RU2267778C1

RU2267778C1 - Indicator composition for determination of cobalt (ii) in aqueous solution

Info

Publication number: RU2267778C1
Application number: RU2004133615/04A
Authority: RU
Inventors: кина Ольга Петровна Кал (RU); Ольга Петровна Калякина; Ольга Николаевна Кононова (RU); Ольга Николаевна Кононова; Сергей Васильевич Качин (RU); Сергей Васильевич Качин; Александр Герасимович Холмогоров (RU); Александр Герасимович Холмогоров
Original assignee: Красноярский государственный университет
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-01-10

Abstract

FIELD: analytical chemistry, inorganic chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to indicator compositions and can be used in determination of cobalt (II) in aqueous solutions, in particular, in sewage and industrial solutions. Indicator composition for determination of cobalt (II) in aqueous solutions comprises nitroso-R-salt, water; as a sorbent it comprises cation-exchange resin KB-4P-2, and sodium acetate as a substance of medium, and these components are taken in the following ratio, wt.-%: cation-exchange resin KB-4P-2, 0.4; sodium acetate, 0.03; nitroso-R-salt, 0.0011, and water, the balance. Invention provides reducing volume of a sample and time for carrying out analysis with simultaneous enhancing sensitivity and selectivity of the procedure.

EFFECT: improved assay method.

3 tbl

Description

Изобретение относится к аналитической химии (индикаторным составам) и может быть использовано для определения кобальта (II) в водных растворах, в частности в сточных водах и производственных растворах.The invention relates to analytical chemistry (indicator compositions) and can be used to determine cobalt (II) in aqueous solutions, in particular in wastewater and industrial solutions.

Для определения кобальта широко используются спектрофотометрические методы, большинство которых используют предварительную экстракцию кобальта, чтобы избавиться от мешающих ионов ряда металлов [Умланд Ф., Янсен А., Тириг Д., Вюнш Г. Комплексные соединения в аналитической химии. М.: Мир, 1975, с.531].Spectrophotometric methods are widely used to determine cobalt, most of which use preliminary extraction of cobalt to get rid of interfering ions of a number of metals [Umland F., Jansen A., Tirig D., Wünsch G. Complex compounds in analytical chemistry. M .: Mir, 1975, p.531].

Известен индикаторный состав для фотометрического определения 10-150 мкг кобальта (II) с нитрозо-R-солью [Лазарев А.И. Органические реактивы в анализе металлов. М.: Металлургия, 1980, с.68]. К недостаткам метода следует отнести двукратное кипячение анализируемого раствора, а также добавление большого количества веществ для создания среды, что осложняет проведение анализа, увеличивает время его проведения и снижает точность анализа.Known indicator composition for photometric determination of 10-150 μg cobalt (II) with nitroso-R-salt [Lazarev A.I. Organic reagents in metal analysis. M .: Metallurgy, 1980, p. 68]. The disadvantages of the method include the double boiling of the analyzed solution, as well as the addition of a large number of substances to create the environment, which complicates the analysis, increases the time it takes and reduces the accuracy of the analysis.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному составу является индикаторный состав для определения 0,1-2,4 мкг/мл Со (II) с помощью реагента нитрозо-R-соли в фазе сорбента Сефадекс QAE А-25-02 [Брыкина Г.Д., Марченко Д.Ю., Шпигун О.А.// Журн. аналит. химии. 1995. Т.50. №5. С.484-491]. Недостатком методики является невозможность определения низких концентраций кобальта (II), высокий предел обнаружения, большой объем пробы (1000 мл), а также сложность хранения сорбента из-за его подверженности к бактериальному воздействию.The closest in technical essence to the claimed composition is an indicator composition for determination of 0.1-2.4 μg / ml Co (II) using the reagent nitroso-R-salt in the phase of the sorbent Sephadex QAE A-25-02 [Brykina G. D ., Marchenko D.Yu., Shpigun O.A.// Journal. analyte. chemistry. 1995.V.50. No. 5. S.484-491]. The disadvantage of the method is the impossibility of determining low concentrations of cobalt (II), a high detection limit, a large sample volume (1000 ml), and the difficulty of storing the sorbent due to its susceptibility to bacterial exposure.

Техническим результатом изобретения является возможность определения низких содержаний кобальта (II), снижение предела обнаружения, уменьшение объема пробы и времени проведения анализа с одновременным повышением чувствительности и селективности методики.The technical result of the invention is the ability to determine low levels of cobalt (II), reducing the detection limit, reducing the sample volume and analysis time, while increasing the sensitivity and selectivity of the method.

Технический результат достигается тем, что индикаторный состав для определения кобальта (II) в водных растворах, содержащий сорбент, нитрозо-R-соль, вещество для создания среды и воду, содержит в качестве сорбента - катионит КБ-4П-2, являющийся сополимеризационным слабокислотным монофункциональным карбоксильным катинитом гелевой структуры, полученным путем суспензионной сополимеризации метилового эфира метакриловой кислоты с 2,5% дивинилбензолом (Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. Л, Химия, 1983, с.82), а в качестве вещества для создания среды - ацетат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that the indicator composition for determining cobalt (II) in aqueous solutions, containing a sorbent, nitroso-R salt, a substance for creating the medium and water, contains cation exchanger KB-4P-2, which is a copolymerization weakly acid monofunctional gel structure carboxylic cathinite obtained by suspension copolymerization of methacrylic acid methyl ester with 2.5% divinylbenzene (A. Ashirov, Ion-exchange treatment of wastewater, solutions and gases. L, Chemistry, 1983, p. 82), and as ve substances for creating the environment - sodium acetate in the following ratio of components, wt.%:

Катионит КБ-4П-2Cation exchanger KB-4P-2 0,40.4 Ацетат натрияSodium Acetate 0,030,03 Нитрозо-R-сольNitroso-R salt 0,00110.0011 ВодаWater ОстальноеRest

Для определения кобальта (II) пробу анализируемого раствора объемом 50,0 мл при рН=8 помещают в колбу с 0,2 г предварительно набухшего катионита КБ-4П-2 и встряхивают в течение 25 минут. После этого ионит отфильтровывают и добавляют к нему 0,15 мл 0,35%-ного раствора нитрозо-R-соли и 0,05 мл 30%-ного раствора ацетата натрия. Через 15 минут измеряют коэффициенты диффузного отражения влажного образца при длине волны 560 нм на колориметре «Пульсар» по отношению к образцу сравнения, представляющему собой описанный выше индикаторный состав без кобальта (II).To determine cobalt (II), a sample of the analyzed solution with a volume of 50.0 ml at pH = 8 is placed in a flask with 0.2 g of pre-swollen cation exchanger KB-4P-2 and shaken for 25 minutes. After that, the ion exchanger is filtered off and 0.15 ml of a 0.35% solution of nitroso-R salt and 0.05 ml of a 30% solution of sodium acetate are added to it. After 15 minutes, the diffuse reflection coefficients of the wet sample are measured at a wavelength of 560 nm on a Pulsar colorimeter with respect to the reference sample, which is the indicator composition described above without cobalt (II).

Содержание кобальта (II) в анализируемом растворе рассчитывают по градуировочному графику, для построения которого берут аликвоты стандартного раствора кобальта (II) с содержанием последнего от 5 до 500 мкг и далее поступают так же, как описано выше.The cobalt (II) content in the analyzed solution is calculated according to the calibration schedule, for the construction of which aliquots of the standard cobalt (II) solution with the content of the latter from 5 to 500 μg are taken and then proceed as described above.

Коэффициент диффузного отражения пересчитывают в функцию Гуревича-Кубелки-Мунка по уравнению:The diffuse reflection coefficient is converted into the Gurevich-Kubelka-Munk function according to the equation:

, где

where

R и R₀ - коэффициенты диффузного отражения прореагировавшего образца и образца сравнения соответственно.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_Cj(II), мг/л.The dependence is built in the coordinates ΔF (R) -C _{Cj (II)} , mg / L.

Введение в индикаторный состав катионита КБ-4П-2 позволяет повысить чувствительность определения, а также снизить на порядок предел обнаружения кобальта (II), уменьшить затраты времени и повысить селективность действия реагента (табл.1-3).The introduction of KB-4P-2 cation exchanger into the indicator composition makes it possible to increase the detection sensitivity, as well as to reduce the detection limit of cobalt (II) by an order of magnitude, reduce the time spent and increase the selectivity of the reagent (Table 1-3).

Таблица 1
Сравнительная характеристика разработанного индикаторного состава для определения кобальта (II) и известного составаTable 1
Comparative characteristics of the developed indicator composition for determining cobalt (II) and known composition ПараметрParameter Состав с КБ-4П-2Composition with KB-4P-2 Известный составFamous Composition Диапазон определяемых концентраций, мкг/млThe range of determined concentrations, μg / ml 0,05-0,500.05-0.50 0,1-2,40.1-2.4 Предел обнаружения, мкг/млDetection limit, mcg / ml 0,020.02 0,20.2 Продолжительность анализа, минThe duration of the analysis, min 4040 6060 Объем пробы, млSample volume, ml 50fifty 10001000 Таблица 2
Сорбционно-спектроскопическое определение кобальта (II) в модельных(МР) и производственных (ПР) растворах
n=5; Р=0,95table 2
Sorption-spectroscopic determination of cobalt (II) in model (MR) and production (PR) solutions
n is 5; P = 0.95 Объект анализаObject of analysis Введено Со (II), мг/лIntroduced Co (II), mg / l Найдено Со (II), мг/лFound Co (II), mg / L Стандартное отклонениеStandard deviation МР(1)Mr (1) 0,150.15 0,22±0,070.22 ± 0.07 0,150.15 МР(2)MR (2) 0,450.45 0,47±0,150.47 ± 0.15 0,160.16 ПРETC 0,300.30 0,32±0,080.32 ± 0.08 0,120.12

Таблица 3
Сорбционно-спектроскопическое определение кобальта (II) в присутствии сопутствующих компонентов. Исходная концентрация Со (II) - 0,5 мг/л; n=5; Р=0,95Table 3
Sorption-spectroscopic determination of cobalt (II) in the presence of related components. The initial concentration of Co (II) is 0.5 mg / l; n is 5; P = 0.95 Макрокомпонент (МК)Macro Component (MK) Отношение МК к кобальту (по массе)The ratio of MK to cobalt (by weight) Найдено Со (II), мг/лFound Co (II), mg / L Q_ОТН, %Q _OTH ,% Mn (II)Mn (II) 1:5001: 500 0,440.44 -12-12 Fe (III)Fe (III) 1:51: 5 0,490.49 -2-2 Zn (II)Zn (II) 1:51: 5 0,480.48 -4-four К (I)K (I) 1:100001: 10000 0,460.46 -8-8 Na (I)Na (I) 1:100001: 10000 0,480.48 -4-four Ca (II)Ca (II) 1: 100001: 10000 0,450.45 -10-10 Mg (II)Mg (II) 1: 100001: 10000 0,520.52 +4+4 Cu (II)Cu (II) Маскировка тиокарбамидомThiocarbamide masking

Claims

An indicator composition for determining cobalt (II) in aqueous solutions containing a sorbent, nitroso-R salt, a substance for creating an environment and water, characterized in that it contains cation exchange resin KB-4P-2, and as a substance for creating an environment - sodium acetate in the following ratio of components, wt.%:

Cation exchanger KB-4P-2 0.4 Sodium Acetate 0,03 Nitroso-R salt 0.0011 Water Rest