Спосіб фотометричного визначення осмію (iv)

Спосіб фотометричного визначення осмію (IV), за яким готують розчин безбарвної сполуки осмію (IV) зі спектрофотометричним реагентом, 3 ацетатного буферного розчину з рН=5,25, розчину тропеоліну О і водного розчину, що містить осмій (IV), перевіряють рН сумішей, доводять до мітки вибраного об'єму дистильованою водою, 10 хв нагрівають розчини на киплячій водяній бані (98±1 °С) та охолоджують їх до кімнатної температури, отримують забарвлену сполуку осмію (IV) з тропеоліном О і проводять вимірювання світлопоглинання при довжині хвилі 540 нм навпроти розчину порівняння на фотоколориметрі, використовуючи кювети l=5 см. Проте цей азобарвник виявився не достатньо чутливим реагентом при визначенні іонів осмію (IV), чутливість 0,29 мкг/мл). В основу корисної моделі поставлено завдання удосконалити спосіб фотометричного визначення осмію (IV) шляхом використання одного з представників групи флавоноїдів як спектрофотометричного реагента, що дасть змогу спростити та здешевити процес. Спосіб фотометричного визначення осмію (IV), за яким готують розчин безбарвної сполуки осмію (IV) зі спектрофотометричним реагентом, доводять рН розведеними розчинами хлоридної кислоти та натрій гідроксиду, нагрівають на киплячій водяній бані, охолоджують і вимірюють світлопоглинання, де розчин сполуки осмію (IV) одержують -4 при змішуванні аліквот 3x10 М розчину натрій тетраборату, 1 М розчину NaCl з реагентом, доводять кислотність середовища до рН=9,5, нагрівають 3 хв і вимірюють світлопоглинання при =315 нм за l=5 см, при цьому як реагент використовують спиртовий розчин морину з вихідною концентраці-4 єю 3,8х10 М. Серед платиноїдів осмій є найдорожчим металом, який міститься у незначних кількостях в земній корі. Він володіє унікальними фізико-хімічними властивостями, завдяки чому й знаходить широке практичне застосування у сучасній техніці. Сплави осмію є перспективним матеріалом в умовах розвитку гістологічних досліджень, органічного синтезу, у новій техніці з довговічними і працюючими катодами. Проте осмій є надзвичайно токсичний, а, особливо, його сполука - леткий тетраоксид, який, навіть у мізерних кількостях, подразнює слизові оболонки та органи дихання, вражає шкіру та очі. Контроль вмісту осмію у мінеральній сировині, промислових продуктах та відходах виробництва є важливим практичним завданням аналітичної хімії. Важливим інструментом для визначення елементів платинової групи є спектрофотометрія, основними перевагами якої є простота, доступність, експресність аналізу. З літературних джерел відомо про використання у спектрофотометрії морину як реагента для визначення деяких платиноїдів [Balcerzak M., Kosiorek A., Swiecicka E. Morin as a 61010 4 spectrophotometric reagent for gold // J. Anal.Chem. 2006. Vol. 61. No 2. P.119-123; D. Malesev and V. Kuntic. Investigation of metal-flavonoid chelates and the determination of flavonoids via metal-flavonoid complexing reactions // J. Serb. Chem. Soc. 2007. Vol.72. No 10. P.921-939]. Автори вперше використали морин для фотометричного визначення іонів осмію (ІV), що дозволяє швидко проводити аналіз, незважаючи на значну кінетичну інертність вихід2них комплексів OsCl6 [Аналитическая химия металлов платиновой группы / Сб. статей. Сост. и ред. Ю.А. Золотов, Г.М. Варшал, В.М. Иванов. М.: Едиториал УРСС, 2003. с. 39]. Використання запропонованих операцій дозволить спростити і здешевити процес аналізу та підвищити чутливість і точність визначення осмію. Спосіб можна проілюструвати наступними прикладами після таких послідовних операцій: для підвищення аналітичного сигналу додають розчин натрій тетраборату, спиртовий розчин флавоноїда, вносять аліквотну частину досліджуваного розчину, що містить Os(IV), доводять рН розчинів до 9,5±0,05, витримують суміші на киплячій водяній бані за температури 98±2 °С впродовж 3 хв і охолоджують до кімнатної температури 20±1 °С. Вимірювання проводять на фотоколориметрі КФК-2 при довжині хвилі =315 чи на спектрофотометрі SPECORD M 40 при 330 нм. Спосіб фотометричного визначення осмію(ІV) з морином: у мірну колбу місткістю 25 мл послідо-4 вно вносять 10,0 мл 3x10 М розчину натрій тетраборату, 2 мл 1 М розчину NaCl, додають 1,25 мл -4 3,8x10 М розчину морину і вносять аліквотну частину досліджуваного розчину Os(IV) у межах 0,006-0,04 мкг/мл у кінцевому об'ємі. Доводять кислотність середовища отриманого розчину на рН-метрі за допомогою розведених розчинів хлоридної кислоти та натрій гідроксиду до рН=9,5. Доливають у колбу до мітки дистильовану воду і розчин перемішують. Вимірювання інтенсивності світлопоглинання досліджуваного розчину відносно розчину порівняння - «холостої проби» проводять після 3 хв витримування отриманих розчинів на киплячій водяній бані при температурі 98 °С і охолодження до кімнатної температури 20 °С при довжині хвилі =315 нм на фотоколориметрі, використовуючи кювети l=5 см. Концентрацію Os(IV) знаходять за попередньо збудованим градуйованим графіком або способом порівняння. Отримані результати досліджень наведені у таблицях підтверджують переваги запропонованого способу. Метрологічні характеристики способу фотометричного визначення осмію (IV) наведено в таблиці 1. 5 61010 6 Таблиця 1 -5 Метрологічні характеристики фотометричного визначення осмію(ІV) з морином за С Мор = 1,9х10 М, -4 C(Na2B4O7)=3x10 M; pH=9,5; =315 нм; l=5 см; n=5; Р=0,95. Система Лінійність COs, мкг/мл Рівняння графіка,COs, мкг/мл Нижня межа визначення, мкг/мл Коефіцієнт кореляції, R 0,006-0,036 0,07-0,72 0,85-4,30  А315 = 0,021+2,45хСОs  А485 = 0,005+0,309xCOs  A485 = 0,197+0,075xCOs 0,004 0,9982 0,9991 0,9999 0,18-1,45  A440=-0,031+0,358xCOs 0,120 0,9992 0,45-11,50  А400 = 0,035+0,062xCOs 0,350 0,9984 Os(IV)-морин Os(IV)-морин Оs(ІV)кверцетин Оs(ІV)лютеолін Отже, морин виявився найчутливішим для осмію(ІV) (чутливість 0,004 мкг/мл) порівняно з іншими дослідженими флавоноїдами, такими як кверцетин (чутливість 0,12 мкг/мл) та лютеолін 0,070 (чутливість 0,35 мкг/мл). Результати дослідження селективності фотометричного визначення осмію(IV) за допомогою морину наведено у таблиці 2. Таблиця 2 -6 Селективність фотометричного визначення осмію(ІV) з морином за COs(IV)= 1,51х10 М, СМор= -5 -4 1,51х10 М; C(Na2B4O7)=1,2x10 M; pH=9,5; =315 нм; l=1 см Іон Ru(IV) Rh(III) Pd(II) Pt(IV) Au(III) Ag(I) COs:CIoн 1:9 1:10 1:10 1:20* 1:8 1:0,5 Іон Mg(II) Ca(II) Zn(II) Cu(II) Ni(II) Co(III) COs:CIoн 1:10 1:10 1 :5 1:3 1:2 1:0,5 Іон Al(III) Fe(III) Gd(III) Ho(III) Sm(III) Nd(III) COs:CIoн 1:20 1:10 1:0,5 1:0,5 1:1 1:1 * - вищі концентраці і зазначених іонів не досліджувалися Достовірність способу фотометричного визначення осмію(ІV) перевіряли за аналізом вулканічного конденсату з його малим вмістом. Проаналі зовано зразок конденсату газу, відібраний поблизу вулкану Тятя (Південно-Сахалінська експедиція). Результати наведено у таблиці 3. Таблиця 3 -5 Достовірність фотометричного визначення осмію (IV) у вулканічному газі з морином за С Мop=5,4х10 М; C(Na2B4O7+NaCl)=0,1 М; рН=9,5; =315 нм; l=3 см; n=3; Р=0,95. тeop COs , мкг/мл 0,33±0,02 Знайдено Os, мкг/мл 0,32±0,02 0,34±0,02 0,33±0,03 Відносна похибка, % 3,0 3,0 Наведені результати підтверджують отримання передбачуваного технічного результату. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601