Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином
Досліджено умови утворення комплексів купруму (І) з хлорид-йонами та астрафлоксином. При рН 4–9 комплекси екстрагуються ароматичними вуглеводнями та естерами ацетатної кислоти. При 562 нм молярний коефіцієнт світлопоглинання в толуені становить 0.81×10⁵ дм³×моль⁻¹×см⁻¹. Розроблено методику екстракці...
Збережено в:
| Дата: | 2007 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
2007
|
| Назва видання: | Украинский химический журнал |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/185660 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином / Й.С. Балог, М.М. Рущак // Украинский химический журнал. — 2007. — Т. 73, № 2. — С. 110-113. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-185660 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1856602022-10-04T01:26:35Z Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином Балог, Й.С. Рущак, М.М. Аналитическая химия Досліджено умови утворення комплексів купруму (І) з хлорид-йонами та астрафлоксином. При рН 4–9 комплекси екстрагуються ароматичними вуглеводнями та естерами ацетатної кислоти. При 562 нм молярний коефіцієнт світлопоглинання в толуені становить 0.81×10⁵ дм³×моль⁻¹×см⁻¹. Розроблено методику екстракційно-фотометричного визначення купруму (І) в стічних водах. Исследованы условия образования комплексов меди (I) с хлорид-ионами и астрафлоксином. При рН 4–9 комплексы экстрагируются ароматическими углеводородами и сложными эфирами уксусной кислоты. При 562 нм молярный коэффициент светопоглощения в толуоле составляет 0.81×10⁵ дм³×моль⁻¹×см⁻¹. Разработана методика экстракционно-фотометрического определения меди (I) в сточных водах. The conditions of copper (I) complexation with chloride ions and Astra Phloxine were studied. By pH 4–9 the complexes were extracted by aromatic hydrocarbons and acetic esters. The molar absorptivity in toluene at 562 nm wavelenght is 0.81×10⁵ dm³×mol⁻¹×cm⁻¹. The extraction-photometric method of copper (I) determination in waste water were developed. 2007 Article Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином / Й.С. Балог, М.М. Рущак // Украинский химический журнал. — 2007. — Т. 73, № 2. — С. 110-113. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 0041–6045 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/185660 543.062:546.56 uk Украинский химический журнал Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Аналитическая химия Аналитическая химия |
| spellingShingle |
Аналитическая химия Аналитическая химия Балог, Й.С. Рущак, М.М. Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином Украинский химический журнал |
| description |
Досліджено умови утворення комплексів купруму (І) з хлорид-йонами та астрафлоксином. При рН 4–9 комплекси екстрагуються ароматичними вуглеводнями та естерами ацетатної кислоти. При 562 нм молярний коефіцієнт світлопоглинання в толуені становить 0.81×10⁵ дм³×моль⁻¹×см⁻¹. Розроблено методику екстракційно-фотометричного визначення купруму (І) в стічних водах. |
| format |
Article |
| author |
Балог, Й.С. Рущак, М.М. |
| author_facet |
Балог, Й.С. Рущак, М.М. |
| author_sort |
Балог, Й.С. |
| title |
Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином |
| title_short |
Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином |
| title_full |
Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином |
| title_fullStr |
Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином |
| title_full_unstemmed |
Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином |
| title_sort |
екстракційно-фотометричне визначення купруму (і) астрафлоксином |
| publisher |
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Аналитическая химия |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/185660 |
| citation_txt |
Екстракційно-фотометричне визначення купруму (І) астрафлоксином / Й.С. Балог, М.М. Рущак // Украинский химический журнал. — 2007. — Т. 73, № 2. — С. 110-113. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| series |
Украинский химический журнал |
| work_keys_str_mv |
AT balogjs ekstrakcíjnofotometričneviznačennâkuprumuíastrafloksinom AT ruŝakmm ekstrakcíjnofotometričneviznačennâkuprumuíastrafloksinom |
| first_indexed |
2025-07-16T06:26:37Z |
| last_indexed |
2025-07-16T06:26:37Z |
| _version_ |
1837783788388614144 |
| fulltext |
Методика позволяет определять золото и пал-
ладий в горных породах с нижним пределом об-
наружения 10–6 % (0.01 г/т) и растворах, содер-
жащих 103—104-кратные избытки цветных метал-
лов и железа с нижним пределом обнаружения
0.1 мкг/см3.
РЕЗЮМЕ. Проведено порівняння сорбції хлорид-
них комплексів Au (III), Pt (IV) та Pd (II), а також K[Au(CN)2]
з водних розчинів полівінілпірідиновим і полістироль-
ними макропористими сорбентами з різними функціо-
нальними групами. Встановлено оптимальні умови сорб-
ції і десорбції благородних металів. Розроблено метод
сорбційно-атомно-емісійного визначення Au (III) та Pd
(II) в розчинах, що містять 103–104-кратні надлишки
кольорових та важких металів.
SUMMARY. Au (ІII), Pt (IV) and Pd (II) chloric comp-
lexes as well as K[Au(CN)2] comparison sorption from aqu-
eous solutions on polyvinylpyridine and polystyrene macro-
porous sorbents with different functional groups has been
carried out. Optimal conditions of noble metal’s sorption
and desorption have been established. Sorption-atomic-
desorption method of Au (ІII) and Pd (II) determination
in solutions, containing 103—104-fold surpluses of colored
and heavy metals, was developed.
1. Мясоедова Г.В., Саввин С.Б. Хелатообразующие
сорбенты. -М .: Наука, 1984.
2. Саладзе К.М ., Копылова-Валова Д.В. Комплексооб-
разующие иониты (“комплекситы”). -М.: Химия, 1980.
3. Зверев М .П. Хемосорбционные волокна . -М .:
Химия, 1981.
4. Щербинина Н .И., Мясоедова Г.В., Колобов С.С. и
др. // Журн. аналит. химии. -1995. -50, № 7. -C.
795—798.
5. Мясоедова Г.В., Щербинина Н .И ., Комозин П.Н .
и др. // Там же. -1995. -50, № 6. -С. 610—613.
6. Лосев В.Н ., Трофимчук А .К., Кузенко С.В. // Там
же. -1997. -52, № 1. -С. 11—16.
7. Пробоотбирание и анализ благородных металлов /
Под ред. И.Ф. Барышникова. -М.: Металлургия, 1978.
8. Бимиш Ф. / Аналитическая химия благородных
металлов. -М .: Мир, 1969. -Ч . 2.
9. Лосев В.Н ., Волкова Г.В., Мазняк Н .В., Лычакова
С.Н . // Журн. аналит. химии. -2000. -55, № 2. -С.
144—147.
10. Мясоедова Г.В., Саввин С.Б. // Там же. -1982. -37,
№ 3. -С. 499—519.
Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко Поступила 15.12.2005
Институт биоколлоидной химии им. Ф .Д. Овчаренко НАН Украины, Киев
УДК 543.062:546.56
Й.С. Балог, М.М. Рущак
ЕКСТРАКЦІЙНО-ФОТОМЕТРИЧНЕ ВИЗНАЧЕННЯ КУПРУМУ (І) АСТРАФЛОКСИНОМ
Досліджено умови утворення комплексів купруму (І) з хлорид-йонами та астрафлоксином. При рН 4–9 комп-
лекси екстрагуються ароматичними вуглеводнями та естерами ацетатної кислоти. При 562 нм молярний
коефіцієнт світлопоглинання в толуені становить 0.81⋅105 дм3⋅моль–1⋅см–1. Розроблено методику екстракцій-
но-фотометричного визначення купруму (І) в стічних водах.
Для визначення мікрокількостей елементів ши-
роко застосовуються екстракційно-фотометричні
методи, які базуються на утворенні йонних асо-
ціатів (ЙА) їх галогенідних комплексів з основни-
ми барвниками. Для фотометричного і екстракці-
йно-фотометричного визначення купруму (І) за-
пропоновано велику кількість органічних реаген-
тів [1, 2]. Відносно мало описано робіт в літера-
турі для визначення купруму (І) з використанням
основних барвників [3—7].
Метою даної роботи є дослідження умов ут-
ворення та екстракції ЙА купруму (І) з хлорид-йо-
нами та N,N’-диметиліндокарбоціаніном (астра-
флоксином) і розроблення екстракційно-фотомет-
ричного методу визначення купруму (І).
Запропонований реагент синтезовано і очище-
но за загальною методикою, яка застосовується для
синтезу симетричних карбоціанінів [8] в Інституті
органічної хімії НАН України в Києві.
Формула астрафлоксину (хлорид 1,3,3-триме-
тил-2[5-(1,3-дигідро-1,3,3-триметил-2Н -індол-2-
іліден)-1,3,3-тридієніл]-3Н-індолію або скорочена
назва — N,N’-диметиліндокарбоціаніну хлорид
чи хлорид АФ). Хлорид АФ – кристалічна речо-
вина темно-фіолетового кольору, розчинна в спир-
тах, ацетоні, диметилформаміді, воді і не розчин-
© Й .С. Балог, М .М . Рущак , 2007
110 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т. 73, № 2
на у вуглеводнях і CCl4. Максимум світлопогли-
нання у водних розчинах спостерігається при 538
нм (ε = 1.41⋅105 дм3⋅моль–1⋅см–1). Константи
протонізації і гідролізу барвника дорівнюють:
pКпр = –1.82, pКг = 13.55 [9, 10].
На відміну від трифенілметанових і родамі-
нових барвників АФ має високу стійкість до прото-
нізації та інтенсивність забарвлення в кислих се-
редовищах. Його водні розчини стійкі на протязі
2 місяців. Це дозволило застосувати АФ для під-
вищення чутливості визначення купруму (І) шля-
хом екстракції його ЙА з хлоридних розчинів.
Вихідний 1⋅10–2 М розчин купруму (ІІ) готу-
вали з CuSO4⋅5H2O кваліфікації ч.д.а. Розчини з
меншою концентрацією отримували відповідним
розведенням вихідного розчину в день експеримен-
ту. 2 %-й розчин аскорбінової кислоти (віднов-
ник) готували розчиненням наважки сухої речови-
ни. Потрібну концентрацію хлорид-йонів у роз-
чині створювали додаванням 3 М розчинів хло-
ридів лужних та лужно-земельних металів (LiCl,
NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2, SrCl2), які готували роз-
чиненням наважок відповідних солей кваліфікації
х.ч. Водний розчин барвника АФ (1⋅10–3 М) готу-
вали з точної наважки хлоридної солі препарату.
Кислотність водної фази регулювали додаванням
амонійно-ацетаних буферних сумішей (рН 3—11)
і стандартних розчинів сульфатної кислоти (рН
0.5—2.5). Оптичну густину розчинів вимірювали
за допомогою фотоколориметра КФК-2 МП; спек-
три поглинання знімали за допомогою спектро-
фотометра СФ-46; рН розчинів контролювали йо-
нометром ЕВ-74 зі скляним електродом.
У пробірки з притертими корками вводили
0.2 мл 1⋅10–3 М розчину CuSO4, необхідну для від-
новлення Cu2+ до Cu+ кількість 2 %-го розчину ас-
корбінової кислоти (АК), певну кількість 3 М роз-
чинів хлоридів лужних та лужно-земельних мета-
лів, 0.5 мл 1⋅10–3 М розчину барвника, створюва-
ли необхідну кислотність середовища, розводили
водою до 5 мл і екстрагували рівним об’ємом ор-
ганічного розчинника на протязі 1 хв. Після роз-
ділення фаз екстракти центрифугували і вимірю-
вали оптичну густину органічного шару. Пара-
лельно проводили контрольний дослід.
Встановлено, що купрум (І) з хлорид-йонами
і АФ утворює ЙА, які екстрагуються органічни-
ми розчинниками. В якості екстрагентів були ап-
робовані різноманітні органічні розчинники —
ароматичні і аліфатичні вуглеводні, їх галоген-
похідні, спирти, прості та складні ефіри. Найкра-
щі результати отримані при використанні бензе-
ну, толуену, п-ксилену та амілацетату.
З’ясовані оптимальні умови утворення та ек-
стракції ЙА купруму (І). Максимальна екстракція
забарвленого ЙА спостерігається при рН водного
Рис. 1. Вплив кислотності середовища (a), концентрацій
LiCl (б) та барвника (в) на оптичну густину екстрактів
ЙА Cu (I) з АФ (1 — йонний асоціат; 2 — контрольний
дослід). CCu(I)=4⋅10–5 M; CАФ=1⋅10–4 М ; СLiCl=0.3 M;
САК=0.2 %; VВ=VО=5 мл; екстрагент — толуен; λеф=
=540 нм; l=0.3 см; КФК-2МП .
а
б
в
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т . 73, № 2 111
розчину, рівному 4–9 (рис.1, а). З цього випливає,
що немає необхідності спеціально регулювати кис-
лотність середовища. Оптимальна концентрація
відновника (аскорбінової кислоти) складає 0.2 %.
Оптимальні концентрації хлорид-йонів і барвни-
ка АФ (рис. 1, б,в) у водному розчині відповідно
рівні 0.3—1.5 М і (1—1.5)⋅10–4 М.
При вивченні висолюючої дії хлоридів луж-
них та лужно-земельних металів встановлено, що
катіони металів по зменшенню їх висолюючої
дії можна розташувати в ряди, які відповідають
зростанню їх йонних радіусів (Li+>Na+>K+ та
Mg2+>Ca2+>Sr2+). Таким чином, йони літію та маг-
нію висолюють краще, ніж йони з більшими йон-
ними радіусами.
Різними фотометричними методами (зсуву
рівноваг, ізомолярних серій) встановлено, що в екс-
трагованих ЙА співвідношення компонентів Cu+:
Cl–: R+=1:2:1. Можна вважати, що ЙА має склад
[CuCl2]– R+, де R+ — катіон барвника АФ. Реак-
цію утворення і екстракції можна виразити рів-
няннями:
Cu2+
AK,Cl −
CuCl
Cl−
CuCl2
– ; (1)
CuCl2
– + R+ [CuCl2]– R+ ; (2)
[CuCl2]– R+
(в) + nS [CuCl2]– R+ ⋅nS(o) (3)
або в загальному вигляді:
Cu2+ + 2Cl– + R+ + nS [CuCl2]– R+ ⋅nS(o) , (4)
де S — органічний розчинник.
Напрямок рівноваг (1) у бік утворення ком-
плексного аніону CuCl2
– доведено нами експери-
ментально, а також теоретичними розрахунками,
враховуючи літературні дані: ECu
2+
/ CuCl
o = +0.54 В,
EA K/ ДГАК
o = (0.01–0.33) В (в інтервалі рН 9–1),
ДРCuCl = 1.2⋅10–6 і K1.2(CuCl 2
−
) = 5.35.
Максимуми поглинання екстрактів ЙА куп-
руму (І) з АФ знаходяться при 552—563 нм (таб-
лиця). Значення умовних молярних коефіцієнтів
світлопоглинання (εум) розраховували для кожної
екстракційної системи на основі спектрів світло-
поглинання екстрактів ЙА купруму (І) з АФ за
формулою εум = ∆А/C⋅l (∆А — різниця оптичних
густин екстрактів ЙА і контрольного досліду без
Cu (I), C — концентрація Cu (I), моль⋅дм–3, l —
товщина кювети, см). Значення εум характеризує
ступінь вилучення купруму (І) для різних орга-
нічних розчинників. Максимальне значення εум
досягається при вилученні бензеном, однак через
меншу токсичність для визначення купруму (І) в по-
дальшому в якості екстрагента нами було запро-
поновано толуен. На рис. 2 наведені спектри по-
глинання комплексів при вилученні бензеном, то-
луеном, п-ксиленом і амілацетатом.
Рівновага екстракції забарвлених ЙА встанов-
люється за 60 с, забарвлення стійке на протязі 2.5
год. Лінійна залежність оптичної густини від кон-
центрації купруму (І) спостерігається в межах
0.01—5 мкг/мл.
На основі отриманих даних розроблена мето-
дика екстракційно-фотометричного визначення куп-
руму (І). Селективність визначення оцінювали фак-
тором селективності, тобто відношенням кіль-
кості стороннього елемента, введеного у вигляді
відповідних солей до кількості купруму (І), при
якому відхилення оптичної густини екстрактів не
перевищує 5 %. Досліди показали, що визначен-
ню не заважають 500—1000-кратні кількості луж-
них і лужно-земельних елементів, 100—200-крат-
ні кількості Al (III), Co (II), Ni (II), Mn (II), Cd
(II), Zn (II), Ag (I), Fe (II). В присутності надлиш-
ку аскорбінової кислоти також не заважають ви-
значенню купруму (І) 10—50-кратні кількості Au
(III), Tl (III), Fe (III), Cr (VI), оскільки вони від-
Спектрофотометричні характеристики екстрактів ЙА
купруму (І) з АФ
Екстрагент λmax, нм ε⋅105,
дм3/моль⋅см АК/АR
Бензен 563 1.05 25.3
Толуен 562 0.81 13.5
Амілацетат 552 0.84 6.4
п-Ксилен 562 0.65 12.0
Рис. 2. Спектри поглинання екстрактів ЙА Cu (I) з
АФ: 1 — бензен; 2 — амілацетат; 3 — толуен; 4 —
п-ксилен; 1’—4’ — контрольні досліди. CCu(I) = 4⋅10–5
M; СLiCl = 0.3 M; CАФ = 1⋅10–4 М ; САК = 0.2 %; VВ =
=VО = 5 мл; l = 0.3 см; СФ-10.
112 ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т. 73, № 2
новлюються АК . Визначенню Cu (I) не заважа-
ють фосфати, сульфати, ацетати і нітрати. Як вид-
но, екстракція і наступне фотометричне визна-
чення купруму (І) у вигляді ЙА з хлорид-йонами
і АФ в присутності аскорбінової кислоти харак-
теризуються високою вибірковістю.
До аліквоти досліджуваного розчину, що міс-
тить 0.05—4.0 мкг Cu (I), додавали 0.5 мл 2 %-го
розчину аскорбінової кислоти, 0.5 мл 3 М розчи-
ну LiCl, 0.5 мл 1⋅10–3 М розчину барвника АФ
і дистильовану воду до загального об’єму 5 мл.
Розчин перемішували, додавали 5 мл толуену і екс-
трагували на протязі 60 с. Органічну фазу ретель-
но відділяли, центрифугували і вимірювали оп-
тичну густину при λ = 540 нм в кюветах з l =
0.3 см відносно екстракту контрольного досліду.
Вміст купруму (І) знаходили по градуювальному
графіку, побудованому аналогічно.
Методика застосована для визначення купру-
му (І) в стічних водах гальванічного виробництва.
РЕЗЮМЕ. Исследованы условия образования комп-
лексов меди (I) с хлорид-ионами и астрафлоксином. При
рН 4–9 комплексы экстрагируются ароматическими уг-
леводородами и сложными эфирами уксусной кислоты.
При 562 нм молярный коэффициент светопоглощения
в толуоле составляет 0.81⋅105 дм3⋅моль–1⋅см–1. Разрабо-
тана методика экстракционно-фотометрического опре-
деления меди (I) в сточных водах.
SUMMARY. The conditions of copper (I) comple-
xation with chloride ions and Astra Phloxine were studied.
By pH 4–9 the complexes were extracted by aromatic hyd-
rocarbons and acetic esters. The molar absorptivity in
toluene at 562 nm wavelenght is 0.81⋅105 dm3⋅mol–1⋅cm–1.
The extraction-photometric method of copper (I) determi-
nation in waste water were developed.
1. Марченко З. Фотометрическое определение эле-
ментов. -М .: Мир, 1971.
2. Подчайнова В.А ., Симонова Л.Н . Медь. Аналити-
ческая химия элементов. -М .: Наука, 1990.
3. Киш П .П., Бусев А .И., Погойда И.И . // Завод. лабо-
ратория. -1973. -39, № 11. -С. 1302—1304.
4. А .с. № 460243 (СССР) , МКИ C01g3/00; B01d11/04;
G01n21/24. // Открытия. Изобрет. -1975. -№ 6. -С. 44.
5. Y amamoto Koichi, M otomizu Shoji. // Anal. Sci. -1989.
-5, № 2. -P. 195—200.
6. Y amamoto Koichi, M otomizu Shoji. // Ibid. -1989.
-5, № 6. -P. 745—749.
7. Киш П.П., Студеняк Я.И ., Базель Я.Р. // Завод.
лаборатория. -1992. -58, № 12. -С. 9—11.
8. Hamer F. The cyanine dyes and related compounds.
-New York; London: John Wiley & Sons, Inc., 1964.
-P. 95—96.
9. Балог Й .С., Киш П.П ., Ищенко А .А . и др. // Журн.
аналит. химии. -1990. -45, № 3. -С. 481—490.
10. Базель Я.Р., Кормош Ж.А ., Толмачев А .А . // Там
же. -2002. -57, № 2. -С. 144—150.
Ужгородський національний університет Надійшла 15.11.2005
ISSN 0041-6045. УКР. ХИМ . ЖУРН . 2007. Т . 73, № 2 113
|