Способ масс-спектрометрического определения меди

Способ масс-спектрометрического определения меди

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 310778 (21) 2673687/23-26

1 р ((л». с присоединением заявки М0l G 3/00

6 01 Н 27/62

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 150280; Бюллетень HP 6 (53} УДК 543, 51:

:546.56 (088. 8)

Дата опубликования описания 15О2.80.

P.Ñ. Кузанян, P.Â. Попонова, М.С. Чупахин и М.A. Потапов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к масс-спектрометрическому совместному определению меди и никеля в виде новых комплексных соединений из класса 5,12-дигидро(1,2,5,8,9,12) гексаазациклотетрадецина при использовании изотопного разбавления °

Известны способы масс-спектрометтрического анализа металлхелатов с применением источника с электронной бомбардировкой, где количествеиное определение атомов металлов (в том числе Ni и Cu) основано на использовании в качестве внутреннего стан- т5 дарта либо меченого (дейтерированного) лиганда (1), либо стабильного изотопа элемента (2) и (3).

В известных способах в качестве органического реагента, образующе- 2О го летучие хелаты, используют ацетил-ацетон, которые способен образовать комплексные соединения с более, чем 50 химическими элементами; и тиноил-трифторацетон и дибензоил.метанат соответственно, которые являются неселективными реагентами.

Однако способы определения ато" мов металлов с использованием вышеуказанных реагентов имеют ряд недос- 30 татков заключающихся в том,чтЬ-B масс- спектрах используемых хелатов присутствует большое количество металлосодержащих осколков молекул, что затрудняет совместное определение нескольких элементов из-за наложения осколочных ионов на аналитические линии, и снижает чувствительность. Термическая нестабильность дибензоилметанатных и тенденция к реакциям обмена атомов металлов в ионном источнике тиноилтрифторацетоновых хелатов является источником ошибок при количественном определении. Протекание реакций полимеризации и обмена лигандов ацетилацетоновых хелатов в ионном источнике и в растворе вносит ошибку при количественном определении атомов металлов способом, использующим дейтерированный лиганд в качестве внутреннего стандарта., Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ масс-спектрометрического определения нанограммовых количеств меди, включающий образование летучего хелата металла и органическим реагентом и метод изотопного разбавления (4).

4ФВ1йФВВЯфафЭффА люб» 1ф@ бф@ббД@ дффб ж= бЩ„ ббб ЩЩ@ЕфЩфффЩУфбб,- . -:,=, б %»» .,,-»»бб »б д -ббб Уб». »-"

3 715474 4

При анализе искусственных смесей хелатов меди и никеля, содержащих макроколичества атомов металла, не наблюдается протекания реакций обмена атомов металла на другие в ионном источнике.

Количественное определение атомов металлов проводится по известной формуле, применяемой при изотопном разбавлении:

hЮ 41 119 1 М9

В качестве орГаническ»ого реагента, образующего хелат используется ацетилацетон. Точное определение следовых количеств атомов металла лимитируется фоном.

В области средних массовых чисел, где находятся пики молекулярных ионов ацетилацетоновых комплексов (для медного хелата (я1/6 261-2бЗ) фоновый спектр достаточно интенсивен, Недостатком способа являеТся неустойчбйвобсть» растворов ацетилацетонатных комплексов во времени. Плохая избирательность реагента требует пос- ледующую селективную экстракцию анализируемого хелата.

- Данный способ не применяется для

: анализа реальных веществ, для опре -деления меди используются модельные соединения.

Цель изобретения — повышение изби рйЫЙйьности» ойредебленибя атомов элемен- 0 тов, а именно, меди и никеля при их

coBMecìном прйсутСтвии в аналйзйруемом объекте., Цель достигается применением в ка честве оргайического реагента 2-брОм4-метил-(1-азо-4 )-5 -амино-3 -метил- 25 пропилпиразола, относящбЕгосЯ"К "РядУ о-амина-о -азосоединений и техники

"изотопного .разбавления, Реагент обладает черезвычайно высокой селективностью, он способен образовывать З0 химически и термически устойчйвые комплекснйе соединения только с никелем и медью.

Предлагае1иый способ совместного

" опРеделения меди и н кел оснОВывает- 35 ся йа измерении интенсивностей.изотопных пиков т/ 566 (Ni) и m/0568 (ОNi), 571 (- Сц) mjP573 (Cu) в молекулярных ионах хелатов после ввеДения известного количества стабильных изотопов 6o Ni и ыС=,,- - - -- 40

Для расчетов выбраны пйки молеку-";лярных-ионов, поскольку они имеют высокие значения молекулярной массы (МбМ) (566, для Ni и 571 для Cu) и находятся в области спектра, где от- 43 сутствуют фоновые линии. 3набчейие

Я1/(Jи М.М. приводится для соединений, .содержащих:первый изотоп опр»еделяе-мого элемента. Их ийтенсивности— м»аксби»мб»аль»ные в сйектре. Небольшое щ число осколочных токов, связанных " о отрывом только пропильных радикалов позволяет анализировать"смесй с высокой чувствительностью.

I где Х - искомое количество атомов металла, г; у — количество введенного йэотопа элемента, г;

Ь вЂ” отношение интенсивностей сравниваемых изотопных пиков в молекулярном ионе хелата;

h; .- изотопное отношение во внутреннем стандарте;

Ио; И; — молекулярные веса образца и стандарта; — изотопное отношение зСи !ìÑu (или аоNi у%ц

Масс-спектры могут быть получены

ha масс-спектрометре любого типа, имеющем систему внутреннего .ввода, образца в область иониэаций, температуру подогрева не менее 250 С и разрешающую способность около 800.

Определению никеля и меди не мешают сопутствующие элементы, поскольку новый реагент черезвычайно селективен.

Таким образом, предлагаемый способ является более избирательным и более чувствительным снижена ошибка эа счет высокой термической устойчивости используемых хелатов.

Указанйые преимущества были использованы при определении никеля и щеди с чувствительностью 1,10 — 1. 10 Ъ в сырьевых матерйалах, исйользуемых . в оптическом стекловарении (литии и натрии азотнокислых). Правильность йроиэведенного анализа подтверждена независимыми методами.

Сравнительные результаты ойределения примесей Ni и Си в продуктах, используемых в оптическом стекловарении, масс-спектрометрйческим методом с применением 2-бром-4-метил-(1-азо-4 )-5 -амино-3 -метилпропилпиразола и изотопного разбавления прйведены в таблице.

715474

Чувствительность| Ъ

РеэультаI ты эмиссионного метода, чувствит,Ъ

Результаты химического анализа чувствит.

Определяемь3 и элемент

Количество . найде н -" ного изотопа, мкг

Количество определений, Коли-чество введенного изотопа, мкг анализируемый продукт

55 Н1 5 ° 10

6,6 Cu б;10

3.10

5 10

Z iNO

0 55 0 59 Ni б 10

5 10

10 г ИаБ0

5 10

0,55 0,61 Си б 10

Формула изобретения

Составитель A.,>жаворонкова

Редактор М. Недолуженко Техред М.Кузьма .Корректор.Н. Задеюновская

Заказ 9610/3- Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )(-35, Раушская наб., д. 4/5

°

Филиал ППП Патент, г ° Ужгород, ул. Проектная, Пример. Для определения никеля и меди в азотнокислом натрии марки ОСЧ (технологический продукт) навеску образца 10,0 r, 13,4 мг 2-бром-4-метил-(1-азо-4 ) -5 -амино-3 -метилпропилпиразола, 0,5 мл водного раствора солей МСМ и СиСЪ

60 . И по 0,5 мкг изотОпов Ni и Cè помещают в круглодонную колбу емкостью, 500 мл, растворяют в 250 мл диметилформамиде (ДМФй), нагревают при перемешивании в течение 2 ч при

130 С,.

Отгоняют ДМФА, сухой остаток промывают водой и 150 мл 5Ъ раствора

НС1. Осадок растворяют в 20 мл воды и переносят содержимое колбй в делительную воронку емкостью около.

100 мл, смывая колбу 4,5-5 мл трихлорметана. СоДержимое воронки доводят до рН 4,0-6,0 по бумаге Рйфон добавлением по каплям при перемешивании раствора НСХ, разбавленного

1.:5. Тщательно перемешивают содержимое воронки. После расслаивания фаз, нижний водный слой сливают, верхний органический проливают в пробирку, из которой стеклянным Капилляром диаметром 1,5-2 мм отбирают пробы для анализа на масс-спектрометре AE1 MS-702, при использовании источника с электронной бомбардировкой, Стеклянный капилляр длиной

1 см помещают в ячейку внутреннего ввода образца и после введения в область ионизации прогревают до

80 С для испарения растворителя.

После чего достигают оптимального режима съемки: температура блока испарения образца 200 С,ускоряющее напряжение 10 кВ; энергия ионизирующих элементов 70 эВ.

Запись производится на шлейфовом осциллографе марки 3006 У при сканировании области масс-молекулярных пиков от m/8 566 дою/0574.

35 Способ масс-спектрометрического определения меди, включающий образование летучего хелата металла с органическим реагентом и последующее измерение интенсивностей изо-

40 топных пиков,,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения избирательности и обеспечения совместного определения меди и никеля, в качестве органического реагента

45 используют 2-бром-4-метил-(lазо-4 )-5 -амино-3 -метилпропилпиразол.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5О 1.. TerIouw I.K ° и др. Z ° anaI

Cheat. 1970, 249, Р 5,296.

2. Там же 1970, В 252, Р 6, 377.

3. Там же 1971, В. 257, Р 3,177.

4. Там же, 1970, В, 250, Р 3,166 (прототип).