CS227239B1

CS227239B1 - Method of spectrophotometric determination of copper

Info

Publication number: CS227239B1
Application number: CS695282A
Authority: CS
Inventors: Karel Ing Bicovsky; Vladislav Ing Konrad; Vaclav Kuty
Original assignee: Bicovsky Karel; Vladislav Ing Konrad; Vaclav Kuty
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1984-04-16

Abstract

Způsob spektrometrického stanoveni mědi podle vynálezu kvantitativním, přímým a specifickým způsobem stanovení mědi, spočívajícím v tom, že se k vodnému kyselému roztoku (pH 0,5 až 5) Cu2+, v rozmezí koncentrací 1.10-6až 5.10-¾. v prostředí kyseliny sirové přidá 0,2% roztok tetrametylthiuradmisulfidu v 30% etylalkoholu, v množství minimálně osminásobného přebytku oproti koncentraci mědi. Vybarvovaci reakce proběhne vs zlomku sekundy a intenzita zbarvení komplexu činidla s mědi je stálá po dobu min. 24 hod. Citlivost reakce je vysoká, Lembert-Beerův zákon je splněn v rozmezí koncentraci Cu2+ 1.10-6až 5.10“^ M.The method of spectrometric determination of copper according to the invention is a quantitative, direct and specific method of determining copper, consisting in adding to an aqueous acidic solution (pH 0.5 to 5) of Cu2+, in the concentration range of 1.10-6 to 5.10-¾. in a sulfuric acid environment, a 0.2% solution of tetramethylthiuradmisulfide in 30% ethyl alcohol, in an amount of at least eight times excess compared to the concentration of copper. The coloring reaction takes place in a fraction of a second and the intensity of the color of the reagent complex with copper is constant for at least 24 hours. The sensitivity of the reaction is high, the Lembert-Beer law is fulfilled in the concentration range of Cu2+ 1.10-6 to 5.10“^ M.

Description

Vynález se týká způsobu kvantitativního, přímého a specifického spektrofotometrického stanovení mědi v průmyslových, biologických a ekologických vzorcích.The invention relates to a method for the quantitative, direct and specific spectrophotometric determination of copper in industrial, biological and environmental samples.

Měň je významnou a běžně analyzovanou složkou mnoha průmyslových, zemědělských a dalěích materiálů, i vzorků znečištění životního prostředí. Pro její stanovení, zejména ve stopových koncentracích, se používá řady způsobů, založených na nejrůznějších principech - spektroskopických, elektromechanických a dalších. Z nich zatím pro svou jedoduchost a rychlost převládají způsoby cfotometrického stanovení mědi, založené na měření intenzity specifického zbarvení komplexu mědi s různými činidly. Pro volbu činidla ae kromě jednoduchosti a rychlosti postupu zvažují takové parametry, jako je citlivost a selektivita stanovení. Jedním z častěji používaných činidel je např. tetraetylthiuramdisulfid, známý též pod triviálními názvy dikupral, Stopethyl, Antethyl, Antabus aj. Nevýhodou způsobu kvantitativního spektrofotometrického stanovení mědi, založeného na použití tohoto činidla pro vybarvovací reakci, je malé rozpustnost činidla i jeho komplexu s mědí ve vodě, což vede k nutnosti pracovat v prostředí minimálně 50% etylalkoholu nebo použít extrakce.Currency is an important and commonly analyzed component of many industrial, agricultural and other materials, as well as environmental pollution samples. For its determination, especially in trace concentrations, a number of methods are used, based on various principles - spectroscopic, electromechanical and others. Of these, the methods of copper photometric determination based on measuring the intensity of the specific coloring of the copper complex with various reagents predominate for their simplicity and speed. In addition to the simplicity and speed of the procedure, parameters such as sensitivity and selectivity of the assay are considered for reagent selection. One of the more commonly used reagents is tetraethylthiuram disulfide, also known under the trivial names dicpral, Stopethyl, Antethyl, Antabus, etc. The disadvantage of the method of quantitative spectrophotometric determination of copper, water, resulting in the need to work in an environment of at least 50% ethyl alcohol or use extractions.

Další nevýhodou tohoto způsobu stanovení je, že se reakcí s tímto činidlem nedosáhne maximální a stálé intenzity zbarvení komplexu s mědí okamžitě, a proto provozní předpisy povolují měření až po 15 minutách.A further disadvantage of this assay method is that the reaction with this reagent does not achieve the maximum and constant color intensity of the copper complex immediately, and therefore the operating rules allow measurements only after 15 minutes.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob spektrofotometrického stanovení mědi podle vynálezu, jehož podstatou je, že se k vodnému kyselému roztoku o pH 0,5 až 5, měňnatých iontů, v rozmezí koncentrací 1.10“^ až 5.10^-M, v prostředí kyseliny sírové přidá 0,2% roztok tetramětylthiuramdisulfidu v 30% etylalkoholu, v množství minimálně osminásobného molárního přebytku oproti koncentraci mědi.These disadvantages are eliminated by a method of spectrometric determination of copper according to the invention, which is characterized in that to an aqueous acidic solution at pH 0.5 to 5, měňnatých ions ranging in concentration from 1.10 "to 5.10 ^ ^- M in sulfuric acid was added 0.2 % solution of tetramethylthiuram disulfide in 30% ethyl alcohol, in an amount of at least eight times the molar excess over the copper concentration.

Výhodou tohoto způsobu kvantitativního stanovení mědi za použití tetrametylthiuramdisulfidu je, že vybarvovací reakce s činidlem proběhne ve zlomku sekundy a intenzita zbarvení komplexu činidla s mědí je stálá po dobu minimálně 24 hod. Toto činidlo je lépe rozpustné ve vodě (v porovnání s tetraetylthiuramdisulfidem), a proto lze pracovat v prostředí 30% etylalkoholu. Citlivost reakce je vysoká - molární extinkční koeficient je 3,3.10^. Maximum absorbance je při vlnové délce 422 nm. Lembert-Beerův zákon je splněn v rozmezí koncentrací měňnatých iontů 1.10“^ až 5.10M. Barevné reakce, která nastává v roztocích o pH v rozmezí 0,5 až 5,není rušena cizími kationty, s výjimkou nadbytku lontu Ag , Mg , Ti . Vliv kationtů na vlastní zbarvení v oblasti maxima absorbance lze eliminovat maskováním (např. Fe^⁺ kyselinou fosforečnou) nebo odečtením hodnoty slepého pokusu bez přidání činidla. Pro dosažení plné intenzity zbarvení komplexu činidla s mědí postačí . osmi- až desetinásobný přebytek činidla oproti koncentraci mědi.The advantage of this method of quantitative determination of copper using tetramethylthiuram disulphide is that the staining reaction with the reagent takes place in a fraction of a second and the color intensity of the copper reagent complex is stable for at least 24 hours. therefore, it is possible to work in an environment of 30% ethyl alcohol. The reaction sensitivity is high - the molar extinction coefficient is 3.3 * 10. The maximum absorbance is at 422 nm. The Lembert-Beer law is complied with in the range of 1.10 nat to 5.10 M ions. The color reaction, which occurs in solutions with a pH in the range of 0.5 to 5, is not disturbed by foreign cations, with the exception of excess Ag, Mg, Ti. The effect of the cations on the self-staining in the region of the maximum absorbance can be eliminated by masking (e.g., Fe? ⁺ Phosphoric acid) or by subtracting the blank value without adding the reagent. It is sufficient to achieve the full color intensity of the copper reagent complex. Eight to ten times excess reagent over copper concentration.

Vynález je objasněn na třech příkladech přípravy různých druhů vzorků obsahujících měň a na popisu způsobu vlastního kvantitativního stanovení mědi v těchto vzorcích, odpovídajícímu podstatě vynálezu.The invention is illustrated by three examples of the preparation of different kinds of specimens containing copper and by the description of the method of quantitative determination of copper in these specimens according to the invention.

Příklad 1Example 1

Příprava vzorku pro uhlíkovou a středně legovanou ocel a litinuSample preparation for carbon and medium alloy steel and cast iron

1,00 g vzorku se rozpustí ve 20 ml směsi kyseliny dusičné a kyseliny chloristé v poměru 1:1 a odpaří se do dýmů kyseliny chloristé. Odparek se rozpustí a převede do odměrné baňky na 250 ml. Doplněním destilovanou vodou se připraví 250 ml zásobního roztoku, z kterého se ke stanovení mědi odpipetuje 5 až 10 ml, podle obsahu mědi.Dissolve 1.00 g of the sample in 20 ml of a 1: 1 mixture of nitric acid and perchloric acid and evaporate into fumes of perchloric acid. Dissolve the residue and transfer to a 250-ml graduated flask. Make up to 250 ml of the stock solution by adding distilled water, from which 5 to 10 ml are pipetted for the determination of copper, depending on the copper content.

Příklad 2Example 2

Příprava vzorku pro hliníkové slitinySample preparation for aluminum alloys

1,00 g vzorku se rozpustí ve 20 ml kyseliny chlorovodíkové (1 +1) a 5 ml kyseliny dusičné (1 + 1). Přidá se 15 ml kyseliny chloristé a odpaří do dýmů. Odparek se rozpustí a kvantitativně zfiltruje do odměrné baňky na 250 ml. Doplněním destilovanou vodou se připraví 250 ml‘zásobního roztoku, z kterého se pro stanovení mědi odpipetuje 5 až 10 ml, podle obsahu mědi.Dissolve 1.00 g of the sample in 20 ml of hydrochloric acid (1 + 1) and 5 ml of nitric acid (1 + 1). Add 15 ml perchloric acid and evaporate to smoke. Dissolve the residue and filter quantitatively into a 250-ml graduated flask. Make up to 250 ml‘ of a stock solution by adding distilled water, from which 5 to 10 ml are pipetted for the determination of copper, depending on the copper content.

Příklad 3Example 3

Příprava vzorku oleje s oděrem mědi (dle AO 189 838) ml oleje se protřepe v 5 ml směsi kyseliny chlorovodíkové a kyseliny dusičné v poměru 2:1, zředí 45 ml vody a protřepe dvakrát s 10 ml metylisobutylketonu. Vodná fáze, která obsahuje rozpuštěné oděrové kovy, se použije k vlastnímu stanoveni mědi. Měň se stanoví z 5 ml tohoto vodného extraktu.Preparation of a sample of copper with abrasion (AO 189 838) ml of oil is shaken in 5 ml of a 2: 1 mixture of hydrochloric acid and nitric acid, diluted with 45 ml of water and shaken twice with 10 ml of methyl isobutyl ketone. The aqueous phase, which contains dissolved abrasion metals, is used for the actual determination of copper. The determination is made from 5 ml of this aqueous extract.

Obsah mědi se pak v těchto vzorcích stanoví tak, že se ke slabě kyselému roztoku (který se připraví pomocí kyseliny sírové, kyseliny fosforečné nebo kyseliny chloristé) 0,02 až 0,15 mg Cu²⁺ přidá 10 ml směsi 5 dílů kyseliny fosforečné, 20 dílů kyseliny sírové a 75 dílů vody, 5 ml 0,2% roztoku tetrametylthiuramdisulfidu v 30% etylalkoholu, doplní se destilovanou vodou na 50 ml, a pak se zjištují hodnoty absorbance v rozmezí vlnových délek 410 až 430 nm.The copper content of these samples is then determined by adding 10 ml of a mixture of 5 parts of phosphoric acid to a weakly acidic solution (which is prepared using sulfuric acid, phosphoric acid or perchloric acid) 0.02 to 0.15 mg Cu ²⁺ , 20 parts of sulfuric acid and 75 parts of water, 5 ml of a 0.2% solution of tetramethylthiuram disulfide in 30% ethyl alcohol are made up to 50 ml with distilled water, and then the absorbance values in the wavelength range 410 to 430 nm are determined.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for the spectrophotometric determination of copper, characterized in that a 0.2% solution of tetramethylthiuram disulphide in 30% is added to an aqueous acidic solution, pH 0.5 to 5, of copper ions in a concentration range of 1.10 - 5.10 M in sulfuric acid. % ethanol, in an amount of at least eight times the molar excess, based on the copper concentration.