Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S
Дослідженo взаємодію Fe (ІII) з хромазуролом S у фазі полімерного аніонообмінника. Встановлено оптимальні умови реакції і склад утворюваного на поверхні комплексу, запропоновано схему взаємодії на границі розділу фаз. Розроблено методику твердофазного спектрофотометричного визначення Fe (ІII) з меже...
Saved in:
| Published in: | Украинский химический журнал |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82428 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S / Є.Є. Костенко // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 4. — С. 107-112. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859984755343228928 |
|---|---|
| author | Костенко, Є.Є. |
| author_facet | Костенко, Є.Є. |
| citation_txt | Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S / Є.Є. Костенко // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 4. — С. 107-112. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Украинский химический журнал |
| description | Дослідженo взаємодію Fe (ІII) з хромазуролом S у фазі полімерного аніонообмінника. Встановлено оптимальні умови реакції і склад утворюваного на поверхні комплексу, запропоновано схему взаємодії на границі розділу фаз. Розроблено методику твердофазного спектрофотометричного визначення Fe (ІII) з межею виявлення 0.007 мкг/см³.
Изучено взаимодействие Fe (ІІІ) с хромазуролом S в твердой фазе. Установлены оптимальные условия проведения реакции, состав и прочность образующегося на поверхности комплекса, предложена схема взаимодействия на границе раздела фаз. Разработана методика твердофазного спектрофотометрического определения Fe (ІІІ) с хромазуролом S с пределом обнаружения 0.007 мкг/см³.
The interaction of Fe (ІII) with hromazurol S in the solid-phase was studied. The optimum conditions of the reaction and the composition of complex that is formed at the surface were found, and a scheme was proposed for the interaction at the phase boundary. A solid-phase spectrophotometric procedur was developed for determination of Fe (ІII) with detection limit of 0.007 mg/ml, respectively.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:28:17Z |
| format | Article |
| fulltext |
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 543.544414.7:543.068.52:543.422:546.722
Є.Є. Костенко
CОРБЦІЙНО-СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧНЕ ВИЗНАЧЕННЯ Fe (III)
З ХРОМАЗУРОЛОМ S
Дослідженo взаємодію Fe (ІII) з хромазуролом S у фазі полімерного аніонообмінника. Встановлено оптима-
льні умови реакції і склад утворюваного на поверхні комплексу, запропоновано схему взаємодії на границі
розділу фаз. Розроблено методику твердофазного спектрофотометричного визначення Fe (ІII) з межею вияв-
лення 0.007 мкг/см3.
Ферум (ІІІ) є одним з металів, вміст якого під-
лягає обов’язковому контролю в харчових про-
дуктах і сировині, а також в об’єктах навколиш-
нього середовища. ГДК Fe (III) для різних груп
харчових об’єктів знаходиться в межах 5—15 мг/кг
продукту [1]. Основними недоліками стандартних
методів визначення мікрокількостей Fe (III) у хар-
чових продуктах є невисока чутливість, а також
низька вибірковість (фотометричний) і складна
пробопідготовка (атомно-абсорбційний) [2].
З даних літератури видно, що використання
комбінованих сорбційно-спектроскопічних мето-
дів дозволяє підвищити чутливість, селективність
і експресність визначення [3—5]. Як адсорбенти
у таких комбінованих методах часто застосову-
ють іммобілізовані барвники. З літературних дже-
рел випливає, що іммобілізація барвників може
приводити до поліпшення їх хіміко-аналітичних
властивостей, тому проводяться дослідження по
вивченню та застосуванню іммобілізованих форм
аналітичних реагентів і, зокрема, по використан-
ню для спектрофотометричного визначення ме-
талів [3, 4].
Відомо, що хромазурол S застосовують для
фотометричного визначення в розчині мікрокіль-
костей легко гідролізуючих йонів, таких як Zr,
Hf, Al, Fe (ІІІ), Be та інших [6—8]. Цей реагент,
окрім хелатоутворюючих груп, містить сульфо-
групу, що забезпечує його розчинність. Можна
було очікувати, що іммобілізація хромазурола S
за рахунок сульфогрупи, яка не бере участі у ком-
плексоутворенні, не приведе до послаблення йо-
го комплексоутворювальних властивостей, а йо-
нообмінне закріплення на аніоніті забезпечить
надійне утримання барвника та комплексу у фазі
адсорбенту в широкому інтервалі рН . Для пе-
ревірки висловленої тези нами була проведена ім-
мобілізація хромазурола S у фазі полімерного
аніонообмінника АВ-17x8 та вивчена взаємодія
нової аналітичної форми цього реагенту з йона-
ми Fe (ІІІ). На основі отриманих даних була роз-
роблена методика твердофазного спектрофото-
метричного визначення цього металу в полісоло-
довому екстракті. За нашими даними використан-
ня іммобілізованого хромазурола S для визначен-
ня Fe (ІІІ) в літературі не описано.
Вихідний 0.1 моль/см3 розчин Fe(NO3)3 го-
тували розчиненням наважки Fe(NO3)3⋅6H2O ква-
ліфікації х.ч. в 0.1 моль/см3 НNO3. Стандартиза-
цію проводили гравіметричним та пермангана-
тометричним методами [9]. Pозчин хромазуролa
S (ХАЗ), ч.д.а. (Chemapol), готували розчиненням
точної наважки препарату в воді; HNO3, NaOH,
NaС1, ос.ч., 1.0 моль/см3 розчини нітратної та
хлоридної кислот готували розведенням концен-
трованих розчинів. Воду очищали, як описано в
роботі [10]. Робочі розчини готували розведен-
ням вихідних перед проведенням експерименту.
Спектри світлопоглинання розчинів знімали
на спектрофотометрах СФ-46 і Specord UV VIS.
Пропускання гранул йонообмінника у воді вимі-
рювали на КФК-3 у кюветі з l = 0.1 см при опти-
мальній довжині хвилі (λопт) відносно йонооб-
мінника. Кислотність розчинів контролювали йо-
номіром И-160 зі скляним електродом. Ультра-
звукову пробопідготовку проводили за рекомен-
даціями, викладеними у роботі [11], користуючись
установкою УП-1 фірми SELMI (акустична по-
тужність 20 Вт/см2, частота 43 кГц).
Застосовували йонообмінник АВ-17x8 (АВ) з
розмірами зерен 0.30 мм, який готували до ро-
боти за рекомендаціями, наведеними у публіка-
© Є.Є. Костенко , 2009
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 4 107
ціях [12, 13]: 10 г АВ замочували в насиченому
розчині NaCl і залишали на добу. Потім відок-
ремлювали сорбент, промивали його спочатку
0.5 М розчином HCl до негативної реакції на
Fe3+, а потім водою до нейтральної реакції. Під-
готовлений АВ-СІ модифікували водним розчи-
ном ХАЗ [14]. Для цього приблизно 0.1 г ХАЗ
розчиняли в 150 см3 води, обробляли 10 г повіт-
ряно-сухого АВ-Cl. Тверду фазу відокремлювали
фільтруванням, промивали водою, висушували.
Отриманий твердофазний ХАЗ представляє собою
прозорі рожеві гранули, які при λ 520 нм пропус-
кають до 50 % світла і тривалий час зберігаються
під водою в щільно закритій темній склянці.
Сорбцію ХАЗ і Fe (ІІІ) модифікованим сор-
бентом вивчали в статичних умовах, використо-
вуючи наважки по 0.3 г. Вміст модифікатора у сор-
бенті визначали спектрофотометрично за змінами
оптичної густини вихідного розчину при 520 нм.
Концентрацію Fe (ІІІ) у рівноважних розчинах
визначали за методикою [15] з використанням пі-
рокатехінового фіолетового.
Сорбцію Fe (ІІІ) модифікованим йонообмін-
ником проводили наступним чином. У мірні скля-
нки місткістю 150.0 см3 вносили розчин солі Fe
(III), додавали 30.0 см3 води, за допомогою HNO3
створювали рН 2.5, вносили 0.3 г модифікованого
сорбенту і, перемішуючи на магнітній мішалці
(20 хв), додавали розчин NaOH, створюючи необ-
хідне значення рН , та доводили об’єм розчину
до 50.0 см3. При встановленні сорбційної рівно-
ваги суміші залишали на певний термін або дія-
ли ультразвуком. Величину оптичного поглинан-
ня гранул йонообмінника у водній фазі вимірю-
вали на КФК-3 у кюветі з l = 0.1 см при опти-
мальній довжині хвилі (λопт) відносно АВ-Cl.
Підготовка твердої проби до фотометрування по-
лягала в отриманні світлопоглинаючого шару кон-
центрата, рівномірно розташованого в кюветі. Для
вимірювань використовували кварцеві кювети з
паралельними стінками. Концентрат переносили
за допомогою піпетки в кювету, яку спочатку за-
повнювали водою, іншу кювету аналогічно за-
повнювали АВ-Cl або ХАЗ-АВ такого ж зернен-
ня. Світлопоглинання аналізованих проб вимірю-
вали після досягнення максимальної щільності упа-
ковки гранул у кюветах. Для зменшення впливу
розсіяного матрицею сорбента світла кювету із
зразком адсорбенту розташовували максимально
близько до віконця детектора, а між зразком і де-
тектором встановлювали лавсанову плівку [4, 5].
Залежність сорбції Fe (III) від кислотності се-
редовища вивчали при сталих значеннях концен-
трацій Fe(NO3)3 і ХАЗ та змінних значеннях рН .
Для цього готували серію розчинів Fe(NO3)3 об’є-
мом 50.0 см3 з концентрацією (2–20)⋅10–5 M і зада-
ними значеннями рН . Далі експеримент викону-
вали, як описано у методиці проведення сорбції
йонів Fe (III) модифікованим аніонообмінником.
Розподіл йонів Fe (III) між модифікованим
сорбентом і рідкою фазою контролювали спект-
рофотометрично, визначаючи їх концентрацію як
у водній фазі, так і у фазі сорбенту. За різницею
між вихідною та рівноважною концентраціями
йонів у водній фазі розраховували рівноважний
вміст йонів Fe (III) у фазі сорбенту. Результати
досліджень подавали у вигляді графічної залеж-
ності: Г, % = f(рН).
Для вивчення кінетики сорбції при різних
об’ємах (25, 50, 100, 300, 500, 800, 1000 см3) і масі
сорбенту готували серії розчинів зі сталими кон-
центрацією Fe(NO3)3 і рН . Далі діяли, як описано
вище. Результати досліджень представляли у ви-
гляді графічних залежностей Г, % = f(τ); Г, % = f(V).
Для вивчення залежності сорбції від концен-
трації Fe (III) готували серію розчинів об’ємом
50 см3 в інтервалі концентрації металу 0—1⋅103 і
поступали, як описано вище. Результати подавали
у вигляді графічної залежності Г, % = f(СFe).
Склад комплексу Fe (ІІІ) та форму ліганду,
що координується до йона Fe (III), визначали за
методом Бента–Френча [16]. Експеримент прово-
дили за методом зсуву рівноваги: готували серію
розчинів з СFe=const і зростаючою концентраці-
єю ліганда та вимірювали оптичну густину твер-
дих фаз, а також готували серію розчинів зі зро-
стаючою концентрацією метала і СХАЗ=const у
твердій фазі і вимірювали оптичну густину сор-
бенту [17]. Будували залежності lgA i/(Amax–A i) —
lgCХАЗ (lgCFe) і за tgα знаходили кількість коор-
динованих молекул ліганда або йонів металу.
Форму, у вигляді якої Fe (III) може коорди-
нувати функціонально-аналітичне угруповання
(ФАУ) ХАЗ у твердій фазі при оптимальному
значенні рН , розраховували, використовуючи
константи гідролізу або нестійкості гідроксоком-
плексів Fe (III).
Для визначення форми ХАЗ, що входить до
складу комплексу, готували серію розчинів, у яких
СFe і СХАЗ постійні, а рН розчину змінюється,
і вимірювали оптичну густину. Проводили мате-
матичну обробку за методом Бента–Френча: бу-
Аналитическая химия
108 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 4
дували графік залежності lgA i/(Amax–A i)—pН і за
tgα визначали кількість протонів, що відщеплю-
ється від ліганда.
Константи дисоціації ФАУ ХАЗ визначали за
даними потенціометричного титрування [18, 19].
Будували криві потенціометричного титрування
рН—СNaОН, моль/г. На основі результатів для
побудови цієї кривої розраховували ступені ней-
тралізації (α) окремих груп і величини lgα/(1–α)
—pH. З даних, отриманих за модифікованим рів-
нянням Гендерсона–Гассельбаха (рКа = рН – nlgα/
(1–α)), розраховували умовні константи дисоціа-
ції ФАУ ХАЗ [20].
Умовну константу рівноваги реакції комп-
лексоутворення феруму з ХАЗ у твердій фазі зна-
ходили за ізотермою сорбції в координатах
ССFe/С0
ХАЗ = f(С0
Fe/С0
ХАЗ) [21—24], де С0
Fe —
вихідна концентрація металу, моль/дм3; ССFe =
= (С0
Fe – СРFe)⋅V /m — концентрація адсорбова-
ного металу, моль/г; СРFe — концентрація мета-
лу в розчині після сорбції, моль/дм3; V — об’єм,
з якого проводиться концентрування, см3; m —
маса сорбенту (0.3 г); С0
ХАЗ/m — загальна кон-
центрація модифікатора в перерахунку на масу
сорбента; С0
ХАЗ = const. За ізотермою сорбції при
відомому співвідношенні С0
Fe : HmХАЗ-AB = Х
знаходили кількість координованих йонів мета-
лу у ммолях (СкFe), віднесених до 1 ммоля ліган-
да. Кількість вільних йонів металу Х – СкFe = СвFe
(ммоль). Підставивши вказані величини в рівнян-
ня βумов = [Fe(OH)n
+i–nHm–jХАЗ-AB]/[Fe(OH )n
+i–n]⋅
[HmХАЗ-AB], отримували величину умовної кон-
станти рівноваги реакції комплексоутворення.
У наведеній вище схемі визначення умовної
константи рівноваги виходили з припущень, ви-
кладених у роботі [25]: стійкість комплексів на
поверхні сорбенту визначається тільки їх складом
і не залежить від ступеня заповнення поверхні йо-
нами металу; на поверхні утворюються комплек-
си одного складу; звязування йонів металу супро-
воджується приєднанням відповідної кількості
протийонів, завдяки чому зберігається електроней-
тральність сорбента.
Ступінь вилучення (Г, %), величину сорбції (а,
моль/г), коефіцієнт розподілу (D, см3/г), констан-
ту сорбції (k, дм3/моль) розраховували за фор-
мулами: Г, % = (С0 – Ср) ⋅100/C0; a = (C0 – Ср)V/m;
D = Г⋅V /(100 – Г)⋅m, де C0 и Ср — вихідна і рівно-
важна концентрації адсорбата в розчині, М ; V
— обєм розчину, дм3; m — маса сорбенту, г; а —
ємність сорбенту, моль/г; k = 1/b⋅amax, де amax —
максимальна ємність сорбенту, моль/г; b — від-
різок, що відсікає пряма, побудована в коорди-
натах [C]/a—[C].
Як видно з рис. 1 (крива 1), ізотерма сорбції
ХАЗ на аніонообміннику належить до L-типу.
Максимальна ємність аніониту за модифiкатором
аmax = 16.7 мкмоль/г; k = 9.99⋅105 дм3/моль.
Встановлено, що ХАЗ практично повністю
(>98 %) сорбується на АВ в інтервалі рН 3—7 за
рахунок йонного обміну. Присутність Сl–-йонів
при меркуриметричному контролі рідких фаз під-
тверджувало це. При рН<3 утримання ХАЗ на
поверхні АВ послаблювалось. Враховуючи вик-
ладене вище, а також зважаючи на константи ди-
соціації ХАЗ (рК1=2.3; рК2,3=4.9; рК4,5=11.8 у
розчині [7] і рК2,3=5.7; рК4,5=12.0 у твердій фазі)
іммобілізацію його проводили в діапазоні 3.0>
рН>3.5. Це забезпечило одноцентрове зв’язуван-
ня ХАЗ з АВ тільки за рахунок депротонованої
сульфогрупи за схемою
АВ-Cl + ХАЗ ↔ [AВ+— ХАЗ] + Cl–, (1)
а карбоксильні групи залишались вільними для
комплексоутворення. В цьому випадку твердо-
фазну аналітичну форму реагента можна предста-
вити як Н4R-AВ, в якій два протони карбокси-
льних груп нейонізовані.
Рис. 1. Ізотерми сорбції ХАЗ на АВ (1), Fe (III) на
ХАЗ-АВ (2), Fe (III) на АВ (3): 1 — рН 6, τпереміш =
30 хв, УЗ — 2 с.; 2,3 — рН 7, mc = 0.3 г, V = 50.0 см3,
τпереміш = 20 хв, τвстан. рівноваги = 12 год, l = 0.1 см, кон-
трольна проба – АВ.
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 4 109
Для встановлення оптимальних умов взаємо-
дії феруму з ТФ ХАЗ була досліджена залежність
сорбції металу від рН розчину. Повнота вилучен-
ня Fe (III) лінійно зростає в інтервалі рН 2—7,
досягаючи максимуму (92 %) при рН 7 (рис. 2).
Враховуючи те, що за вибраних концентрацій
при рН>3 йони Fe (III) знаходяться у гідролізова-
ному стані, ми перевірили можливість неспецифі-
чної адсорбції зазначених сполук матрицею но-
сія. Для цього була вивчена ізотерма адсорбції
Fe (III) при рН 7 на немодифікованому АВ. Як
видно з рис. 1, на немодифікованому аніоніті за
вибраних умов Fe (III) практично не сорбуєть-
ся. На відміну від немодифікованого АВ на ХАЗ-
АВ спостерігається інтенсивне вилучення йонів
феруму (рис. 1). Ізотерма сорбції феруму (рис. 1,
крива 2) може бути умовно віднесена до L-типу;
k = 2.30⋅105 дм3/моль. Суттєві розбіжності в адсорб-
ційній поведінці АВ і ХАЗ-АВ вказують на хіміч-
ний характер адсорбції внаслідок комплексоут-
ворення Fe (III) з іммобілізованим реагентом:
[Fe(ОН )x]3–x + (Н2 R-AВ)2 =
= [Fe(ОН )х–1НR-AВ]2х + Н2O . (2)
Цей же висновок підтверджується змінами у
спектрах пропускання адсорбенту до і після його
обробки розчином Fe (III). Порівняння електрон- них спектрів світлопоглинання досліджуваного
комплексу в розчині і у фазі сорбенту (рис. 3) по-
казує, що положення максимумів смуг поглинан-
ня у розчині і у твердій фазі практично збігають-
ся. Це свідчить про ідентичність складу компле-
ксів в обох випадках. Враховуючи те, що у роз-
чині утворюється комплекс еквімолярного скла-
ду за вибраних умов [7], можна припустити, що
і у фазі ХАЗ-АВ утворюється комплекс із співвід-
ношенням компонентів Fe : ХАЗ-АВ = 1:1, що уз-
годжується з даними, отриманми за методом зсу-
ву рівноваги і підтверджується результатами ви-
вчення сорбційної ємності ХАЗ-АВ. Максималь-
на ємність модифікованого сорбенту за ферумом
(аmax ≅ 1.60⋅105 моль/г) практично співпадає з
його ємністю за модифікатором (аmax = 1.67⋅105
моль/г), що може вказувати на утворення комп-
лексу еквімолярного складу.
На рис. 2 представлені результати вивчення
залежності швидкості вилучення Fe (III) від тер-
міну контакту фаз. Видно, що адсорбційна рів-
новага встановлюється протягом 12 год, проте
двохсекундна дія ультразвуку дозволяє скороти-
ти термін встановлення рівноваги до 20 хв і збі-
Аналитическая химия
Рис. 2. Залежності сорбції Fe (III) від рН (1) i τ (2,3) :
1 — τвстан. рівноваги = 12 год; 2 — pH 7; 3 — УЗ – 2 с,
pH 7, mc = 0.3 г, V = 50.0 см3, λ = 620 нм, τпереміш = 20 хв,
l = 0.1 см, контрольна проба – АВ.
Рис. 3. Спектри світлопоглинання ХАЗ-АВ (1,3), Fe-
ХАЗ-АВ (2,4) і Fe-ХАЗ (5): 1,3 — рН 6; 2 — рН 7, mc
= 0.3 г, V = 50.0 см3, τпереміш = 20 хв, τвстан. рівноваги = 12
год, l = 0.1 см, контрольна проба – АВ; 4 — рН 7, mc
= 0.3 г, V = 50.0 см3, τпереміш = 20 хв, УЗ — 2 с, l = 0.1
см, контрольна проба – АВ; 5 — рН 6.5, СFe = 2⋅105
M, CХАЗ = 4⋅105 M, l = 1 см, контрольна проба – H 2O.
110 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 4
льшити вилучення феруму до 94 %. Встановлені
кінетичні особливості процесу адсорбції під-
тверджують наше припущення про його хімічний
характер. У відповідності до схеми (2) швидкість
зв’язування гідроксоформ Fe (III) у іммобілізова-
ний комплекс обмежується процесом перекоорди-
нації у двохфазній системі, який значно приско-
рюється під впливом ультразвуку.
Враховуючи вищевикладене, можна припус-
тити, що з двох можливих схем адсорбції Fe (III)
на поверхні ХАЗ-АВ переважає перша — за раху-
нок комплексоутворення з ХАЗ. Процес адсорбції
феруму у вигляді комплексу можна пояснити та-
ким чином: взаємодія йонів Fe (III) з ХАЗ-АВ
починається ще при рН 2—3 (рис. 2). Проте вилу-
чення Fe (III) за цих умов не є кількісним. Посту-
пове доведення значень рН до 7 сприяє зсуву рів-
новаги (2) у бік утворення іммобілізованого ком-
плексу, що підвищує ступінь його адсорбції на
ХАЗ-АВ, досягаючи максимуму при рН 7. Пода-
льше збільшення рН приводить до посилення впли-
ву конкурентної реакції утворення Fe(OH)3 і то-
му погіршує вилучення (рис. 2).
Вивчення залежності ступеня вилучення фе-
руму від об’єму розчину і маси сорбенту пока-
зало, що концентрування можливе з V=50.0—
400.0 см3 (m=0.3 г). Коефіцієнт розподілу (D) при
цьому складає 1.92⋅104 см3/г. Після дії ультразвуку
D дорівнює 2.61⋅104 см3/г. Середнє значення умов-
ної константи рівноваги реакції комплексоутво-
рення за схемою (2) становить: lgβум = 5.78 ± 0.07
при І = 0.1. У розчині lgβ11 = 15.6 [7].
На основі отриманих даних розроблена мето-
дика твердофазного спектрофотометричного виз-
начення Fe (ІІІ) в полісолодовому екстракті за до-
помогою ХАЗ.
Для побудови градуювального графіка готу-
вали серію розчинів з концентрацією Fe (III) 0.06
—4.5 мкг/см3, до яких додавали по 30.0 см3 води,
створювали рН 2.5 за допомогою HNO3, вносили
по 0.3 г ХАЗ-АВ, перемішуючи розчин 20 хв на
магнітній мішалці, додавали NaOH для створен-
ня рН 7 в об’ємі 50.0 см3, впродовж 2 с діяли
ультразвуком і вимірювали оптичну густину тве-
рдих концентратів при λ = 620 нм. Встановлено,
що рівняння градуювального графіка (V = 50.0
см3) має вигляд: ∆А = (6.93 ± 2.11)⋅103 + (0.23 ±
0.003)⋅mFe, мкг/см
3, r=0.998. Межа виявлення —
0.06 і 0.007 мкг/см3 для максимального коефі-
цієнту розподілу, закон Бера виконується в інтер-
валі концентрацій феруму (0.1–8.0)⋅10–5 М . Дані про
вплив сторонніх йонів на визначення 2.0⋅10–6 М
Fe (III) представлені в табл. 1.
За результатами емісійного спектрального ана-
лізу склад (%) зразка полісолу такий: Na – 0.6; Si
– 5.0; Al – 0.05—6.0; Mg – 1—2; Ca – 1.0; Fe (III)
– 0.03; Mn – 0.006; Ni – 0.001; Аl – 0.001; Cr –
0.0003; Mo – 0.0002; Cu – 0.004; Zn – 0.004; Sn –
0.0002; P – 3.0; Zr – 0.18—0.2⋅10–4; Ti – 0.5⋅10–4;
Hg, Co, Y, Pb, V, Cd, La, Li, Sr, Ba, As, Th, Sb
– відсутні. Видно, що вміст Zr, Ti, Sn менший
за вміст Fe (III). Al в оптимальних умовах визна-
чення знаходиться у вигляді аніона [Al(OH)4]
–, що
не взамодіє з ХАЗ. Крім того, λопт для визначен-
ня Zr складає 500 нм, що не збігається з λопт для
Fe (III) (620 нм). Тому зазначені йони не заважа-
ють визначенню феруму в оптимальних умовах
його комплексоутворення з ХАЗ-АВ.
У три термостійкі колби місткістю 50.0 см3
вносили по 0.10 г зразка полісолу. До двох проб
додавали точно відомі кількості стандартного
розчину Fe(NO3)3. У кожну колбу вносили по 25.0
см3 концентрованої HNO3 і піддавали дії ультраз-
вуку протягом 1 год. Отримані деструктати кіль-
кісно переносили в стакани і випаровували до
вологих солей. Останні розчиняли в 10.0 см3 1 М
HNO3, додавали по 1.0 cм3 10 %-го етиленгліколю
для зв’язування Zn2+, по 10.0 см3 води, вносили по
0.3 г ТФ ХАЗ, перемішували 20 хв на магнітній
мішалці, створюючи рН 7 в об’ємі 50.0 см3 за до-
помогою NaOH, 2 с діяли ультразвуком і вимі-
рювали оптичну густину твердих концентратів
при λ = 620 нм. з використанням лавсанової плівки.
Вміст феруму визначали, користуючись рівнян-
ням градуювального графіка, або за графічним
варіантом методу добавок. Правильність отрима-
Т а б л и ц я 1
Вплив сторонніх йонів металів на визначення Fe (III)
Йон
Припустима
кратність
надлишку
Йон
Припустима
кратність
надлишку
Pb (II) 1000 Cu (II) 10
Hg (II) 1000 Zr (IV) 1000
Zn (II) 10 Ti (IV) 1
Co (II) 1000 Sn (IV) 1
Ni (II) 1000 Ca (II) 1000
Al (III) 1 Mg (II) 1000
Cd (II) 50
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 4 111
них даних перевіряли методом “внесено—знайде-
но”. Збіжність результатів, отриманих за допомо-
гою нової методики і стандартної, підтверджує їх
достовірність. Результати визначення феруму і ста-
тистична обробка їх представлені в табл. 2.
Таким чином, розроблена нова методика
ТФС-визначення феруму, яка за селективністю пе-
ревищує стандартну методику, за чутливістю не
поступається більшості відомих методик фотоме-
тричного і ТФС-визначення, за експресністю пе-
ревищує відомі аналогічні і стандартні методи-
ки. Нова методика характеризується простотою
експерименту, екологічною безпечністю, не потре-
бує складного коштовного обладнання.
РЕЗЮМЕ. Изучено взаимодействие Fe (ІІІ) с хро-
мазуролом S в твердой фазе. Установлены оптимальные
условия проведения реакции, состав и прочность обра-
зующегося на поверхности комплекса, предложена схе-
ма взаимодействия на границе раздела фаз. Разработана
методика твердофазного спектрофотометрического оп-
ределения Fe (ІІІ) с хромазуролом S с пределом обна-
ружения 0.007 мкг/см3.
SUMMARY. The interaction of Fe (ІІІ) with hroma-
zurol S in the solid-phase was studied. The optimum con-
ditions of the reaction and the composition of complex
that is formed at the surface were found, and a scheme
was proposed for the interaction at the phase boundary.
A solid-phase spectrophotometric procedur was develo-
ped for determination of Fe (ІІІ) with detection limit of
0.007 µg/ml, respectively.
1. Сан Пи Н . 43-123-4089-56. Предельно допустимые
концентрации тяжелых металлов и мышьяка в про-
довольственном сырье и пищевых продуктах. -М .:
Минздрав СССР, 1986.
2. Сырье и продукты пищевые. Методы опреде-
ления токсичных элементов. -М .: Госстандарт
СССР, 1986.
3. Брыкина Г.Д., Крысина Л.С., Иванов В.М . //
Журн. аналит. химии. -1988. -43, № 9. -С.
1547—1559.
4. Брыкина Г.Д., Марченко Д.Ю., Шпигун О.А .
// Там же. -1995. -50, № 5. -С. 484—491.
5. Николаева Т .М ., Лазарев А .И . // Завод. лабо-
ратория. -1992. -58, № 10. -С. 10—19.
6. Марченко З. Фотометрическое определение
элементов / Пер. с польск. -М .: Мир, 1971.
7. Бишоп П . Индикаторы / Пер. с англ. -М .:
Мир, 1979.
8. Умланд Ф., Янсен А ., Тириг Д., Вюнш Г. Ком-
плексные соединения в аналитической химии.
-М .: Мир, 1975.
9. Коростелев П .П . Приготовление растворов для
химико-аналитических работ. -М : Химия, 1967.
10. Методы анализа чистых химических реактивов.
-М .: Химия, 1984.
11. Чмиленко Ф.А ., Бакланов А .Н . Ультразвук в ана-
литической химии. Теория и практика. -Днепро-
петровск: РИЦ Днепропетр. ун-та, 2001.
12. Айвазов Б.В. Практическое руководство по хрома-
тографии. -М .: Высш. шк., 1968.
13. Тулупов П .Е. Стойкость ионообменных материа-
лов. -М .: Химия, 1984.
14. Костенко Е.Е., Штокало М .Й . // Журн. аналит.
химии. -2004. -59, № 12. -С. 1158—1164.
15. Бирмантас И .И ., Ясинскене Э.И . // Там же. -1965.
-20, № 7. -С. 811—813.
16. Булатов М .И ., Калинин И .П . Практическое руко-
водство по фотоколориметрическим и спектрофо-
тометрическим методам анализа. -М .: Химия, 1968.
17. Пилипенко А .Т ., Сафронова В.Г., Закревская Л.В. //
Журн. аналит. химии. -1989. -44, № 9. -С. 1594—1598.
18. Салдадзе К.М ., Копылова-Валова В.Д. Комплек-
сообразующие иониты. -М .: Химия, 1980.
19. Гельферих Ф. Иониты и ионный обмен. -М .: Изд-во
иностр. лит., 1962.
20. Швоева О.П ., Сорочан А .М ., Саввин С.Б., Мясое-
дова Г.В. // Журн. аналит. химии. -1980. -35, вып.
6. -С. 1074—1080.
21. Скопенко В.В., Зайцев В.Н ., Холин Ю .В., Бугаевский
А .А . // Журн. неорган. химии. -1987. -32, № 7.
-С. 1626—1631.
22. Холин Ю.В., Зайцев А .Н ., Донская Н .Д. // Там же.
-1990. -35, № 6. -С. 1569—1574.
23. Филиппов А .П . // Теорет. и эксперим. химия. -1983.
-19, № 4. -С. 463—470.
24. Трофимчук А .К. // Укр. хим. журн. -1990. -56, №
9. -С. 930—935.
25. Филиппов А .П . // Теорет. и эксперим. химия. -1983.
-19, № 4. -С. 463—470.
Національний університет харчових технологій, Київ Надійшла 07.09.2008
Аналитическая химия
Т а б л и ц я 2
Результати визначення феруму у полісолодовому екстракті
пропонованим (А) і стандартним фенантроліновим (Б) ме-
тодами (Р=0.95; n=3)
Об’єкт
аналізу
Внесено
Fe, мкг
Знайдено
Fe, мкг (А) S r
Знайдено
Fe, мкг (Б) S r
Проба 1 — 30.0 ± 2.8 0.04 32.8 ± 2.0 0.02
Проба 2 30.0 58.8 ± 2.5 0.02 66.2 ± 3.4 0.01
Проба 3 50.0 82.6 ± 3.6 0.02 76.8 ± 2.8 0.01
112 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2009. Т. 75, № 4
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-82428 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0041–6045 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:28:17Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Костенко, Є.Є. 2015-05-29T15:23:13Z 2015-05-29T15:23:13Z 2009 Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S / Є.Є. Костенко // Украинский химический журнал. — 2009. — Т. 75, № 4. — С. 107-112. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82428 543.544414.7:543.068.52:543.422:546.722 Дослідженo взаємодію Fe (ІII) з хромазуролом S у фазі полімерного аніонообмінника. Встановлено оптимальні умови реакції і склад утворюваного на поверхні комплексу, запропоновано схему взаємодії на границі розділу фаз. Розроблено методику твердофазного спектрофотометричного визначення Fe (ІII) з межею виявлення 0.007 мкг/см³. Изучено взаимодействие Fe (ІІІ) с хромазуролом S в твердой фазе. Установлены оптимальные условия проведения реакции, состав и прочность образующегося на поверхности комплекса, предложена схема взаимодействия на границе раздела фаз. Разработана методика твердофазного спектрофотометрического определения Fe (ІІІ) с хромазуролом S с пределом обнаружения 0.007 мкг/см³. The interaction of Fe (ІII) with hromazurol S in the solid-phase was studied. The optimum conditions of the reaction and the composition of complex that is formed at the surface were found, and a scheme was proposed for the interaction at the phase boundary. A solid-phase spectrophotometric procedur was developed for determination of Fe (ІII) with detection limit of 0.007 mg/ml, respectively. uk Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України Украинский химический журнал Аналитическая химия Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S Сорбционно-спектрофотометрическое определение Fe (ІІІ) c хромазуролом S Article published earlier |
| spellingShingle | Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S Костенко, Є.Є. Аналитическая химия |
| title | Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S |
| title_alt | Сорбционно-спектрофотометрическое определение Fe (ІІІ) c хромазуролом S |
| title_full | Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S |
| title_fullStr | Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S |
| title_full_unstemmed | Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S |
| title_short | Сорбційно-спектрофотометричне визначення Fe (III) з хромазуролом S |
| title_sort | сорбційно-спектрофотометричне визначення fe (iii) з хромазуролом s |
| topic | Аналитическая химия |
| topic_facet | Аналитическая химия |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/82428 |
| work_keys_str_mv | AT kostenkoêê sorbcíinospektrofotometričneviznačennâfeiiizhromazuroloms AT kostenkoêê sorbcionnospektrofotometričeskoeopredeleniefeíííchromazuroloms |