Способ спектрофотометрического определения алюминия

Способ спектрофотометрического определения алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области аналитической химии. Целью является повышение чувствительности определения содержания алюминия от 1,35 до 135 иг/мл, расширение интервала определяемых его содержаний и упрощение способа в целом. Кристаллический фиолетовый сочетают с полученной при рН 3,2-5,1 по H2SO и выдержанной в течение 25 мин молибдоалюминиерой кислотой, отделяют центрифугированием полученное малорастворимое соединение , растворяют последнее в подкисленном ацетоне и полученный раствор спектрофотометрируют при 595 нм, 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл. (Л 00 4 00 ОО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G 01 11 21/!7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4066085/31-25 (22) 05.05.86 (46) 07 ° 10.87. Бюл. 11 37 (71) Институт общей и неорганической химии AH АрмССР (72) Ф. В, Мирзоян и С, М, Вартапетян (53) 543.42(088,8) (56) Mazzenko Z Janosz М. Formation of. ternary complexes of aluminium with some triphenylmethane reagents and cationic surfactants, Analyst, 1982, v. 107, N 1281, р, 1431-1438.

Sampson Barry, Fleck Adam Measurement of Alumimium in dialysis fluid

and water by à Spectrophotometric, Procedure — Analyst, 1984, ч. 109, М- 3, р, 369-37? °

„„SU„„1343308 А 1 (54) СПОСОБ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛККИНИЯ (57) Иэобретение относится к области аналитической химии. Целью является повышение чувствительности определения содержания алюминия от 1,35 до

135 нг/мл, расширение интервала определяемых его содержаний и упрощение способа в целом, Кристаллический фиолетовый сочетают с полученной при рН 3,2-5,1 по H

1 э,п, ф-лы, 4 ил., 2 табл.

3308

134

Изобретение относится к области аналитической химии, а точнее к способам спектрофотометрического определения алюминия с использованием основного красителя, и может быть эффективно использовано при анализе материалов высокой чистоты, металлов, полупроводниковых материалов, руд,химических реагентов и других алюминийсодержащих объектов.

Целью изобретения является повышение чувствительности определения содержания алюминия от 1,35 до

135 нг/мл.

В качестве органического реагента используют краситель кристаллический фиолетовый (КФ), а в качестве анионного комплекса — анион многоосновной молибдоалюминиевой гетерополикислоты (MAK). Получают интенсивно окрашенный ионный ассоциат с девятью ассоциированными катионами КФ, и определение алюминия осуществляют по интенсивности светопоглощения его подкисленного ацетонового раствора, MAK получают при 3,84 10 M Na MoO

РН 3, 2-5, 1 (по Н „SO ) и 25-минутном выдерживании растворов, а твердофазный ионный ассоциат — молибдоалюминат КФ (МАК-КФ) получают при РН

1,20-1,40 (по Н БО„) добавлением (2,45-3,43) 10 М реагента-красителя, отделяют центрифурированием, растворяют в смеси 9 мл ацетона и ! мл 2 M HN03 и спектрофотометрируют полученный раствор при 595 нм.

При этом образуется соединение, содержащее девять ассоциированных катионов КФ, использование ацетоновых растворов которого обеспечивает высокую чувствительность спектрофотометрического определения алюминия:

Е=9,2.10 .л. мол х см ; С „„„

5 1.

=1,35 нг А1/мл;,С ь, „=135 нг А1/мл, Создается воэможность количественного определения в 100 раз разнящихся содержаний алюминия.

Оптическую плотность (OII) исследуемых ацетоновых растворов измеряют спектрофотометром, а равновесные значения РН соответствующих водных растворов — стеклянным электродом, Осадки соединения MAK-КФ отделяют двухминутным центрифугированием при

3000 об/мин.

Как видно из фиг. 1 (табл. 1), для получения MAK онтимальной является кислотность среды в интервале

РН 3 2 5,1 (по Н ЯО,,), т,е, выход соединения MAK-КФ, выделенного на основе МАК, полученной в указанном интервале РН„, максимален и ацетоновые растворы характеризуются постоянным значением коэффициента молярного погашения (Е=9,2:105), При РН „ ч (3,2 резко падает выход МАК, а значит и соединения MAK-КФ, поэтому использование указанных, значений РН при определении алюминия приводит к заниженным результатам, При РН„ „ о 5,1 укаэанные соединения (NAK и MAK-КФ) вновь количественно не образуются, что при определении алюминия также приводит к неправильным (заниженным) результатам.

20 Согласно данным фиг. 2 (табл. 1) количественное образование соедине ния МАК-КФ наблюдается при кислотности в процессе его образования, равной РН 1,20-1,40 (по H

РН 1,20 резко падает выход соедине30 ния . 1АК-КФ и поэтому использование указанных значений РН при опредеkoH ленни алюминия приводит к заниженным результатам, При РН „ э 1,40 резко возрастает сигнал ОП холостых опытов, и в результате конкурентной реакции выход соединения NAK-КФ падает, что при определении алюминия также приводит к заниженным результатам, I

Использование для создания среды азотной и соляной кислот нецелесообразно, поскольку при этом .значения сигналов холостых опытов резко возрастают, Согласно данным фиг. 3 и табл. 1 для количественного образования

MAK-КФ оптимальной является концентрация КФ в интервале (2,45-3,43 )х г

<10 М, При этом выход и соединения МАК-КФ постоянны, а сигналы холостых опытов очень малы. При С „,<

< 2,45 10 M соединение МАК-КФ количественно пе образуется, что при определении алюминия приводит к заниженным результатам, При С „ф> 3 ° 43х

«l0 1 резко возрастают сигналы как холостых растворов, так и соединения .1АК-КФ (т.е. на фоне соединения MAKЭ 308

Результаты определения алюминия при С = 5 10 лМ (1) 35 мкг Al/IO мл))

См>о =3 84 10 1, = 595 нм, 1

О, 1 см, n = 9, р = 0,95 представлены в табл. 1, Т а б л и ц а 1

Определены Al мкг/1О мл иссл

Aх, рН„„

Ск )

M 10 рН, „

1,30 2,45 0,025 0,200

0,59

2,65

1, 30 2145

1,03

0,025 0,350

2,80

1,30 2,45 0)025 0 1460

I 35

3,20

1,30 2,45

1) 30 2,45

0,025 0,460

0,25 0)460

1,35

3 50

I 35

3,75

1,30 2,45 0,025 0,460

4,50

1,35

1,30 2) 45

0,025 0,460

I 35

5,10

1, 30,2, 45 О, 025 О, 325

1,30 2,45 0,025 0,170

0,97

5,50

0,51

5) 75

1,10

0,89

0,010 О) 300

0,010 0,370

0 015 0,460

0,020 0,460

0,025 0,460

0,030 0)460

0,045 0,460

0,150 0,420

0,270 0,380

2,45

3,50

1,15

2)45

1,08

3 50

1,20

2,45

3,50

I 35

1,25

2,45

3,50

I 35

1130

2,45

3,50

l 35

2,45

1,35

1,35

3,50

2,45

l 40

3 50

1, 35

2,45

1,45

3 50

1,24

2,45

1 50

3,50

1, 10

3 50

0)0I0 0,320

0,020 0,400

0,025 0,460

l,47

1, 30

0,95

0,035

1,.30 1, 96

1, 30 2,45

3,50

0,030

0,023

1, 19

3,50

1,35 з

134

КФ простые соли КФ образуются в большей степени), значения которых не ,постоянны, что резко сказывается на воспроизводимости и точности определения алюминия, 0,050

0,030

0,020

0,021

0,020

0,023

0,021

0,035

0,060

0,050

0,040

0,030

0,020

0,022

0,021

0,025

0,040

0,075

1 343308

Продолжение табл.1 (t

0>025 0,460

1,35

0,020

0,021

0,022

0,025

0 040

0,070

3,50 1,30 2,94 0,035 0,460

3,50 I 30 3,18 0,040 0,460

1,35

1,35

0 050 0 460

О, 110 0,490

1,35

1,60

3,50 I 30 3)92 0)170 0,525

I,90

3,50 >30 2,70

3 50 1,30 3 43

3 50 1,30 3) 68

При построении кривой на фиг. 4 для каждой концентрации алюминия проведены 16-18 параллельных определений. Согласно приведенным результатам использование предлагаемого способа позволяет определять от 1,35 нг 25

Аl/мл (Sr = 0,29) до 135 нг Аl/мл (Sr = 0,020), При содержании Al

)35 нг Аl/мл значения Е соответствующих ацетоновых растворов снижаются вследствие неполного образования 30 соединения MAK-КФ, что при определении алюминия приводит к заниженным результатам. При 4 1,35 нг Аl/мл воспроизводимость результатов заметно падает вследствие затруднения процесса агрегации соединения МАК-КФ, Пример 1, 1 мл слабокислого раствора, содержащий 13 5 нг Al, помещают в центрифужную пробирку, добавляют 0,8 мл 0,0048 М раствора

Na>Mo04, создают рН 3,2 введением

0,4 мл 0,01 М раствора H>S04, перемешивают и выдерживают 25 мин для количественного образования MAK 3aтем прибавляют 1,! мл 0,5 M раствора

Н S04, 1 мл О, 1Х-ного (в конечном объеме С,ф = 2,45 .-10 М) раствора

-4

КФ, доводят объем дистиллированной водой до 10 мл (в полученном растворе рН 1, 20), перемешивают в течение

2 мин, Осадок соединения MAK-КФ отделяют двухминутным центрифугированием, раствор декантируют, осадок в той же пробирке растворяют в смеси 9 мл ацетона с 1 мл 2 М HNO> и полученный раствор спектрофотометрируют при 1= 595 нм и 1 = 1,0 -см.

Одновременно в тех же концентрационных условиях проводят холостой" опыт (A„., = 0,150). Оптическая плотность полученного раствора соединения MAK-КФ (d А) равна 0,050.

Пример 2. 1 мл слабокислого раствора, содержащий 0,27 мкг Al, помещают ц нтрифужную пробирку, добавляют 0,8 мл О, M раствора

Г1а„ Мо04, создают рН 4,25 введением

0,2 мл 0,0! М раствора Н 804, перемешивают и выдерживают 25 мин для количественого образования МАК. Затем прибавляют 0,9 мл 0,5 М раствора

Н. 804, 1,1 мл 0,17.-ного раствора

-4

КФ (в конечном объеме С„ = 2,7;10 М), доводят объем водой до 10 мл (в полученном растворе рН 1, 30), пер "мешивают в течение 2 мин, Осадок соединения МАК-КФ отделяют двухминутным центрифугированием, раствор декантируют, осадок в той же пробирке растворяют в смеси 9 мл ацетона с 1 мл

2 М HNO и полученный раствор спектрофотометрируют при ) =595 нм и

1 = 0,3 см, Одновременно в тех же концентрационных условиях проводят

"холостой" опыт (А „,Ä =0,075), Оптическая плотность полученного раствора МАК-K<9 (dA) равна

0,275, Пример 3. 1 мл слабокислого раствора, содержащий 1, 35 мкг Аl, помещают Ei цен трифужную пробирку, добавляют 0,8 мл 0,0048 М раствор-i

Na< Чо04, создают рН 5, I введением

0Ä3 мл !О M раствора Н S0„, перемешивают и выдерживают 25 мин для количес твенного образования MAK. Затем прибавляют 0,6 мл 0,5 М раствора

H,SG, 1,4 мл 0>!7-ного раствора КФ (в конечном объеме С,,>=-1,43.10 M), 08

Таблица 2 20

Определено Sr

Аl, мкг

При- Взято Al, мер мкг

0,29

0,014

1 0,0135

2 0,27

3 1,35

0 035

О, 021 ЗО

0,27

1,35

Яхf0 5

6,0 Р." ач

5,0

Ю0 40

Фиг. f

3,0,0

1З43З доводят объем водой до10 мл (B полученном растворе рН 1,40), перемешивают в течение 2 мин ° Осадок соединения МАК-КФ отделяют двухминутным

5 центрифугироЬанием, раствор декантируют, осадок в той же пробирке растворяют в смеси 9 мл ацетона с 1 мл

2 M HNO и полученный раствор спектрофотометрируют при 1 =595 нм и 1

= 0,1 см. Одновременно в тех же концентрационных условиях проводят холостой" опыт (A„,„= 0,050). Оптическая плотность полученного раствора соединения MAK-КФ (аА) равна

0,460, Результаты определения алюминия (п=16) в соответствии с примерами сведены в табл ° 2.

Таким образом, предлагаемый способ по чувствительности превышает из в е стные спе ктрофо томе триче ски е способы определения алюминия и применим для количественного определения в

100 раз разнящихся его содержаний.

Формула изобретения

1. Способ спектрофотометрического определения алюминия, включающий перевод его в окрашенное комплексное соединение и измерение оптической плотности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности определения содержаний алюминия от 1,35 нг/мл до 135 нг/мл алюминий переводят в молибдоалюминиевую гетерополикислоту при рН сре-, ды 3,2-5,1 по Н Я04 изменяют рН среды до 1,2-1,4 по Н ЯО, добавляют (2,45-3,43)r10 M кристаллического фиолетового, отделяют образующийся осадок, растворяют в подкисленном ацетоне и измеряют оптическую плотность при 595 нм.

2 ° Способ по и, 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения зкспрессности анализа, осадок отделяют центрифугированием.

1 343308 «

1,5 Р

Фиг. г

Е « 0 5

Z0 Я,О q0 50 С„@ Ю4м юг. 0 г,0 о,г

И Ф0 60 Ю f00 f70 140 0ле нГ) п

Д. ff

Составитель О. Бадтиева

Редактор Н, Егорова Техред Л. Сердюкова

Корректор 3, Пожо

Заказ 4816/44 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, „д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4