RU2374638C1 - Method of detecting cobalt (ii) - Google Patents
Method of detecting cobalt (ii) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374638C1 RU2374638C1 RU2008140259/04A RU2008140259A RU2374638C1 RU 2374638 C1 RU2374638 C1 RU 2374638C1 RU 2008140259/04 A RU2008140259/04 A RU 2008140259/04A RU 2008140259 A RU2008140259 A RU 2008140259A RU 2374638 C1 RU2374638 C1 RU 2374638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cobalt
- sorbent
- solution
- silica
- nitroso
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области аналитической химии элементов, а именно к методам определения кобальта, и может быть использовано при его определении в сплавах, технологических растворах и техногенных водах.The invention relates to the field of analytical chemistry of elements, namely to methods for determining cobalt, and can be used in its determination in alloys, technological solutions and industrial waters.
Для определения кобальта в объектах различного вещественного состава и агрегатного состояния широко используется сорбционно-фотометрический метод, основанный на определении элемента непосредственно в фазе сорбента, характеризующийся низкими пределами обнаружения и высокой селективностью за счет сорбционного концентрирования определяемого элемента и его отделения от мешающих компонентов раствора. Для реализации сорбционно-фотометрического определения кобальта необходимы образование окрашенного соединения кобальта с функциональными группами сорбента и зависимость интенсивности окраски сорбента от концентрации кобальта на его поверхности.To determine cobalt in objects of different material composition and state of aggregation, the sorption-photometric method is widely used, based on the determination of an element directly in the sorbent phase, characterized by low detection limits and high selectivity due to sorption concentration of the element being determined and its separation from interfering solution components. To implement the sorption-photometric determination of cobalt, the formation of a colored cobalt compound with functional groups of the sorbent and the dependence of the color intensity of the sorbent on the concentration of cobalt on its surface are necessary.
Известен способ сорбционно-фотометрического определения кобальта (Иванов В.М., Кузнецова О.В. Иммобилизованный 4-(2-тиазолилазо)резорцин как аналитический реагент. Тест-реакции на кобальт, палладий и уран (IV) // Журнал аналитической химии. 1995. Т. 50. №5. С.498-504], основанный на выделении кобальта из растворов сорбентом - силикагелем, химически модифицированным 4-(2-тиазолилазо)резорцином (СГ-ТАР) и его определении непосредственно на поверхности сорбента фотометрическим методом.There is a method of sorption-photometric determination of cobalt (Ivanov V.M., Kuznetsova O.V. Immobilized 4- (2-thiazolylazo) resorcinol as an analytical reagent. Test reactions for cobalt, palladium and uranium (IV) // Journal of Analytical Chemistry. 1995. T. 50. No. 5. P.498-504], based on the separation of cobalt from solutions by a sorbent - silica gel chemically modified with 4- (2-thiazolylazo) resorcinol (SG-TAP) and its determination directly on the surface of the sorbent by the photometric method .
Способ предусматривает проведение следующих операций:The method involves the following operations:
- в градуированную пробирку емкостью 15 мл вводили раствор кобальта (II);- a cobalt (II) solution was introduced into a graduated tube with a capacity of 15 ml;
- добавляли 5 мл буферного раствора для создания рН 6,2 и воду до общего объема 15 мл;- 5 ml of buffer solution was added to create a pH of 6.2 and water to a total volume of 15 ml;
- вносили 0,3 г сорбента СГ-ТАР и интенсивно перемешивали;- 0.3 g of sorbent SG-TAP was added and mixed vigorously;
- сорбент отделяли от раствора декантацией, высушивали на воздухе и определяли содержание кобальта на поверхности сорбента фотометрическим методом.- the sorbent was separated from the solution by decantation, dried in air, and the cobalt content on the surface of the sorbent was determined by the photometric method.
Диапазон линейности градуировочного графика сохраняется в диапазоне 2-15 мкг кобальта в 15 мл или, соответственно, 2-15 мкг на 0,3 г сорбента.The linearity range of the calibration graph is maintained in the range of 2-15 μg cobalt in 15 ml or, accordingly, 2-15 μg per 0.3 g of sorbent.
К недостаткам способа можно отнести высокий предел обнаружения, узкий диапазон определяемых содержаний.The disadvantages of the method include a high detection limit, a narrow range of detectable contents.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения кобальта с использованием кремнезема, химически модифицированного трифенилфосфониевыми группами [Дьяченко Н.А., Трофимчук А.К., Сухан В.В. Сорбция кобальта в виде комплекса с нитрозо-Р-солью силикагелем с привитыми трифенилфосфониевыми группами и его последующее определение в фазе сорбента // Журнал аналитической химии. 2002. Т.57. №11. С.1202-1205 (прототип)], предусматривающий проведение следующих операций:Closest to the proposed method in technical essence and the achieved results is a method for determining cobalt using silica chemically modified with triphenylphosphonium groups [Dyachenko NA, Trofimchuk AK, Sukhan VV Sorption of cobalt in the form of a complex with nitroso-P-salt of silica gel with grafted triphenylphosphonium groups and its subsequent determination in the sorbent phase // Journal of Analytical Chemistry. 2002.V. 57. No. 11. S.1202-1205 (prototype)], providing for the following operations:
- введение в раствор, содержащий кобальт, реагента - нитрозо-Р-соли;- introduction into a solution containing cobalt of a reagent - nitroso-R-salt;
- доведение рН раствора до 7-8,5 при помощи КОН;- bringing the pH of the solution to 7-8.5 using KOH;
- добавление кремнезема, модифицированного трифенилфосфониевыми группами;- the addition of silica modified with triphenylphosphonium groups;
- сорбция в течение 15 мин;- sorption for 15 minutes;
- отделение, промывка и высушивание сорбента;- separation, washing and drying of the sorbent;
- измерение коэффициента диффузного отражения при 520 нм.- measurement of the diffuse reflection coefficient at 520 nm.
Данный способ позволят определять концентрации кобальта в диапазоне 0,5-10 мкг в 200 мл при использовании навески сорбента 0,3 г. Нижняя граница определяемых содержаний кобальта равна 2,5 мкг/л.This method will allow you to determine the concentration of cobalt in the range of 0.5-10 μg in 200 ml using a weighed sorbent of 0.3 g. The lower limit of the determined cobalt contents is 2.5 μg / L.
К недостаткам способа можно отнести узкий диапазон определяемых содержаний, многостадийность определения, узкий диапазон рН, недоступность предлагаемого сорбента - кремнезема, химически модифицированного трифенилфосфониевыми группами.The disadvantages of the method include a narrow range of detectable contents, multi-stage determination, a narrow pH range, inaccessibility of the proposed sorbent - silica, chemically modified with triphenylphosphonium groups.
Техническим результатом является снижение предела обнаружения, расширение диапазона определяемых содержаний.The technical result is to reduce the detection limit, expanding the range of detectable contents.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения кобальта (II), включающем приготовление сорбента, раствора кобальта (II), извлечение кобальта (II) из раствора сорбентом и переведение его в комплексное соединение на поверхности сорбента, измерение окраски поверхностного комплекса кобальта (II) и определение содержания кобальта (II), новым является то, что в качестве сорбента используется кремнезем, последовательно модифицированный полигексаметиленгуанидином и 1-нитрозо-2-нафтол-3,6-дисульфокислотой (нитрозо-Р-солью), а интенсивность окраски оценивают по величине коэффициента диффузного отражения при 510 нм.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for determining cobalt (II), which includes preparing the sorbent, cobalt (II) solution, extracting cobalt (II) from the solution by the sorbent and converting it into a complex compound on the surface of the sorbent, measuring the color of the surface complex of cobalt (II ) and determination of cobalt (II) content, new is that silica, sequentially modified with polyhexamethylene guanidine and 1-nitroso-2-naphthol-3,6-disulfonic acid (nitroso-P salt), is used as the sorbent the color intensity is estimated by the value of the coefficient of diffuse reflection at 510 nm.
Сущность способа заключается в том, что находящийся в растворе в диапазоне рН 5-9 кобальт (II) количественно (степень извлечения составляет 99%) извлекается кремнеземом последовательно модифицированным полигексаметиленгуанидином и нитрозо-Р-солью. Обработка кремнезема водным раствором полигексаметиленгуанидина позволяет прочно закрепить его на поверхности кремнезема за счет образования водородных связей между аминогруппами полигексаметиленгуанидина и поверхностными гидроксильными группами. Последующая обработка водным раствором нитрозо-Р-соли позволяет прочно закрепить ее на поверхности модифицированного полигуанидином кремнезема за счет электростатического взаимодействия сульфогрупп реагента с протонированными аминогруппами полигексаметиленгуанидина, не участвующими в образовании водородных связей с поверхностными силанольными группами кремнезема.The essence of the method lies in the fact that cobalt (II), which is in solution in the pH range of 5-9, is quantitatively (the degree of extraction is 99%) extracted with silica sequentially modified polyhexamethylene guanidine and nitroso-P-salt. Processing silica with an aqueous solution of polyhexamethylene guanidine allows it to be firmly fixed on the surface of the silica due to the formation of hydrogen bonds between the amino groups of polyhexamethylene guanidine and surface hydroxyl groups. Subsequent treatment with an aqueous solution of nitroso-P salt allows it to be firmly fixed on the surface of silica-modified polyguanidine due to the electrostatic interaction of sulfo groups of the reagent with protonated amino groups of polyhexamethylene guanidine, which are not involved in the formation of hydrogen bonds with surface silanol groups of silica.
Сорбция кобальта( II) в статическом режиме протекает быстро - время установления сорбционного равновесия не превышает 5 мин. В процессе комплексообразования кобальта (II) с нитрозо-Р-солью на поверхности сорбента образуется окрашенный в красно-коричневый цвет комплекс, имеющий в спектре поглощения максимум при 510 нм.Sorption of cobalt (II) in the static mode proceeds quickly - the time to establish sorption equilibrium does not exceed 5 minutes. In the process of complexation of cobalt (II) with a nitroso-P salt, a complex colored in red-brown is formed on the surface of the sorbent, having a maximum in the absorption spectrum at 510 nm.
К 10 г кремнезема добавляют 100 мл 1%-ного раствора полигексаметиленгуанидина, перемешивают в течение 5 мин, кремнезем отделяют от раствора декантацией и промывают дистиллированной водой. Затем кремнезем, обработанный полигексаметиленгуанидином, обрабатывают 0,001%-ным раствором нитрозо-Р-соли в воде, интенсивно перемешивают в течение 5 мин, сорбент отделяют от раствора декантацией, промывают дистиллированной водой, сушат на воздухе.To 10 g of silica was added 100 ml of a 1% solution of polyhexamethylene guanidine, stirred for 5 minutes, the silica was separated from the solution by decantation and washed with distilled water. Then, silica treated with polyhexamethylene guanidine is treated with a 0.001% solution of nitroso-P salt in water, stirred vigorously for 5 minutes, the sorbent is separated from the solution by decantation, washed with distilled water, and dried in air.
В исследуемый раствор с рН 5-9, содержащий кобальт (II), вносят сорбент - кремнезем, модифицированный полигексаметиленгуанидином и нитрозо-Р-солью, интенсивно перемешивают в течение 5 мин, сорбент отделяют от раствора декантацией, помещают во фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 510 нм. Содержание кобальта находят по градуировочному графику, построенному в условиях определения. Предел обнаружения равен 0,05 мкг кобальта на 0,1 г сорбента.Sorbent-silica modified with polyhexamethylene guanidine and nitroso-P salt is added to the test solution with a pH of 5–9, containing cobalt (II), intensively mixed for 5 min, the sorbent is separated from the solution by decantation, placed in a fluoroplastic cell and the diffuse coefficient is measured reflection at 510 nm. The cobalt content is found according to the calibration graph built in the conditions of determination. The detection limit is 0.05 μg cobalt per 0.1 g of sorbent.
Данное количество кобальта является той минимальной концентрацией, которую возможно зарегистрировать на данной навеске сорбента на существующих приборах относительно сигнала фона, независимо от способа концентрирования кобальта (статический или динамический режим сорбции). Применение динамического режима сорбции позволяет сконцентрировать кобальт из больших объемов растворов. Так, при сорбции кобальта из 10 мл раствора относительный предел обнаружения кобальта составляет 5·10-3 мкг/мл, а при сорбции из 1 л раствора - 5·10-5 мкг/мл, или 5·10-2 мкг/мл, что практически в 50 раз меньше предела обнаружения достигаемого по методике-прототипу. Таким образом, минимальное содержание кобальта, определяемого по предлагаемой методике, в произвольном объеме раствора должно быть не менее 0,05 мкг. Линейность градуировочного графика сохраняется до 5 мкг на 0,1 г сорбента.This amount of cobalt is the minimum concentration that can be recorded on this sample of sorbent on existing devices relative to the background signal, regardless of the method of concentration of cobalt (static or dynamic sorption mode). The use of a dynamic sorption regime allows one to concentrate cobalt from large volumes of solutions. So, when sorption of cobalt from 10 ml of a solution, the relative detection limit of cobalt is 5 · 10 -3 μg / ml, and when sorption from 1 liter of solution is 5 · 10 -5 μg / ml, or 5 · 10 -2 μg / ml, which is almost 50 times less than the detection limit achieved by the prototype method. Thus, the minimum cobalt content, determined by the proposed method, in an arbitrary volume of the solution should be at least 0.05 μg. The linearity of the calibration graph is maintained up to 5 μg per 0.1 g of sorbent.
Пример 1 (прототип). В раствор с рН 7-8,5, содержащий 5 мкг кобальта (II), приливают 1 мл 2,6·10-2 М раствора нитрозо-Р-соли, раствором NaOH создают рН 7,0-8,5, вносят сорбент - кремнезем, химически модифицированный трифенилфосфониевыми группами, интенсивно перемешивают 15 мин. Сорбент отделяют от раствора декантацией, переносят во фторопластовую кювету, высушивают до воздушно-сухого состояния и измеряют коэффициент диффузного отражения при 520 нм. Содержание кобальта находят по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 4,8±0,3 мкг.Example 1 (prototype). In a solution with a pH of 7-8.5 containing 5 μg of cobalt (II), 1 ml of a 2.6 · 10 -2 M solution of nitroso-P-salt is poured, a pH of 7.0-8.5 is created with a NaOH solution, a sorbent is introduced - silica chemically modified with triphenylphosphonium groups, intensively stirred for 15 minutes The sorbent is separated from the solution by decantation, transferred to a fluoroplastic cuvette, dried to an air-dry state and the diffuse reflection coefficient is measured at 520 nm. The cobalt content is found according to the calibration graph built in similar conditions. Found 4.8 ± 0.3 μg.
Пример 2 (предлагаемый способ). К 10 мл раствора с рН 5-9, содержащего 0,1 мкг кобальта, вносят сорбент - кремнезем, последовательно модифицированный полигексаметиленгуанидином и нитрозо-Р-солью, интенсивно перемешивают в течение 5 мин, сорбент отделяют от раствора декантацией, помещают во фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 510 нм. Количество кобальта находят по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 0,098±0,005 мкг.Example 2 (the proposed method). To 10 ml of a solution with a pH of 5–9, containing 0.1 μg of cobalt, a sorbent - silica, sequentially modified with polyhexamethylene guanidine and nitroso-P-salt is added, intensively mixed for 5 min, the sorbent is separated from the solution by decantation, placed in a fluoroplastic cell and measure the coefficient of diffuse reflection at 510 nm. The amount of cobalt is found according to the calibration graph built in similar conditions. Found 0.098 ± 0.005 μg.
Пример 3 (предлагаемый способ). К 10 мл раствора с рН 5-9, содержащего 5,0 мкг кобальта, вносят сорбент - кремнезем, последовательно модифицированный полигексаметиленгуанидином и нитрозо-Р-солью, интенсивно перемешивают в течение 5 мин, сорбент отделяют от раствора декантацией, помещают во фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 510 нм. Количество кобальта находят по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 4,97±0,05 мкг.Example 3 (the proposed method). Sorbent - silica, sequentially modified with polyhexamethylene guanidine and nitroso-P-salt is added to 10 ml of a solution with a pH of 5-9 containing 5.0 μg of cobalt, intensively mixed for 5 min, the sorbent is separated from the solution by decantation, placed in a fluoroplastic cell and measure the coefficient of diffuse reflection at 510 nm. The amount of cobalt is found according to the calibration graph built in similar conditions. Found 4.97 ± 0.05 μg.
Пример 4 (предлагаемый способ). 500 мл водного раствора с рН 5-9, содержащего 0,5 мкг кобальта пропускают через хроматографическую колонку, содержащую 0,1 г сорбента, со скоростью 5 мл/мин. Сорбент вынимают, помещают во фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 510 нм.Example 4 (the proposed method). 500 ml of an aqueous solution with a pH of 5-9 containing 0.5 μg of cobalt is passed through a chromatographic column containing 0.1 g of sorbent at a rate of 5 ml / min. The sorbent is removed, placed in a fluoroplastic cell and the diffuse reflectance is measured at 510 nm.
Количество кобальта находят по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 0,49±0,02 мкг.The amount of cobalt is found according to the calibration graph built in similar conditions. Found 0.49 ± 0.02 mcg.
Способ характеризуется высокой чувствительностью, простотой выполнения и не требует использования дорогостоящего оборудования и вредных веществ и труднодоступных сорбентов - химически модифицированных силикагелей.The method is characterized by high sensitivity, ease of implementation and does not require the use of expensive equipment and harmful substances and inaccessible sorbents - chemically modified silica gels.
Простота синтеза сорбента позволяет проводить его получение практически в любой лаборатории, в том числе и в полевых условиях. Использование силикагеля, модифицированного полигексаметиленгуанидином и нитрозо-Р-солью, позволяет значительно снизить предел обнаружения кобальта непосредственно на поверхности сорбента, расширить диапазон определяемых концентраций в фазе сорбента по сравнению с прототипом.The simplicity of the synthesis of the sorbent makes it possible to obtain it in almost any laboratory, including in the field. The use of silica gel modified with polyhexamethylene guanidine and nitroso-R salt can significantly reduce the detection limit of cobalt directly on the surface of the sorbent, expand the range of detectable concentrations in the sorbent phase in comparison with the prototype.
Увеличение интенсивности окраски сорбента при увеличении концентрации кобальта на его поверхности позволяет использовать данный способ как тест-метод определения кобальта, пригодный для использования его в полевых условиях.The increase in the color intensity of the sorbent with increasing concentration of cobalt on its surface allows you to use this method as a test method for determining cobalt, suitable for use in the field.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140259/04A RU2374638C1 (en) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Method of detecting cobalt (ii) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140259/04A RU2374638C1 (en) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Method of detecting cobalt (ii) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2374638C1 true RU2374638C1 (en) | 2009-11-27 |
Family
ID=41476840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008140259/04A RU2374638C1 (en) | 2008-10-09 | 2008-10-09 | Method of detecting cobalt (ii) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2374638C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456592C1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method of determining cobalt (ii) |
-
2008
- 2008-10-09 RU RU2008140259/04A patent/RU2374638C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
БАСАРГИН Н.Н., КОРОЛЕВА Е.А. и др. Актуальные проблемы аналитической химии / тезисы докладов, т.2, - М., 2002, с.41, 42. * |
ДЬЯЧЕНКО Н.А., ТРОФИМЧУК А.К, СУХАН В.В. Журнал аналитической химии, 2002, т.57, №11, с.1202-1205. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456592C1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method of determining cobalt (ii) |
EA020420B1 (en) * | 2011-06-06 | 2014-11-28 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method of determining cobalt(ii) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pesavento et al. | Analytical methods for determination of free metal ion concentration, labile species fraction and metal complexation capacity of environmental waters: A review | |
Qiu et al. | A novel chemiluminescence sensor for determination of quercetin based on molecularly imprinted polymeric microspheres | |
RU2374639C1 (en) | Method of detecting iron (ii) | |
RU2374641C1 (en) | Method of detecting aluminium (iii) | |
RU2603161C2 (en) | Method of solid phase extraction malachite green dye | |
RU2456592C1 (en) | Method of determining cobalt (ii) | |
RU2374638C1 (en) | Method of detecting cobalt (ii) | |
RU2768614C1 (en) | Method of determining copper (i) | |
RU2374640C1 (en) | Method of detecting palladium (ii) | |
RU2374637C1 (en) | Method of detecting copper (i) | |
RU2605965C1 (en) | Method for solid phase extraction of toluidine blue dye | |
RU2599011C1 (en) | Method of determining palladium (ii) | |
RU2681650C1 (en) | Method for determining mercury in fish and fish products | |
RU2291422C1 (en) | Copper determination method | |
RU2287157C1 (en) | Method for detecting silver | |
Garcia et al. | Determination of iron at ng/ml level by solid phase spectrophotometry after preconcentration on cation exchange filters | |
RU2287156C1 (en) | Method for detecting palladium | |
RU2341787C1 (en) | Method of photometric determination of rhenium (vii) | |
RU2461822C1 (en) | Method of determining palladium (ii) | |
Wang et al. | A smartphone-based long optical path colorimetric turntable for selective determination of malachite green and investigation the specific adsorption behavior of the imprinted cavities within molecularly imprinted polymers | |
Ensafi et al. | Selective lanthanum ions optical sensor based on covalent immobilization of 4-hydroxysalophen on a hydrolyzed triacetylcellulose membrane | |
RU2555483C1 (en) | Method of detecting iron (ii) | |
Amelin et al. | Solid-phase fluorometric determination of Al (III), Be (II), and Ga (III) using dynamic preconcentration on reagent cellulose matrix | |
RU2221750C2 (en) | Osmium determination method | |
RU2426986C1 (en) | Method of determining palladium (ii) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101010 |