного силикагеля Л 40/100 при рН 4 - 6(1,5 - 4,0) 10 М раствора 1-(2-пиридилазо)-2-нафтола с последующим подкислением соляной кислотой до общей ее концентрации 0,5 М, десорбцией и минерализацией и определением кобальта в остатке обработкой 4-диэтиламинофталгидразидом в концентрации (1 - 10) 10 М и обработку ведут при рН 12,2 - 12,4 . 8 табл. рганического реагента используют ламинофталгидразид (ДЭАФГ), ользование предлагаемого способа ения кобальта в воде дает положи- эффект по сравнению с известным м, выражающийся в повышении ельности определения С в 10 раз обнаружения кобальта составляет /л вместо 0,1 мкг/л по прототипу). имальные условия определения кобент - силикагель Л 40/100 "СЬегпаро"атографии СПАН =(1,5 - 4,0). 10 мРН сорбции =4-6 СДЗАФГ = (1 - 10) 10 мрН хемилюминесцентного измерения = 12,2 -12,4Градуировочный график линеек в интервале концентраций Со 0,01 - 10 мкг/л. Чувствительность определения Со в водесоставляет 0,01 мкг/л.Таким образом, отличительным признаком предлагаемого способа является то, чтопредварительное отделение и концентрирование Со осуществляется при рН 4 - 6 немодифицированным силикагелем Л 40/100 ввиде его хелата с ПАН с последующим подкислением раствора НСд до 0,5 М ее концентрации и элюированием смесью 6 М НС: ацетон = 1;1, а ХЛ определение проводятобработкой полученного раствора щелочным раствором ДЭАФГ,Использование ДЭАФГ в сочетании ссорбционным концентрированием Со немодифицированным силикагелем Л 40/100 ввиде хелата с ПАН с последующей десорбцией и минерализацией для определенияСо,ХЛ определение проводят как правилос использованием двух кювет емкостью 20мл, В первую из них вносят раствор 4-диэтиламинофталгидразида, КОН и бидистиллятисходя из общего объема реакционной смеси5 мл, Во вторую кювету вводят аликвоту анализируемого раствора и добавки стандартного раствора Со, Содержимое второй кюветывносят в первую, перемешивают и измеряютмаксимальную интенсивность свечения через 5 с помощью ФЭУА,Предварительную сорбцию Со осуществляют из объема 50 - 500 мл, навеска силикагеля 0,1 г, коэффициент распределения О =и 10,Для десорбции хелата кобальта с поверхности силикагеля используют элюирующий раствор - смесь 6 М НС: ацетон =1:1.Изобретение иллюстрируется следующими примерами,П р и м е р 1. К пробе воды (50 - 500 мл),подкисленной соляной кислотой до рН 5 поуниверсальной индикаторной бумаге, прибавляют 2 мл 10 М этанольного раствора1-(2-пиридилазо)-2-нафтала (ПАН), 0,1 г силикагеля Л 40/100 и перемешивают на магнитный мешалке в течение 30 мин, Краствору прибавляют НС ОСЧ. до общейконцентрации ее 0,5 М и перемешиваютеще 15 мин, Раствор фильтруют через бензольный фильтр, промывают сорбент нафильтре бидистиллятом и десорбируют Со 5мл смеси 6 М НС: ацетон = 1:1. Полученныйраствор выпаривают на электрическойплитке до влажных солей, обрабатываютсмесью 2 капель НМОз ОСЧ. и 1 капли Н 20230%-ной и снова выпаривают. Сухой оста 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ток растворяют в 5 мл бидистиллята, В первую кювету для измерения хемилюминесценции помещают 0,1 мл 10 М ДЭАФГ, бидистиллят исходя из общего объема реакционной смеси 5 мл, 0,1 мл 1 М КОН; во вторую кювету - 0,5 мл анализируемого раствора и 0,1 мл 10 М стандартного раствораг+СО, Содержимое второй кюветы вносят в первую и измеряют оптимальную интенсивность свечения через 5 с.Содержание Со находят по градуировочному графику, построенному в координатах - интенсивность свечения - концентрация кобальта, Линейность градуировочного графика соблюдается до концентрации Со 10 мкг/л, Чувствительность способа составляет 0,01 мкг/мл Со,П р и м е р ы 2-5. Обоснование выбора сорбента.К пробе воды (50 - 500 мл), подкисленной соляной кислотой до рН 5, прибавляют все растворы, как в примере 1, кроме силикагеля Л 40/100, вместо которого вносят 0,1 г силикагеля Л 5/40, Л 40/100(СЬепаро), катиониты КУ = 2, КУ = 23, сорбенты АВ = 17, полисорб=1 и тефлон соответственно и перемешивают на магнитной мешалке, как в примере 1, Далее проводят все операции, как в примере 1. Содержание Со находят по градуировочному графику. Результаты представлены в табл.1.Из табл, 1 видно, что силикагель Л 5/40 и Л 100/400 обладают невысокой сорбционной емкостью, это приводит к уменьшению линейной сорбции до 5 мкг Со, Сорбенты АВ, полисорб, тефлон не сорбируют хелат кобальта, Катиониты КУ, КУхарактеризуются неоднородностью сорбции и сложностью элюирования,П р и м е р ы 6 - 19, Обоснование интервала рН сорбции хелата Со.К 100 мл раствора, содержащего определенное количество Со (табл.2), прибавляют НС до рН 1; 2; 3; 4; 5 или ИаОН до рН 6; 8 контроль осуществляют рН-метром рН), вводят 2 мл 10 М этанольного раствора ПАН, 0,2 г силикагеля Л 40/100 и перемешивают на магнитной мешалке в течение 30 мин, Раствор фильтруют через беззольный фильтр, промывают сорбент на фильтре бидистиллятом, высушивают и измеряют спектры диффузного отражения на спектрофотометре Яресогб М-= 40, Л = 620 нм и рассчитывают процент сорбции, Результаты представлены в табл,2,Из табл,2 видно, что оптимальным для сорбции Со является интервал рН 4 - 6. При рН 7 уменьшается стабильность самого сорбента, что ограничивает надежность способа анализа.П р и м е р ы 20-23. Иллюстрируют возможность отделения Со от ионов железа (111), меди(11), никеля (11), цинка(11) при содержании их в растворе на уровне ПДК.К 100 мл раствора, содержащего 50 мкг Ее, Со, К 1, 2 п и 3; 5; 10 мкг Со соответственно, подкисленного, как в примере 1, прибавляют 2 мл 10 М этанольного раствора ПАН, 0,2 г силикагеля Л 40/100 и перемешивают на магнитной мешалке в течение 30 мин. К раствору прибавляют НС ОСЧ. до общей концентрации ее в растворе 0,5 М и перемешивают еще 15 мин. Раствор фильтруют через беззольный фильтр, промывают сорбент на фильтре бидистиллятом, высушивают и измеряют спектры диффузного отражения на спектрофотометре Яресогс 1 М, Л= 620 нм,Результаты представлены в табл.З.Таким образом, из табл.З видно, что используемый прием подкисления раствора НС 1 до 0,5 М концентрации позволяет избирательно соубировать кобальт в присутствии Ре, Сц, й 1,2 пП р и м е р ы 23 - 29, Обоснование оптимальной концентрации ПАН.К 100 мл 1,7 10 М раствора Со, подкисленного соляной кислотой до рН 5 по универсальной индикаторной бумаге, прибавляют 10 М ПАН: 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0;4,0 мл соответственно. Вводят 0,2 г силикагеля и выполняют все операции, как в примерах 1-19, Результаты представлены в табл.4.Из табл,4 видно, что оптимальным рля определения Со является Спдн 1,5 10 М.П р и м е р ы 30 - 36(табл,5), Обоснование концентрационного интервала диэтиламинофтал гидразида (ДЭАФ Г). К пробе воды добавляют все компоненты, как,в примере 1, перемешивают, раствор фильтруют, промывают и десорбируют Со элюэнтом. Полученный раствор выпаривают на электроплитке, обрабатывают смесью Н КОз и Н 202, как в примере 1, Сухой остаток, полученный после выпаривания, растворяют в 5 мл бидистиллята, В первую кювету помещают все реактивы, как в примере 1, кроме раствора ДЭАФГ, который вносят в количестве 10 ; 5 10 ; 10 ; 3 10 ; 5 10 ; 1 10 ;5 10 М, Во вторую кювету помещают все компоненты, как в примере 1, Содержимое второй кюветы вносят в первую и измеряютФормула изобретенияСпособ определения кобальта в воде с использованием концентрирования его из воды сорбентом десорбции с последующей обработ кой щелочным раствором органического реагента и измерением хемилюминесценции, о тл ича ющийся тем,что, с целью повышения чувствительности определения, концентрирование осуществляют введением в анализируе муюпробуприрН 4 - 6(1,5 - 4,0) 10 Мраствора1-(2-пирлдилазо) -2-нафтола, немодицифированного силикагеля Л 40/100 с последующим подкислением соляной кислоты до общей ее концентрации 0,5 М, фильтрованием, десорб цией кобальта, выпариванием, минерализацией десорбата и определением кобальта в сухом остатке обработкой (1-10) 10М раствором 4-диэтила мин офтал гидразидом п ри р Н 12,2-12,4,55 5 10 15 20 25 30 35 максимальную интенсивность свечения. Содержание Со находят по градуировочному графику, Результаты представлены в табл.5.Из табл.5 видно, что оптимальным для определения Со является интервал концентраций 4-диэтиламинофталгидразида (1 - 10) 10 5 М,В табл,б представлена зависимость чувствительности определения Со от рН хемилюминисцирующего раствора,Из табл,б видно, что оптимальным для определения Со в воде является интервал рН 12,2 - 12,4,В табл.7 представлены результаты обработки результатов определения Со в стандартных растворах,Из табл.7 видно, что предлагаемый способ обладает достаточно высокими точностью и воспроизводимостью.В табл.8 приведены результаты определения Со в питьевой воде.Для проверки правильности полученных результатов применили метод внутреннего стандарта (введено - найдено), а также спектрофотометрический метод с нитрозор-солью,Из табл.8 видно, что результаты, полученные двумя независимыми способами, удовлетворительно совпадают,Практическое использование предлагаемого способа позволяет существенно упростить анализ объектов, содержащих микроколичества кобальта, и повысить надежность получаемых результатов.1800328 Таблица 1 Таблица 2 Результаты изучения зависимости сорбции кольбата в виде хелата с ПАН от рН раствора. Спдн = 2 10 М;Чпробы = 100 мл; тяюг = 0,2 г ( п=4; Р=0,95 )+ 2+и Результаты изучения со 5 об Спдн=2 10 м10 1800328 Таблица 4 Таблица аблица 6 ствительности определения Со Сдэдфг = 2 лияние рН раство Таблица Результаты изучения зависимости сорбции хелата кобальта от концентрации ПАН. Ссо=1,710 м; Чпробы =100 мл; азю 2=0,2 г (п=4, Р=0,95 )12 1800328 Таблица 8 Составитель О.ЗапорожТехред М. Моргентал Редакт ерецман оррект аказ 1159 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям п 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Т СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1