RU2162221C1

RU2162221C1 - Indicator solution for determining molybdenum(vi) in aqueous solutions

Info

Publication number: RU2162221C1
Application number: RU99115287A
Authority: RU
Inventors: А.Э. Чайковская; С.В. Качин; О.Н. Кононова; А.Г. Холмогоров
Original assignee: Красноярский государственный университет
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2001-01-20

Abstract

FIELD: analytical methods. SUBSTANCE: invention, in particular, is designed for analyzing natural and waste waters. Indicator contains, %: anionite AB-17-10P, 0.4; pyrocatechin violet, 0.002; hydrochloric acid, 0.007-0.02; and water. EFFECT: extended measurable molybdenum concentration range, simplified and accelerated analytical procedure. 2 tbl

Description

Изобретение относится к аналитической химии (индикаторным составам) и может быть использовано для определения молибдена (VI) в водных растворах, в частности природных и сточных водах. The invention relates to analytical chemistry (indicator compositions) and can be used to determine molybdenum (VI) in aqueous solutions, in particular natural and waste waters.

Известен индикаторный состав, действие которого основано на образовании окрашенных комплексных соединений при взаимодействии молибдена (VI) с различными органическими реагентами в водных растворах. Общим недостатком используемого состава является мешающее влияние сопутствующих компонентов, которые устраняют с помощью экстракции или маскирующих веществ. Это увеличивает время анализа, приводит к дополнительному расходу реагентов и принятию соответствующих мер безопасности при работе с такими экстрагентами, как эфиры, спирты, хлороформ. Кроме того, соответствующие методики определения молибдена (VI) в водных растворах в ряде случаев недостаточно чувствительны [1]. Known indicator composition, the action of which is based on the formation of colored complex compounds during the interaction of molybdenum (VI) with various organic reagents in aqueous solutions. A common disadvantage of the composition used is the interfering effect of the accompanying components, which are eliminated by extraction or masking agents. This increases the analysis time, leads to additional consumption of reagents and the adoption of appropriate safety measures when working with extractants such as ethers, alcohols, chloroform. In addition, the corresponding methods for the determination of molybdenum (VI) in aqueous solutions are in some cases not sensitive enough [1].

Для повышения чувствительности и селективности определений используют индикаторные составы, включающие различные сорбенты. Описано определение молибдена (VI) с помощью тайрона в фазе сорбента сефадекс QAE-25 методом твердофазной спектрофотометрии. Недостатком методики является узкий линейный диапазон определяемых содержаний молибдена (0,15-6 мкг/л), а также сложность хранения сорбента из-за его подверженности к бактериальному воздействию [2]. To increase the sensitivity and selectivity of determinations, indicator compositions are used, including various sorbents. The determination of molybdenum (VI) using tiron in the phase of the Sephadex QAE-25 sorbent is described by solid-phase spectrophotometry. The disadvantage of this technique is the narrow linear range of the determined molybdenum contents (0.15-6 μg / l), as well as the difficulty of storing the sorbent due to its susceptibility to bacterial effects [2].

Известен индикаторный состав для определения 25 - 200 мкг/л молибдена (VI) с помощью пирокатехинового фиолетового на поверхности химически модифицированных кремнеземов (ХМК). Недостатками этого технического решения являются длительность эксперимента (до двух часов), большой объем пробы (до 1000 мл) и низкий диапазон определяемых концентраций [3]. Known indicator composition for determining 25 - 200 μg / l of molybdenum (VI) using pyrocatechol violet on the surface of chemically modified silicas (CMS). The disadvantages of this technical solution are the duration of the experiment (up to two hours), a large sample volume (up to 1000 ml) and a low range of detectable concentrations [3].

Наиболее близким по технической сущности к заявленному составу является индикаторный состав для определения 15 - 150 мкг/л молибдена (VI) в водных растворах методом спектроскопии диффузного отражения, содержащий анионит, реагент, кислоту и воду при следующем соотношении реагирующих компонентов, мас.%:
Анионит АВ-17-8 - 1,5
Пирокатехиновый фиолетовый - 0,007 - 0,008
Уксусная кислота - 0,007-0,07
Вода - Остальное
Недостатками указанного индикаторного состава являются узкие линейные диапазоны определяемых содержаний молибдена (VI), не превышающие 1-1,5 порядков. Это значительно усложняет проведение анализов в части выбора оптимальных условий: концентрации исходных растворов, времени сорбции, что в конечном итоге сказывается на времени и трудоемкости соответствующих определений. Продолжительность анализов может вырастать до двух часов. Кроме того, индикаторный состав предлагается для полуколичественного определения молибдена (VI) [4].The closest in technical essence to the claimed composition is an indicator composition for determining 15 - 150 μg / l of molybdenum (VI) in aqueous solutions by diffuse reflection spectroscopy containing anion exchange resin, reagent, acid and water in the following ratio of reacting components, wt.%:
Anion exchange resin AB-17-8 - 1.5
Catechol violet - 0.007 - 0.008
Acetic acid - 0.007-0.07
Water - Else
The disadvantages of this indicator composition are narrow linear ranges of the determined contents of molybdenum (VI), not exceeding 1-1.5 orders of magnitude. This greatly complicates the analysis in terms of the choice of optimal conditions: the concentration of the initial solutions, the sorption time, which ultimately affects the time and complexity of the corresponding definitions. The duration of the tests can grow up to two hours. In addition, the indicator composition is proposed for the semi-quantitative determination of molybdenum (VI) [4].

Техническим результатом изобретения является расширение линейного диапазона определяемых содержаний молибдена (VI) в водных растворах, уменьшение трудоемкости и увеличение экспрессности анализов. The technical result of the invention is to expand the linear range of the determined contents of molybdenum (VI) in aqueous solutions, reducing the complexity and increasing the expressness of the analyzes.

Технический результат достигается тем, что индикаторный состав для определения молибдена (VI) в водных растворах, содержащих сорбент, органический реагент - пирокатехиновый фиолетовый, кислоту и воду, содержит в качестве сорбента анионит АВ-17-10П пористой структуры, в качестве кислоты - хлористоводородную кислоту и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Анионит АВ-17-10П - 0,4
Пирокатехиновый фиолетовый - 0,002
Хлористоводородная кислота - 0,007 - 0,02
Вода - Остальное
Для определения молибдена (VI) анализируемый раствор с pH 3,0-3,5 помещают в градуированную пробирку с притертой пробкой емкостью 50 мл, вводят 0,2 г анионита АВ-17-10П пористой структуры в Cl^- - форме, добавляют HCl 0,001М до 50 мл и встряхивают в течение 15 минут. Сорбент отфильтровывают, добавляют к нему 0,1 мл 0,03М раствора пирокатехинового фиолетового (ПФ) и через 20 минут измеряют коэффициент диффузного отражения влажного образца при длине волны 660 нм на колориметре "Пульсар" по отношению к образцу сравнения, представляющему собой описанный выше индикаторный состав без молибдена (VI).The technical result is achieved in that the indicator composition for the determination of molybdenum (VI) in aqueous solutions containing a sorbent, the organic reagent pyrocatechol violet, acid and water, contains anion exchange resin AB-17-10P as a sorbent, and hydrochloric acid as an acid. and water, in the following ratio of components, wt.%:
Anion exchange resin AB-17-10P - 0.4
Catechol violet - 0.002
Hydrochloric acid - 0.007 - 0.02
Water - Else
For determination of molybdenum (VI) with a sample solution pH 3,0-3,5 placed in a graduated tube stoppered 50 ml, 0.2 g of anion exchanger introduced AB-17-10P porous structure in Cl ^{- -} form was added HCl 0,001 M to 50 ml and shake for 15 minutes. The sorbent is filtered off, 0.1 ml of a 0.03 M solution of pyrocatechol violet (PF) is added to it, and after 20 minutes the diffuse reflectance of the wet sample at a wavelength of 660 nm is measured on a Pulsar colorimeter with respect to the reference sample, which is the indicator described above composition without molybdenum (VI).

Содержание молибдена (VI) в анализируемом растворе рассчитывают по градуировочному графику. Для его построения в градуированные пробирки с притертыми пробками емкостью 50 мл вводят аликвоты стандартного раствора молибдена (VI) с содержанием последнего от 2,5 до 125 мкг, добавляют по 0,2 г ионита АВ-17-10П и далее поступают, как описано выше. The content of molybdenum (VI) in the analyzed solution is calculated according to the calibration graph. For its construction, aliquots of a standard solution of molybdenum (VI) with a content of the latter from 2.5 to 125 μg are introduced into graduated tubes with ground stoppers with a capacity of 50 ml, 0.2 g of ion exchanger AB-17-10P are added and then proceed as described above .

Коэффициент диффузного отражения пересчитывают в функцию Гуревича - Кубелки - Мунка по уравнению
ΔF(R) = [(1-R)²/(2R)]-[(1-R₀)²/(2R₀)],
где R и R₀ - коэффициенты диффузного отражения прореагировавшего образца и образца сравнения соответственно.The diffuse reflection coefficient is converted into the Gurevich – Kubelka – Munk function by the equation
ΔF (R) = [(1-R) ² / (2R)] - [(1-R ₀ ) ² / (2R ₀ )],
where R and R ₀ are the diffuse reflection coefficients of the reacted sample and the reference sample, respectively.

Строят зависимость в координатах ΔF(R)-C_Mo(VI), мг/л.The dependence is built in the coordinates ΔF (R) -C _{Mo (VI)} , mg / L.

Введение в индикаторный состав вместо анионита АВ-17-8 гелевой структуры анионита АВ-17-10П пористой структуры повышает сорбционную емкость индикаторного состава, что позволяет расширить линейный диапазон определяемых содержаний с 200 до 2500 мкг/л, повысить экспрессность анализов до 40 минут без потери в чувствительности и селективности (табл. 1 и 2). The introduction of a porous structure of the anionite AV-17-10P instead of anion exchange resin AB-17-8 of the gel structure increases the sorption capacity of the indicator composition, which allows to expand the linear range of the determined contents from 200 to 2500 μg / l, to increase the expressivity of analyzes up to 40 minutes without loss in sensitivity and selectivity (Tables 1 and 2).

За счет упрощения выбора оптимальных условий и высокой селективности индикаторного состава уменьшается трудоемкость анализов. By simplifying the selection of optimal conditions and high selectivity of the indicator composition, the complexity of the analyzes is reduced.

Источники информации
1. Бусев А. И., Типцова В. Г., Иванов Ф. М. Руководство по аналитической химии редких элементов. М.: Химия, 1978, 432 с.Sources of information
1. Busev A. I., Tiptsova V. G., Ivanov F. M. Guide to analytical chemistry of rare elements. M .: Chemistry, 1978, 432 p.

2. Yoshimura К., Matsuoka S., Waki H. / Anal. Chem. Acta, 1989, v.225, N 2. P. 313. 2. Yoshimura K., Matsuoka S., Waki H. / Anal. Chem. Acta, 1989, v. 225, N 2. P. 313.

3. Юферова И. Б., Тихомирова Т. И., Фадеева В. И. / Журнал аналитической химии, 1989, т. 34, N 5. С. 1068. 3. Yuferova I. B., Tikhomirova T. I., Fadeeva V. I. / Journal of Analytical Chemistry, 1989, v. 34, No. 5. P. 1068.

4. Барбалат Ю. А., Иванов В. М., Поленова Т. В., Федорова H. В. / Вестн. Моск. ун-та. Сер. Химия, 1998, т. 39, N3. С. 174 (прототип). 4. Barbalat Yu. A., Ivanov V. M., Polenova T. V., Fedorova H. V. / Vestn. Mosk. un-that. Ser. Chemistry, 1998, vol. 39, N3. S. 174 (prototype).

Claims

The indicator composition for the determination of molybdenum (VI) in aqueous solutions containing a sorbent, an organic reagent pyrocatechol violet, acid and water, characterized in that it contains anion exchange resin AB-17-10P as a sorbent, and hydrochloric acid and water as an acid at the following ratio of components, wt.%:
Anion exchange resin AB-17-10P - 0.4
Catechol violet - 0.002
Hydrochloric acid - 0.007 - 0.02
Water - Else