Спосіб спектрофотометричного визначення платини (iv)

Реферат: UA 91160 U UA 91160 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі аналітичної хімії і може використовуватися при визначенні платиноїдів, зокрема платини у модельних розчинах різного складу та реальних складних об'єктах, а саме сплавах, відходах виробництва. Відомий спосіб фотометричного визначення платини з -амінофенол-n-сульфокислотою [Гинзбург С.И., Езерская Н.А, Прокофьев И.В. и др. Аналитическая химия платиновых металлов. - М.: Наука, 1972. - С. 327], суть якого полягає в отриманні забарвлених сполук платини з -амінофенол-n-сульфокислотою після 135 хв. нагрівання на киплячій водяній бані при рН=5-6, межі лінійності 8-24 мкг/мл. Проте цей спосіб не є високочутливий і досить довготривалий. Відомий спосіб визначення платини у вигляді гексахлороплатинату [Kirkland J.J., Yoe J.H. Ultraviolet spectrophotometric determination of platinum // Analyt. Chim. Acta.-1953. - T. 9. - P. 441445], що ґрунтується на отриманні забарвлених сполуки гексахлороплатинату при рН=5 (3-11 мкг/мл). Недоліком цього способу є те, що він не може бути використаний для аналізу складних об'єктів, які містять платину. Відомий спосіб фотометричного визначення платини (> 0,1 мг) за допомогою нітрозонафтолів (-нітрозо--нафтол і -нітрозо--нафтол) [Гинзбург С.И., Езерская Н.А., Прокофьев И.В. и др. Аналитическая химия платиновых металлов. - М: Наука, 1972. - С. 330], суть якого полягає в отриманні забарвлених комплексних сполук платини з нітрозонафтолами у сульфатнокислому середовищі після 150-180 хв. нагрівання на киплячій водяній бані і подальшої екстракції хлороформом. Проте цей спосіб є трудомісткий і довготривалий, а також не є високочутливим. Відомий спосіб фотометричного визначення платини за допомогою антранілової кислоти [Бимиш Ф. Аналитическая химия благородных металлов. Ч. 2: Пер. с англ / Ф. Бимиш. Пер. с англ. Н. А. Езерская, Ред. С. И. Гинзбург. - М.: Мир, 1969. - С. 255; Гинзбург С.И., Езерская Н.А, Прокофьев И.В. и др. Аналитическая химия платиновых металлов. - М.: Наука, 1972. - С. 326], який ґрунтується на отриманні забарвленої комплексної сполуки платини з антраніловою кислотою після 15 хв. нагрівання на киплячій водяній бані при рН=5. Недоліком цього способу є невисока чутливість. Найближчим за технічною суттю - прототипом є спосіб визначення платини (IV) за допомогою и-нітрозодиметиланіліну [Гинзбург С.И., Езерская Н.А., Прокофьев И.В. и др. Аналитическая химия платиновых металлов. - М.: Наука, 1972. - С. 330-331], за яким до розчину платини (IV) додають ацетатний буферний розчин з рН=2,2±0,2 і спиртовий розчин инітрозодиметиланіліну. Отриманий розчин нагрівають на водяній бані упродовж 60 хв. (t=85±2 °C), швидко охолоджують і доводять до мітки 95 %-ним етанолом. Світлопоглинання вимірюють при довжині хвилі 525 нм навпроти розчину порівняння, який містить усі компоненти крім платини. Проте у цьому способі реагент, який використовують, нестійкий при зберіганні, і визначення проводиться в органічному середовищі. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб спектрофотометричного визначення платини (IV) шляхом використання одного з представників класу азолідонів як аналітичного реагента, що дасть змогу спростити та здешевити процес. Спосіб спектрофотометричного визначення платини (IV), за яким готують розчин сполуки платини (IV) із аналітичним реагентом, доводять рН розчинами натрію ацетату і ацетатної кислоти, нагрівають на киплячій водяній бані, охолоджують і вимірюють світлопоглинання, при цьому розчин сполуки платини (IV) одержують при змішуванні аліквот реагенту з 2,0 М розчином натрію хлориду, 4,0 М розчином натрію ацетату, доводять кислотність середовища до рН=5,0 за допомогою ацетатної кислоти, нагрівають 60 хв. (t≈98±2 °C) і вимірюють світлопоглинання при =350 нм, використовуючи кювети з товщиною поглинаючого шару l=1,0 см, а як реагент використовують спиртовий розчин 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону з вихідною -3 концентрацією 8,0 × 10 М. Серед усіх платинових металів, саме платина є одним з найбільш застосовуваних металів, оскільки має значну хімічну інертність та є одним з найпоширеніших платиноїдів. Завдяки стабільності електричних, термоелектричних і механічних властивостей, а також високій корозійній і термічній стійкості цей метал є незамінним для сучасної електротехніки, автоматики, точного приладобудування, скляної, текстильної, а також медичної та ювелірної промисловості. Контроль вмісту платини 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. 1 UA 91160 U 5 10 15 20 25 30 35 З літературних джерел відомо про використання у спектрофотометрії похідних роданіну, представників класу азолідонів, які є схожими до 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідином-2-ону, як реагентів для визначення деяких платиноїдів [Саввин С.Б., Гурьева Р.Ф. Фотометрические методы определения благородных металлов // Журн. аналит. химии.-1980. - Т. 35, №9. - С. 1818-1830; Sawin S.B., Gur'eva R.F. 5-azo derivatives of rhodanine and its analogues in the analytical chemistry of the noble metals // Talanta.-1987. -Vol. 34, №1.-P. 87-101]. Автори вперше використали 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-он для спектрофотометричного визначення іонів платини (IV). Спосіб ґрунтується на отриманні забарвленої комплексної сполуки платини (IV) з новим органічним реагентом 5-гідроксиіміно-4іміно-1,3-тіазолідин-2-оном. Використання запропонованих операцій дасть змогу спростити і здешевити процес аналізу та підвищити чутливість і точність визначення платини. Спосіб можна проілюструвати наступними прикладами після таких послідовних операцій: до досліджуваного розчину, що містить Pt(IV) додають спиртовий розчин 5-гідроксиіміно-4-іміно1,3-тіазолідин-2-ону, натрій хлорид, для підвищення аналітичного сигналу додають розчин натрій ацетату доводять рН розчинів до 5,0±0,05, витримують суміші на киплячій водяній бані за температури 98±2 °C упродовж 60 хв. і охолоджують до кімнатної температури 20±2 °C. Вимірювання проводять на спектрофотометрі ULAB-108UV при 350 нм. Спосіб спектрофотометричного визначення платини (IV) з 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3тіазолідни-2-оном: у мірну колбу місткістю 25 мл послідовно вносять аліквотну частину -3 досліджуваного розчину, що містить 1,4-15,6 мкг/мл Pt(IV) у кінцевому об'ємі, 0,25 мл 8,0 × 10 М спиртового розчину 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону, додають 1,25 мл 2,0 М розчину натрію хлориду, 2,0 мл 4,0 М розчину натрію ацетату. Доводять кислотність середовища отриманого розчину на рН-метрі за допомогою ацетатної кислоти до рН=5,0. Доливають у колбу до мітки дистильовану воду і розчин перемішують. Вимірювання інтенсивності світлопоглинання досліджуваного розчину відносно розчину порівняння "холостої проби" проводять після 60 хв. витримування отриманих розчинів на киплячій водяній бані при температурі 98±2 °C і охолодження до кімнатної температури 20±2 °C при довжині хвилі =350 нм на спектрофотометрі, використовуючи кювети з товщиною поглинаючого шару l=1,0 см. Концентрацію Pt(IV) знаходять за попередньо збудованим градуйованим графіком або способом порівняння. Отримані результати досліджень, наведені у таблицях, підтверджують переваги запропонованого способу. Метрологічні характеристики способу спектрофотометричного визначення платини (IV) наведено у таблиці 1. Таблиця 1 Метрологічні характеристики спектрофотометричного визначення платини (IV) з 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-оном за -5 СГІТО=8,0 × 10 М, C(NaCl)=0,1 М; рН=5,0; =350 нм; l=1,0 см; n=5; Р=0,95 Система Pt(IV)-ГІТО Лінійність CPt, мкг/мл 1,4-15,6 Рівняння графіка, CPt, мкг/мл А350=0,01+0,03 хС Cн, мкг/мл 1,4 Коефіцієнт кореляції, R 0,9995 Результати дослідження селективності спектрофотометричного визначення платини (IV) за допомогою 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону наведено у таблиці 2. 40 Таблиця 2 Селективність спектрофотометричного визначення платини (IV) з 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-оном за -5 -5 СPt(IV)= 2,0 × 10 M, СГІТО= 8,0 × 10 М; C(NaCl)=0,1 М; рН=5,0; =350 нм; l=1,0 см Іон Ru(IV) Rh(III) Pd(II) Іон CPd:CIoн 1:0,25 1:0,1 1:0,15 Zn(II) Pb(II) Cd(II) 2 CPd:CIoн 1:100 1:75 1:75 UA 91160 U Продовження таблиці 2 Ir(IV) Al(III) Fe(III) Cu(II) Mn(II) Mg(II) Ca(II) Ba(II) 1:0,2 1:8 1:0,1 1:0,1 1:200* 1:200* 1:200* 1:100 Ni(II) Co(II) F 3PO4 2C2O4 EDTA 3Citr 2Tart 1:150 1:50 1:200* 1:200* 1:200* 1:200* 1:200* 1:200* * - вищі концентрації зазначених іонів не досліджувалися 5 Достовірність способу спектрофотометричного визначення платини (IV) перевіряли за аналізом модельних розчинів, які були приготовані, виходячи із дослідженої селективності. Результати наведено у таблиці 3. Таблиця 3 Достовірність спектрофотометричного визначення платини (IV) у модельних розчинах з 5-гідроксиіміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-оном за -5 СГІТО=8,0 × 10 М; C(NaCl)=0,1 М; рН=5,0; =350 нм; l=1,0 см; n=3; Р=0,95 Система Pt-Ru-Co-Ba Pt-Ir-Mn-Cd Pt-Pd-Ni-Pb CPt:CIoн Введено Pt(IV), мкг 1:0,16:30:100 1:0,1:100:50 1:0,1:75:50 98 98 98 Знайдено Pt(IV), x  S  t  , n мкг 99±6 104±10 102±8 Sr, % 2,6 3,9 3,1 Наведені результати підтверджують отримання передбачуваного технічного результату. 10 15 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб спектрофотометричного визначення платини (IV), за яким готують розчин сполуки платини (IV) із аналітичним реагентом, доводять рН розчинами натрію ацетату і ацетатної кислоти, нагрівають на киплячій водяній бані, охолоджують і вимірюють світлопоглинання, який відрізняється тим, що розчин сполуки платини (IV) одержують при змішуванні аліквот реагенту з 2,0 М розчином натрію хлориду, 4,0 М розчином натрію ацетату, доводять кислотність середовища до рН=5,0 за допомогою ацетатної кислоти, нагрівають 60 хв. (t≈98±2 °C) і вимірюють світлопоглинання при =350 нм, використовуючи кювети з товщиною поглинаючого шару l=1,0 см, при цьому як реагент використовують спиртовий розчин 5-гідроксііміно-4-іміно-3 1,3-тіазолідин-2-ону з вихідною концентрацією 8,0 × 10 М. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3