RU2391659C1 - Способ определения серебра с использованием полиметакрилатной матрицы - Google Patents
Способ определения серебра с использованием полиметакрилатной матрицы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391659C1 RU2391659C1 RU2009112760/04A RU2009112760A RU2391659C1 RU 2391659 C1 RU2391659 C1 RU 2391659C1 RU 2009112760/04 A RU2009112760/04 A RU 2009112760/04A RU 2009112760 A RU2009112760 A RU 2009112760A RU 2391659 C1 RU2391659 C1 RU 2391659C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silver
- solution
- membrane
- dithizone
- content
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к определению серебра в водных средах и фармацевтических препаратах. Способ включает приготовление раствора серебра (I), извлечение серебра (I) мембраной с иммобилизованным дитизоном, последующее ее отделение от раствора, измерение аналитического сигнала и оценку содержания серебра (I), причем в качестве мембраны применяют полиметакрилатную матрицу с иммобилизованным дитизоном, в качестве аналитического сигнала используют светопоглощение при (520±30) нм, координаты цвета или визуальную оценку интенсивности окраски оптической мембраны, оценку содержания серебра проводят по градуировочному графику методом добавок или визуально-тестовым методом. Достигается повышение чувствительности анализа. 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к методам определения серебра, и может быть использовано при его определении в природных, питьевых и минеральных водах, в технологических растворах, а также в фармацевтических препаратах.
Известен способ фотометрического определения серебра с использованием органического реагента дитизона (ГОСТ 18293-72. Вода питьевая. Определения содержания свинца, цинка, серебра). Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет однозамещенного кетокомплекса дитизоната серебра и дальнейшее его извлечение в слой четыреххлористого углерода в кислой среде. Полученный экстракт смешанной окраски фотометрируют при 620 нм.
К недостаткам способа можно отнести длительность и трудоемкость проведения экстракционного выделения серебра, использование вредных для здоровья людей органических растворителей, мешающее влияние посторонних ионов.
Необходимость использования токсичных растворителей и недостаточная стабильность растворов органических реагентов ограничивает их применение в анализе. Иммобилизация реагентов на твердый носитель позволяет проводить определение элементов в твердой фазе методами спектроскопии. В отличие от экстракционного фотометрического определения твердофазная спектроскопия не требует использования токсичных растворителей и обеспечивает экологическую безопасность анализа. Кроме того, сорбционное выделение определяемых элементов сорбентами различной природы позволяет повысить селективность определения и достичь снижения пределов обнаружения.
Известен способ определения серебра на твердой фазе методом диффузной отражательной спектроскопии (пат. 2287157, РФ, МПК G01N 31/22, G01N 21/76. Способ определения серебра / Лосев В.Н., Буйко Е.В., Трофимчук А.К. - №2005130897/04; заявл. 2005.10.05; опубл. 2006.11.10). Способ основан на сорбционном выделении серебра из растворов в диапазоне 2 М НNО3 - рН 8 силикагелем, химически модифицированным дипропилдисульфидными группами, с последующим отделением и обработкой сорбента 1·10-5-1·10-4 М раствором тиокетона Михлера в 40-60%-ном растворе спирта в воде. В результате на поверхности сорбента образуется окрашенный смешанно-лигандный комплекс серебра с функциональными группами сорбента и тиокетоном Михлера. Для оценки содержания серебра по градуировочному графику проводят измерение коэффициента диффузного отражения сорбента с полученным комплексным соединением серебра при 520 нм.
К недостаткам предложенного способа определения можно отнести сложность применяемого в способе оборудования для измерения коэффициента диффузного отражения сорбента, так как наиболее часто используемым методом в аналитических лабораториях является метод молекулярной спектроскопии, основанный на измерении поглощения света из-за его высокой способности к адаптации к широкому кругу аналитических проблем. При разработке методов определения с использованием твердой фазы, основанных на измерении светопоглощения, в качестве носителей для иммобилизации реагентов используют различные прозрачные полимеры.
Известен способ определения серебра с использованием оптической мембраны, изготовленной из поливинилхлорида с иммобилизованными реагентами на основе акридина. Метод определения серебра основан на измерении поглощения мембраны при 680 нм после ее контакта с раствором серебра (Murkovic I., Oehme I., Mohr G.J., Ferber T. and Wolfbeis O.S. Optode membrane for continuous measurement of silver ions // Mikrochimica Acta. 1995. V.121, N 1-4, P.249-258).
Недостаткам данного способа можно считать высокий предел обнаружения, а также высокую трудоемкость процесса изготовления оптической мембраны на основе поливинилхлорида, так как необходимо контролировать много факторов, особенно совместимость реагента с поливинилхлоридной мембраной. Как правило, реагенту необходимо придать высокую липофильность за счет замещения гидрофильных групп в реагенте на углеводородный остаток, что является трудоемким процессом.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ определения серебра методом спектрофотометрии с использованием триацетилцелюлозной мембраны (С.Растегарзаде, В.Резай. Оптический сенсор на основе мембраны из триацетилцеллюлозы с иммобилизованным 5-(п-диметиламинобензилиден)родамином // Журнал аналитической химии. 2008. Т.63. №9. С.985-989). Способ основан на сорбционном выделении серебра из растворов с рН 3-4 прозрачной триацетилцелюлозной мембраной с иммобилизованным 5-(п-диметиламинобензилиден)родамином, образовании окрашенного комплекса серебра с реагентом в твердой фазе и измерении поглощения при длине волны 550 нм.
К недостаткам способа можно отнести использование в процессе подготовки оптической мембраны для иммобилизации реагента вредного для здоровья людей вещества - этилендиамина, неудобный способ хранения готовой мембраны, низкую контрастность аналитической реакции и, как следствие этого, невысокую чувствительность метода.
Задачей настоящего изобретения является разработка чувствительного, экологически безопасного способа определения серебра с низким пределом обнаружения.
Решение указанной задачи достигается тем, что в способе определения серебра, включающем приготовления раствора серебра (I), извлечение серебра (I) мембраной с иммобилизованным дитизоном, последующее ее отделение от раствора, измерение аналитического сигнала и оценку содержания серебра (I), отличающемся тем, что в качестве мембраны применяют полиметакрилатную матрицу с иммобилизованным дитизоном, в качестве аналитического сигнала используют светопоглощение при (520±30) нм, координаты цвета или визуальную оценку интенсивности окраски оптической мембраны, оценку содержания серебра проводят по градуировочному графику методом добавок или визуально-тестовым методом.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что находящееся в растворе с рН 4-12 серебро извлекается полиметакрилатной матрицей с иммобилизованным дитизоном с образованием двузамещенного енольного дитизоната серебра (I), окрашенного в красно-фиолетовый цвет, имеющий в спектре поглощения максимум при длине волны 520 нм.
Иммобилизацию дитизона в полиметакрилатную матрицу размером 6×8×0,6 мм проводили его сорбцией из раствора в статическом режиме. Для этого 25 мл раствора реагента в водном растворе NaOH перемешивали с полиметакрилатной матрицей в течение 1 мин, при этом матрица окрашивалась в желто-оранжевый цвет вследствие того, что дитизон в матрице находится в енольной форме и имеет максимум поглощения при длине волны 430 нм. В исследуемый раствор с рН 4-12, содержащий серебро, вносили полиметакрилатную матрицу с иммобилизованным дитизоном, тщательно перемешивали в течение 10-30 мин, вынимали, подсушивали фильтровальной бумагой, измеряли аналитический сигнал с последующим установлением зависимости величины аналитического сигнала от содержания серебра и его оценкой.
Аналитические характеристики в сравнении с прототипом представлены в таблице 1.
Как следует из таблицы 1, чувствительность определения повышается в 2 раза по сравнению с прототипом за счет увеличения контрастности аналитической реакции. Контрастность аналитической реакции характеризуют интервалом длин волн Δλ между максимумами поглощения комплекса и применяемого реагента. В прототипе Δλ составляет около 30-40 нм, в заявляемом способе 90 нм. Улучшение контрастности происходит за счет использования в качестве определяемой формы двузамещенного енольного комплекса дитизона с серебром с максимумом поглощения при 520 нм. В экстракционно-фотометрических методиках определения серебра данное соединение не имеет значения как определяемая форма, так как не растворяется в воде и обычных органических растворителях, а вместо него используют кетокомплекс дитизона с серебром с максимумом поглощения при 462 нм [Сендел Е. Колориметрическое определение следов металлов. М.: Мир, 1964, с.731]. Енольный дитизонат серебра, образующийся в полиметакрилатной матрице, хорошо совмещается с полимерной матрицей и не влияет на ее прозрачность, что позволяет с высокой точностью проводить непосредственное измерение оптических характеристик матрицы с использованием стандартного спектрофотометрического оборудования.
Пример 1. Измерение поглощения полиметакрилатной матрицы и определение содержания серебра по градуировочному графику.
В 50 мл анализируемого раствора с содержанием серебра 0,0025-0,04 мг с рН 4-12 (NaOH, контроль рН-метром) помещали пластинку полиметакрилатной матрицы с иммобилизованным дитизоном и перемешивали в течение 10 минут, затем вынимали, подсушивали фильтровальной бумагой и измеряли поглощение при 520 нм. Содержание серебра находили по градуировочной зависимости, построенной в аналогичных условиях. Уравнение градуировочной зависимости имеет вид: A520=0,04+0,17·сAg(I) (r=0,9969), где сAg(I) - концентрация серебра (I), мг/л. Диапазон линейности градуировочной зависимости составляет 0,05-0,80 мг/л. Предел обнаружения, рассчитанный по 3s-критерию, равен 0,04 мг/л.
Пример 2. Измерение поглощения полиметакрилатной матрицы и определение содержания серебра по градуировочному графику.
В 50 мл анализируемого раствора с содержанием серебра 0,001-0,01 мг с рН 4-12 (NaOH, контроль рН-метром) помещали пластинку полиметакрилатной матрицы с иммобилизованным дитизоном и перемешивали в течение 30 минут, затем вынимали, подсушивали фильтровальной бумагой и измеряли поглощение при 520 нм. Содержание серебра находили по градуировочной зависимости, построенной в аналогичных условиях. Уравнение градуировочной зависимости имеет вид: А520=0,03+0,68·сAg(I) (r=0,9958), где сAg(I) - концентрация серебра (I), мг/л. Диапазон линейности градуировочной зависимости составляет 0,02-0,20 мг/л. Предел обнаружения, рассчитанный по 3s-критерию, равен 0,01 мг/л.
Пример 3. Измерение поглощения полиметакрилатной матрицы и определение содержания серебра методом добавок.
В 50 мл анализируемого раствора с содержанием серебра 0,0025-0,0325 мг и тот же раствор с добавками серебра 0,0025; 0,005; 0,0075 мг с рН 4-12 (NaOH, контроль рН-метром) помещали пластинку полиметакрилатной матрицы с иммобилизованным дитизоном и перемешивали в течение 10 минут, затем вынимали, подсушивали фильтровальной бумагой и измеряли поглощение при 520 нм. Содержание Ag(I) определяли графическим способом, экстраполируя до A520=0 прямую в координатах A520 (с учетом фонового поглощения) - концентрация Ag(I) в добавке.
Пример 4. Измерение координаты цвета G полиметакрилатной матрицы и определение содержания серебра по градуировочному графику.
В 50 мл анализируемого раствора с содержанием серебра 0,0025-0,04 мг с рН 4-12 (NaOH, контроль рН-метром) помещали пластинку полиметакрилатной матрицы с иммобилизованным дитизоном и перемешивали в течение 10 минут, затем вынимали, подсушивали фильтровальной бумагой. Мембраны сканировали с применением настольного офисного сканера, обрабатывали полученные изображения с помощью компьютерной программы цифровой обработки изображений «Adobe Photoshop» по светлоте в координатах R, G, В. В качестве аналитического сигнала выбран зеленый канал. Содержание серебра находили по градуировочной зависимости, построенной, сканированной и обработанной в аналогичных условиях. Уравнение градуировочной зависимости имеет вид: G=226-79·сAg(I) (r=0,9982), где сAg(I) - концентрация серебра (I). Диапазон линейности градуировочной зависимости составляет 0,05-0,80 мг/л. Предел обнаружения, рассчитанный по 3s-критерию, равен 0,04 мг/л.
Пример 5. Визуально-тестовое определение содержания серебра.
Для визуально-тестового определения серебра получены цветовые шкалы путем сканирования образцов, полученных при построении градуировочных зависимостей. Визуальное тест-определение выполняли аналогично методике, описанной в примере 1, с тем отличием, что после контакта с растворами серебра поглощение полиметакрилатных матриц не измеряли, а проводили сравнение их окраски с цветовой шкалой (см. чертеж) и полуколичественно определяли концентрацию элемента.
Пример 6. Определение содержание серебра в минеральных водах «Кристальный кедр» и «Аква Минерале», и медицинском препарате «2% р-р протаргола».
Подготовка минеральной воды к анализу. Определение Ag(I) в минеральной воде проводили после концентрирования в 10 раз упариванием с добавлением небольшого количества азотной кислоты. Для анализа отбирали аликвотную часть 10,0 мл и поступали, как указано в примере 3.
Подготовка препарата «Протаргол» к анализу. 1 мл 2% раствора препарата «Протаргол» помещали в фарфоровую чашку, приливали 3 мл концентрированной НNО3 и нагревали до растворения серебра, затем чашку охлаждали, полученный раствор переносили в мерную колбу на 25 мл и разбавляли дистиллированной водой до метки. Из полученного раствора отбирали аликвотную часть 0,1 мл и поступали, как указано в примере 3.
Результаты определения серебра (I) заявляемым способом представлены в табл.2. Правильность результатов контролировали методом «введено-найдено» и сравнением результатов определения серебра (I) в медицинском препарате «Протаргол» предложенным методом и потенциометрическим титрованием [Марьянов Б.М., Зарубин А.Г., Шумар С.В. Применение прямой регрессии для обработки кривых дифференцированного потенциометрического титрования бинарной смеси гетеровалентных ионов по реакциям осаждения // Журн. аналит. химии. 2003. Т.58. №4. С.342-347]. Для характеристики правильности использовали процентную меру правильности (δ), представляющую собой выраженное в процентах отношение найденной концентрации (среднего значения) к введенному значению концентрации Ag(I). Полученные результаты свидетельствуют о правильности и повторяемости предлагаемой методики определения Ag(I).
Преимуществом заявленного изобретения является снижение предела обнаружения в 2 раза, увеличение в 2 раза чувствительности определения за счет повышения контрастности реакции, многообразие способов измерения аналитического сигнала полиметакрилатной матрицы и оценки содержания серебра. Кроме того, заявляемый способ определения серебра не требует использования токсичных растворителей и других вредных веществ и является безопасным для здоровья людей в отличие от прототипа.
Таблица 1 Аналитические характеристики определения серебра (I) |
||||
Способ | Время отклика, мин | Уравнение градуировочной зависимости (сAg(I) - содержание серебра, µМ) | Диапазон определяемых содержаний, µМ | Предел обнаружения, µМ |
Прототип | 10 | А550=0,0628+0,0094·сAg(I) | 1,8-55,6 | 0,8 |
Заявляемое изобретение | 10 | А520=0,0421+0,0188·сAg(I) | 0,5-7,4 | 0,4 |
Таблица 2 Результаты определения Ag(I) (n=5, Р=0,95) |
|||||
Объект | Указано на упаковке | Введено | Найдено | sr | δ, % |
Минеральная вода | |||||
«Кристальный кедр» (содержание Сl- 0-19 мг/дм3) | 0,005-0,05 мг/дм3 | 0 | (0,022±0,005) мг/л | 0,18 | - |
0,05 мг/л | (0,075±0,004) мг/л | 0,04 | 106 | ||
«Аква Минерале» (содержание Сl- 50 мг/дм3) | - | 0 | - | - | - |
0,06 мг/л | (0,061±0,009) мг/л | 0,11 | 102 | ||
Медицинский препарат «2% р-р протаргола» | 0,156-0,166%* | ||||
0 | (0,153±0,017)% | 0,09 | - | ||
(0,152±0,008)** | 0,02 | - | |||
* - указанная концентрация серебра рассчитана по известному содержанию его в протарголе, которое составляет 7,8-8,3% серебра в пересчете на металл; | |||||
** - найдено методом потенциометрического титрования. |
Claims (1)
- Способ определения серебра с использованием полиметакрилатной матрицы, включающий приготовление раствора серебра (I), извлечение серебра (I) мембраной с иммобилизованным дитизоном, последующее ее отделение от раствора, измерение аналитического сигнала и оценку содержания серебра (I), отличающийся тем, что в качестве мембраны применяют полиметакрилатную матрицу с иммобилизованным дитизоном, в качестве аналитического сигнала используют светопоглощение при (520±30) нм, координаты цвета или визуальную оценку интенсивности окраски оптической мембраны, оценку содержания серебра проводят по градуировочному графику, методом добавок или визуально-тестовым методом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009112760/04A RU2391659C1 (ru) | 2009-04-06 | 2009-04-06 | Способ определения серебра с использованием полиметакрилатной матрицы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009112760/04A RU2391659C1 (ru) | 2009-04-06 | 2009-04-06 | Способ определения серебра с использованием полиметакрилатной матрицы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2391659C1 true RU2391659C1 (ru) | 2010-06-10 |
Family
ID=42681646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009112760/04A RU2391659C1 (ru) | 2009-04-06 | 2009-04-06 | Способ определения серебра с использованием полиметакрилатной матрицы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2391659C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2605965C1 (ru) * | 2015-07-22 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ твердофазной экстракции красителя толуидинового синего |
RU2613762C1 (ru) * | 2015-09-17 | 2017-03-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ определения суммы металлов с использованием полиметакрилатной матрицы |
RU2625038C1 (ru) * | 2016-08-02 | 2017-07-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием индикаторной системы медь(ii) - неокупроин |
-
2009
- 2009-04-06 RU RU2009112760/04A patent/RU2391659C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РАСТЕГАРЗАДЕ С., РЕЗАЙ Ф. - Журнал аналитической химии, 2008, т.63, №9, с.985-989. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2605965C1 (ru) * | 2015-07-22 | 2017-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ твердофазной экстракции красителя толуидинового синего |
RU2613762C1 (ru) * | 2015-09-17 | 2017-03-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ определения суммы металлов с использованием полиметакрилатной матрицы |
RU2625038C1 (ru) * | 2016-08-02 | 2017-07-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием индикаторной системы медь(ii) - неокупроин |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
MY146554A (en) | Material compositions for sensors for determination of chemical species at trace concentrations and method of using sensors | |
Gorbunova et al. | A novel paper-based sensor for determination of halogens and halides by dynamic gas extraction | |
CN110542681B (zh) | 一种数字图像比色法检测食品中亚硝酸盐的方法 | |
CN112986197A (zh) | 用于检测汞离子的比率荧光探针、荧光纸芯片和检测方法 | |
US20120275958A1 (en) | Determination method and instruments of hexavalent chromium | |
RU2391659C1 (ru) | Способ определения серебра с использованием полиметакрилатной матрицы | |
Saranchina et al. | Rapid colorimetric determination of ascorbic acid by solid phase extraction of iodine into a polymethacrylate matrix | |
Galiński et al. | Pyrrole bearing diazocrowns: Selective chromoionophores for lead (II) optical sensing | |
Tavallali et al. | A highly selective optode for determination of Hg (II) by a modified immobilization of indigo carmine on a triacetylcellulose membrane | |
Moustafa et al. | A highly selective bulk optode based on 6-{4-(2, 4-dihydroxy-phenyl) diazenyl) phenyl}-2-oxo-4-phenyl-1, 2-dihydro-pyridine-3-carbonitrile incorporating chromoionophore V for determination of nano levels of cadmium | |
Capitán-Vallvey et al. | Disposable receptor-based optical sensor for nitrate | |
Isha et al. | A chemical sensor for trace V (V) ion determination based on fatty hydroxamic acid immobilized in polymethylmethacrylate | |
CN106018401A (zh) | 一种水中氯离子含量的测定方法 | |
CN109596556A (zh) | 利用槲皮素快速简单测定废水中铅离子浓度的方法 | |
Isha et al. | Optical fibre chemical sensor for trace vanadium (V) determination based on newly synthesized palm based fatty hydroxamic acid immobilized in polyvinyl chloride membrane | |
RU2768614C1 (ru) | Способ определения меди (I) | |
Muravyov et al. | Colorimetric scales for chemical analysis on the basis of transparent polymeric sensors | |
RU2428686C1 (ru) | Способ определения кобальта (ii) c использованием полиметакрилатной матрицы | |
Capitán-Vallvey et al. | Single-use optical sensor for the determination of iron in water and white wines | |
Gumbi et al. | Direct spectrophotometric detection of the endpoint in metachromatic titration of polydiallyldimethylammonium chloride in water | |
Khimchenko et al. | Comparison of analytical potentials of detection versions in chromaticity rapid analysis using portable instruments | |
RU2327983C1 (ru) | Способ фотометрического определения родия | |
RU2567844C1 (ru) | Способ определения селена(iv) | |
RU2599517C1 (ru) | Способ определения меди | |
RU2578024C1 (ru) | Способ определения нитритов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180407 |