Спосіб кінетичного визначення феруму (ііі)

Реферат: Спосіб кінетичного визначення феруму (III), в якому до розчину фероїну додають аліквоту досліджуваного розчину, що містить ферум (III), створюють необхідну кислотність середовища за допомогою ацетатної буферної суміші та додають пероксимоносульфатну кислоту, початком реакції вважають момент вливання розчину пероксимоносульфатної кислоти до реакційної суміші. Також вимірюють потенціал системи, при цьому як індикаторний електрод використовують платиновий електрод, а як електрод порівняння - насичений аргентумхлоридний електрод. UA 100402 U (54) СПОСІБ КІНЕТИЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ФЕРУМУ (ІІІ) UA 100402 U UA 100402 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 феруму у модельних розчинах різного складу та реальних складних об'єктах, а саме у мінеральних та природних водах, ґрунтах, деталях електроніки, сплавах, відходах виробництва. Відомий безреагентний спосіб визначення мікрокількостей феруму (III) у сульфосаліциловій кислоті, який полягає у селективному вилученні сульфосаліцилатних комплексів Fe(III) 3(метиламоній)-пропілкремнезем при рН 5-8, елюйованні комплексів 0,20 М нітратною кислотою і вимірюванні оптичної густини елюантів після додавання аміаку. Інтервал визначуваних кількостей феруму 1,7-20 мкг у наважці кислоти масою 0,5-0,6 г. Нижня межа визначуваного -4 вмісту становить 2,8×10 % [О. Лисенко, В. Зайцев, Н. Мірза Сорбційно-десорбційнофотометричне визначення мікрокількостей феруму в сульфосаліциловій кислоті з викорисстання 3-(метиламоній)-пропілкремнезему //Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія. - Вип. 45. - 2007. - С. 27-28]. Недоліком даного способу є обмеженість визначення феруму лише в одному об'єкті сульфосаліциловій кислоті. Відомий спосіб спектрофотометричного визначення іонів Fe(III) з натрієвою сіллю 3,5динітробензоїлгідразону піровиноградної кислоти та барвником астрафлоксином FF з утворенням йонних асоціатів, придатних для спектрофотометричного визначення цих металів. Визначення проводять при рН 4,5. Спосіб апробовано під час визначення Fe(III) у питних водах, які є простими у виконанні і мають задовільні метрологічні характеристики [Сухарева Т.С., Сухарева О.Ю., Онисько М.Ю., Базель Я.Р. Спектрофотометричне визначення Аl(Ш) та Fe(III) у питних водах // Наук, вісник Ужгород, ун-ту. Сер. Хімія. - № 1 (29) - 2013. - ст. 40-45]. Недоліком способу є використання важкодоступних реагентів -астрафлоксин FF, 3,5динітробензоїлгідразону піровиноградної кислоти. Відомий спосіб диференційного спектрофотометричного визначення іонів Fe(III) та загальної концентрації заліза у дренажах та водах. Визначення обох можна реалізувати в одному розчині при різних довжинах хвиль, що значно знижує помилку аналітичної процедури. Спосіб заснований на вимірюванні оптичної густини ферум-сульфосаліцилатного комплексу, забарвленого в червоний колір, який утворений при низькому рН. Після додавання аміаку, що призводить до зростання рН, 5-сульфосаліцилова кислота утворює комплекс з усіма іонами феруму в розчині, забарвлений в жовтий колір. Довжини хвиль максимального поглинання світла становлять 500 і 425 нм, відповідно. [D.G. Karamanev, L.N. Nikolov, V. Mamatarkova Rapid simultaneous quantitative determination of ferric and ferrous ions in drainage waters and similar solutions //Minerals Engineering. -2002. - № 15- С. 341-346]. Недоліком способу є те, що при різних значеннях рН ферум утворює три різні комплексні аніони. Найближчим аналогом є спосіб кінетичного визначення феруму, який використовують як каталізатор у реакції окиснення фероїну пероксимоносульфатною кислотою з фотометричною детекцією аналітичного сигналу [Гуменний М.І. Реакція окиснення фероїну та дифеніламіносульфонату пероксимоносульфатною кислотою та використання їх в аналізі: дис. канд. хім наук. - Львів, - 2007. - 155 с.]. Для дослідження каталітичної дії Fe(ІІІ) в реакції окислення фероїну пероксимоносульфатною кислотою готують серію розчинів з концентрацією -6 каталізатора від 2,0×10 до 2,8×10 М. Швидкість реакції визначають фотометрично, за допомогою спектрофотометра, методом тангенсів. Кінетичні криві будують у координатах lgA/(A-A') від часу, де А, А' - оптична густина розчинів без та за наявності пероксимоносульфатної кислоти відповідно. Прямолінійна залежність зберігається в межах від -7 -6 3,0×10 до 1,0×10 моль/л. Проте спосіб не характеризується достатньою селективністю, оскільки у розчині можуть бути інші елементи, які проявляють каталітичні властивості, а також фотометрична детекція, придатна лише для кількісного визначення заліза і зовсім не придатна для дослідження каталітичних процесів у розчині. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб кінетичного визначення феруму (III) шляхом використання потенціометричної детекції, що дасть змогу підвищити чутливість та селективність способу і зробити розрахунок формального окисно-відновного потенціалу. Поставлена задача вирішується тим, що до розчину фероїну додають аліквоту досліджуваного розчину, яка містить ферум (III), створюють необхідну кислотність середовища за допомогою ацетатної буферної суміші та додають пероксимоносульфатну кислоту. Початком реакції вважають момент вливання розчину пероксимоносульфатної кислоти, до реакційної суміші, при цьому алнілітичний сигнал вимірюють потенціометрично з використанням 1 UA 100402 U платинового електрода, як індикаторного електрода, та насиченого аргентумхлоридного електрода, як електрода порівняння. Кінетичні прямі будують у координатах функції Грана (1) від часу (фіг. 1). E 59 G  10 , (1) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 де G - функція Грана, E - потенціал системи, мВ. Концентрацію каталізатора визначають методом тангенсів. Для кожної прямої знаходять tg α та будують залежність тангенса кута нахилу прямих від концентрації каталізатора (фіг. 2). Ферум - елемент, абсолютно необхідний для життя рослин, без заліза не утворюється хлорофілу. У ґрунтах залізо зустрічається у складі мінералів групи феросилікатів, у вигляді гідроксиди, окислів, простих солей, а також феро- і феріорганічних комплексних солей. У результаті вивітрювання мінералів, що містять ферум, звільняється гідроксид феруму малорухлива сполука, що випадає у вигляді аморфного гелю Fe2O3×nН2О та, що переходить при кристалізації в гетит Fe2O3×Н2О і гідрогетит Fe2O3×3Н2О. [Ґрунтознавство: підручник для сільськогосподарських вузів: допущено Головним управлінням вищої та середньої сільськогосподарської освіти Мінестерства сільського господарства СРСР /Каурічева І.С, Гречина І.П. - М.: "Колос", 1969. - 542 с.] Тільки у сильнокислому середовищі (рН