Спосіб спектрофотометричного визначення паладію (iі)

Реферат: UA 91161 U UA 91161 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі аналітичної хімії і може використовуватися при визначенні платиноїдів, зокрема паладію у модельних розчинах різного складу та реальних складних об'єктах, а саме у сплавах, відходах виробництва. Відомий спосіб фотометричного визначення паладію з диметилгліоксимом [Гинзбург СИ., Езерская Н.А, Прокофьев И.В. и др. Аналитическая химия платиновых металлов. М.: Наука, 1972. с. 303], суть якого полягає в отриманні забарвленої сполуки паладію з диметилгліоксимом у кислому середовищі, після чого проводять екстракцію хлороформом. Закон Бера виконується у діапазоні концентрації 25-125 мкг/мл (295 нм) і 100-800 мкг/мл (370 нм). Проте, цей спосіб є тривалим у часі і потребує використання токсичного органічного середовища, а також не є високочутливим. Відомий спосіб визначення паладію з 2-сульфо-4-нітрофенол-[6-азо-2]-1-нафтиламін-3,6сульфокислотою (нітроксаміназо) [Дедков Ю.М., Левина Г.П. Органические реагенты для благородных металлов: Сообщение 1. о-амино-азосоединения как реагенты для фотометрического определения палладия (II) // Журн. аналит. химии.-1971. - Т. 26, №3. - С. 558566], що ґрунтується на отриманні забарвленого комплексу паладію з цим реагентом у середовищі 1,5 М сульфатної кислоти після 10 хв. стояння і 30 хв. нагрівання на киплячій водяній бані (чутливість 0,04 мкг/мл). Недоліком способу є значна тривалість процедури аналізу. Відомий спосіб фотометричного визначення паладію за допомогою роданін-[5-азо-3]-5-хлор2-оксибензолсульфокислоти (родазол-ХС) у суміші кислот: 9 М ортофосфорної кислоти і 0,5 М хлоридної кислоти протягом 2 годин. Межі лінійності градуйованого графіка спостерігаються в інтервалі концентрацій 0,2-1,0мкг/мл [Басаргин Н.Н., Розовський Ю.Г. Новые органические реагенты в анализе благородних металлов. М.: Металлургия, 1982. с. 6-7]. Проте цей спосіб є довготривалим у часі. Відомий спосіб фотометричного визначення паладію з етилендіамінтетраацетатною кислотою, який ґрунтується на утворенні забарвленого комплексу паладію з 3 . -1. -1 етилендіамінтетраацетатною кислотою при рН=5-9 (ε337=1,26 × 10 л моль см ) і рН=1,8±0,2 3 . -1. -1 (ε337=0,6 × 10 л моль см ). Закон Бера виконується при концентрації паладію 9-90 мкг/мл (λ=337 нм) і 18-180 мкг/мл (λ=377 нм) [Гинзбург СИ., Езерская Н.А, Прокофьев И.В. и др. Аналитическая химия платиновых металлов. М.: Наука, 1972. с. 297]. Недоліком цього способу є невисока чутливість. Відомий спосіб визначення паладію з 4-(2'-фураліденіміно)-3-метил-5-меркапто-1,2,4тіазолом [Gaikwad S.H., Lokhande, Anuse M.A. Extraction spectrophotometric determination of micro amount of palladium(II) in catalysts // Indian Journal of Chemistry.-2005. - Vol. 44A. - P. 1625-1630], суть якого полягає в утворенні забарвленого комплексу паладію з цим реагентом при рН=5,4 із 3 . -1. -1 подальшою екстракцією в н-бутанолі (410=1,4 × 10 л моль см ). Недоліком цього способу є невисока чутливість і використання органічного середовища. Найближчим за технічною суттю - прототипом є спосіб визначення паладію (II) за допомогою нітрилотриацетатної кислоти [Desideri P., Pantani F. Spectrophotometric determination of palladium with nitrilotriacetic acid // Talanta.-1961. - Vol. 8. - P. 235-240], за яким після змішування водного розчину, що містить паладій (II) з нітрилотриацетатною кислотою, доводять кислотність середовища до рН=7±0,5 за допомогою натрій гідроксиду, калій гідроксиду чи фосфатного буферу. Проводять вимірювання світлопоглинання при =360 нм навпроти розчину порівняння на спектрофотометрі, використовуючи кювети l=1,0 см. Закон Бера виконується у межах концентрацій 20-220 мкг/мл. Проте цей спосіб виявився не достатньо чутливим для визначення іонів паладію (II). В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб спектрофотометричного визначення паладію (II) шляхом використання одного з представників класу азолідонів як спектрофотометричного реагенту, що дасть змогу підвищити чутливість способу і спростити процес. Поставлена задача вирішується так, що у способі спектрофотометричного визначення паладію (II), за яким готують розчин паладію (II) із аналітичним реагентом, доводять рН натрій ацетатом та ацетатною кислотою, нагрівають на киплячій водяній бані, охолоджують і вимірюють світлопоглинання, де розчин сполуки паладію (II) одержують при змішуванні аліквот реагенту, 2,0 М розчину натрій хлориду і 4,0 М натрій ацетату, доводять кислотність середовища до рН=5,0, нагрівають 10 хв. на киплячій водяній бані і вимірюють світлопоглинання при =350 нм, використовуючи кювети з l=1,0 см, як реагент використовують -3 спиртовий розчин 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону з вихідною концентрацією 8,0 × 10 М. 1 UA 91161 U 5 10 15 20 25 30 35 Серед усіх платинових металів паладій знайшов найширше практичне застосування в різних галузях промисловості. Значне зростання паладійвмісних об'єктів спонукає до розробки та вдосконалення методик його визначення, орієнтованими на відповідні об'єкти з різними матрицями. Контроль вмісту паладію 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 похідних роданіну, представників класу азолідонів, які є схожими до 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3-тіазолідином-2-ону, як реагентів для визначення деяких платиноїдів [Tang E., Yang G., Yin J. Studies on the synthesis of 5-(p-aminobenzylidene)-rhodanlne and its properties // Spectrochim. Acta, Part A.-2003. - Vol. 59, № 3. - P. 651-656; 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-гідроксііміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-он для спектрофотометричного визначення іонів паладію (II). Спосіб ґрунтується на отриманні забарвленої комплексної сполуки паладію (II) з новим органічним реагентом класу азолідонів 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-оном. Використання запропонованих операцій дасть змогу спростити процес аналізу, підвищити чутливість і точність визначення паладію. Спосіб спектрофотометричного визначення паладію (II) з 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3тіазолідин-2-оном можна проілюструвати прикладом: у мірну колбу місткістю 25 мл послідовно вносять аліквотну частину досліджуваного розчину Pd(II) у межах 0,6-6,4 мкг/мл, 0,25 мл 8,0 × -3 10 М спиртового розчину 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону, додають 1,25 мл 2,0 М розчину натрій хлориду, 2,0 мл 4,0 М розчину натрій ацетату. Доводять кислотність середовища отриманого розчину на рН-метрі за допомогою ацетатної кислоти до pH=5,0. Доливають у колбу до мітки дистильовану воду і розчин перемішують. Вимірювання інтенсивності світлопоглинання досліджуваного розчину відносно розчину порівняння - "холостої проби" проводять після 10 хв. витримування отриманих розчинів на киплячій водяній бані при температурі 98±2 °C і охолодження до кімнатної температури 20 °C при довжині хвилі =350 нм на спектрофотометрі, використовуючи кювети з l=1,0 см. Концентрацію Pd(II) знаходять за попередньо збудованим градуйованим графіком або способом порівняння. Отримані результати досліджень наведені у таблицях підтверджують переваги запропонованого способу. Метрологічні характеристики способу спектрофотометричного визначення паладію (II) наведено в таблиці 1. Таблиця 1 Метрологічні характеристики спектрофотометричного визначення паладію(ІІ) з 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-оном -5 за 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 Лінійність CPd, мкг/мл Рd(ІІ)-ГІТО 0,6-6,4 Рівняння графіка, CPd, мкг/мл А350=0,01+0,06хС Cн, мкг/мл 0,7 Коефіцієнт кореляції, R 0,998 Результати дослідження селективності спектрофотометричного визначення паладію (II) за допомогою 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-ону наведено у таблиці 2. 40 2 UA 91161 U Таблиця 2 Селективність спектрофотометричного визначення паладію (II) з 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3-5 тіазолідин-2-оном за CPd(II)=2,0 × 10 M; C(NaCl)=0,1 М; рН=5,0; =350 нм; l=1,0 см Іон Ru(IV) Rh(III) Pt(IV) Ir(IV) Al(III) Fe(III) Cu(II) Mn(II) Mg(II) Ca(II) Ba(II) Іон Zn(II) Pb(II) Cd(H) Ni(II) Co(II) F 3PO4 2С2O4 EDTA 3Citr 2Tart CPd:CIoн 1:0,2 1:0,25 1:1 1:1 1:30 1:0,5 1:0,6 1:200* 1:200* 1:200* 1:100 CPd:CIoн 1:200* 1:100 1:100 1:150 1:50 1:200* 1:200* 1:200* 1:200* 1:200* 1:200* * - вищі концентрації зазначених іонів не досліджувалися 5 Запропонованим способом було визначено вміст паладію (II) у резисторі СП5-35Б. Концентрацію паладію знаходили за градуйованим графіком. Правильність отриманих результатів підтверджували за допомогою атомно-абсорбційного способу визначення паладію при =246,5 нм, полум'я - пропан-бутан-повітря. Результати наведено у таблиці 3. Таблиця 3 Результати спектрофотометричного визначення паладію (II) у резисторі СП5-35Б з 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3-тіазолідин-2-оном -5 за СГІТО=8,0 × 10 М; C(NaCl)=0,1 М; рН=5,0; λ=350 нм; l=1,0 см; n=3; Р=0,95 Методика визначення Вміст паладію, мг Визначення ААС методом Визначення з ГІТО 10 23,3 24,7 S  t , мг n 1,4 0,9 Sr, % 2,5 1,4 Використання запропонованого хромогенного аналітичного реагенту (5-гідроксііміно-1,3тіазолідин-2-ону) для визначення вмісту паладію дає змогу спростити спосіб, що підтверджує отримання передбачуваного технічного результату. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб спектрофотометричного визначення паладію (II), за яким готують розчин паладію (II) із аналітичним реагентом, доводять рН натрій ацетатом та ацетатною кислотою, нагрівають на киплячій водяній бані, охолоджують і вимірюють світлопоглинання, який відрізняється тим, що розчин сполуки паладію (II) одержують при змішуванні аліквот реагенту, 2,0 М розчину натрій хлориду і 4,0 М натрій ацетату, доводять кислотність середовища до рН=5,0, нагрівають 10 хв. на киплячій водяній бані і вимірюють світлопоглинання при =350 нм, використовуючи кювети з l=1,0 см, при цьому як реагент використовують спиртовий розчин 5-гідроксііміно-4-іміно-1,3-3 тіазолідин-2-ону з вихідною концентрацією 8,0 × 10 М. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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