CC BY
23УДК 547.541.2.
Али Зал оглу Залов 1, Гюльнар Аллахверди гызы Гусейнова 2
12Азербайджанский государственный педагогический университет, Баку, Азербайджан
1Институт нефтехимических процессов Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан 1ali_zalov@mail. ru 2 [email protected] Автор, ответственный за переписку: Гусейнова Гюльнар Аллахверди гызы,
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ЭКСТРАКТИВНОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ
Аннотация. Представлены результаты исследований в области экстрактивного спектрофотометрического определения ионов некоторых металлов, в частности железа, меди и кобальта в аналитической химии. Показаны основные экстрагенты, используемые для экстрагирования ионов ряда металлов с последующим определением полученного комплекса спектрофотометрическим методом.
Ключевые слова: экстракция, спектрофотометрия, ионы металлов, экстрагенты, лиганды, комплексные соединения
1 2 Ali Z.ogly Zalov , Gulnar Allaxverdi gizi Huseynova
1,1Azerbaijan state pedagogical university, Baku, Azerbaijan
1 Institute of petrochemical processes of the National academy of sciences of Azerbaijan, Baku
Corresponding author: Huseynova Gulnar Allaxverdi gizi, [email protected]
DETERMINATION OF SOME METAL IONS BY EXTRACTIVE SPECTROPHOTOMETRY
Abstract. The results of studies in the field of extractive spectrophotometric determination of ions of some metals are presented. The main extractants used for the extraction of ions of a number of metals are shown, followed by the determination of the obtained complex by the spectrophotometric method.
Keywords, extraction, spectrophotometry, metal ions, extractants, ligands, complex compounds
1. Железо
В работе [1] димеркаптофенол (ДМ) предлагается в качестве нового чувствительного реагента для чувствительного для экстрактивного спектрофотометрического определения Fe(II). ДМ в присутствии гидрофобных аминов реагирует с Fe(II) в диапазоне рН 5,3-7,2 с образованием окрашенного комплекса. Хлороформ, дихлорэтан и четыреххлористый углерод оказались лучшими экстрагентами. Спектр поглощения Fe(II)-DM-Am комплексы в хлороформе проявляют максимальное поглощение при 552-583 нм. Было замечено, что цвет был мгновенным и стабильным. Линейные градуировочные графики были получены для
©Залов А.З., Гусейнова Г.А., 2022
0,03-4,2 мкг/мл Fe. Расчетная молярная поглощательная способность составила (3,08-4,33) х 104 дм3/моль см-1, а чувствительность метода по Сандалу составила 1,29-1,82 нг/ см2. Стехиометрия комплекса установлена как 1:1:2 методом сдвига равновесия, и подтверждена методом относительной урожайности, прямой линии Асмуса и кривых пересечения. Этот метод может быть успешно применен для определения Fe(Ш).
Простой, экономичный и осуществимый спектрофотометрический метод был разработан для определения Fe (II) с использованием лиганда основания Шиффа 2-((^)-4-гидрокси-3-метокси-5-((E)-тиазол-5-илдиазенил)бензилиден)амино)бензойной кислоты
(MThBABA) [2]. Было синтезировано основание Шиффа традиционным, а также микроволновым методом и характеризовался элементным анализом. MThBABA извлекает Fe(II) количественно (99,65%) в н-бутанол из водного раствора с рН в диапазоне 5,7 - 6,9. Интенсивный пик при 480 нм (Хтах) наблюдали в экстракте н-бутанола. Закон Бера соблюдается в более широком диапазоне концентраций от 1 до 12 мкг/мл для Fe (II). Молярная абсорбционная способность и чувствительность Сэнделла для системы Fe-MThBABA составила 13449 л/моль см-1 и 0,0705 мкг/см2 соответственно. Непрерывная вариация Иова и метод мольного отношения подтверждает, что экстрагированный комплекс (Fe:MThBABA) имеет состав 1:1. Предлагаемый метод является быстрым, чувствительным, воспроизводимым и точным, и он удовлетворительно применяется для определения железа в рудных и фармацевтических пробах.
Целью работы [3] являлась разработка спектрофотометрического метода в видимом
у 3+ 1
диапазоне для количественного определения Fe в фармпрепарате на основе комплексообразования с метилтимоловым синим. Реакция протекала при температуре 30° и оптическая плотность оставалась постоянной через 25-30 мин; полученный комплекс синего цвета имел максимальное поглощение при 628 нм. Соотношение комбинаций было установлено методом непрерывных вариаций Джоба. В ацетатном буфере (pH= 5) Fe3+ образует комплекс в соотношении 1:1 с метилтимоловым синим. Закон Ламберта-Бера выполнялся в области концентраций (2-6) мкг/мл; калибровочная кривая описывается линией регрессии А= 0,1025° (мкг/мл)-0,0013 с коэффициентом корреляции из R2= 0,9997. Для валидации метода были изучены следующие параметры: линейность, точность, предел обнаружения, предел количественного определения и извлечения. Доверительный интервал среднего извлечения ранжировался с 98,79 до 101,13 %. Невмешательство вспомогательных веществ в раствор делает метод пригодным для определения обычной дозы железа в полимальтозных комплексах. Этот видимый спектрофотометрический метод был применен
3+
для определения концентрации Fe в полимальтозном комплексе железа.
В работе [4] представлен 2,6-дитиол-4-метилфенол (ДТМФ) как фотометрический реагент для экстрактивного спектрофотометрического определения железа (III). Реагент ДТМФ в присутствии аминофенолов (АП) давал мгновенную и устойчивую красную окраску с железом (III) в диапазоне рН от 4,2 до 5,3. Закон Бера применим в диапазоне 0,4 - 20 мкг/мл при 550-556 нм. Установлено, что предел обнаружения составляет 9,3-9,7 нг/мл. Стехиометрия комплекса установлена как 1:2:2 ^е:ДТМФ:АП) методом сдвига равновесия, относительного выхода, прямой линии Асмуса и методом кривых пересечения. Представлены стандартное отклонение и коэффициент дисперсии. Предложенный метод успешно применен для определения Fe (III) в фармацевтических, пищевых и растительных образцах.
Разработан спектрофотометрический метод определения Fe(III) с использованием 5-бромсалицилиден-2-аминотиофенола (BSATP) в качестве экстрагирующего реагента [5]. Реагент образует окрашенный комплекс, который количественно экстрагируется хлороформом при рН 8,2. Метод подчиняется закону Бера в диапазоне от 1 до 10 частей на миллион. Молярная абсорбционная способность составляет 16460 л/моль см-1 и чувствительность Сэнделла 0,01639 мкг/см2.соответственно. Предлагаемый метод очень чувствителен и избирателен. Этот метод был успешно применен к синтетическим и коммерческим образцам.
Предложен новый реагент ацетофенон-2',4'-дигидроксисемикарбазон для чувствительного спектрофотометрического определения Fe(III) [6]. Он был синтезирован и охарактеризован методами ЯМР, ИК и элементным анализом. Авторы предлагают селективный спектрофотометрический метод определения следовых количеств Fe(III) с использованием A24DHS в качестве спектрофотометрического реагента (Xmax = 350 нм) в кислой водной среде (pH = 3,4). Закон Бера выполняется в диапазоне концентраций от 1 до 5
частей на миллион. A24DHS образует комплекс фиолетового цвета в соотношении 1:2.
2 1 Чувствииельность по Сэнделлу 0,01024 мкг/см с молярной абсорбцией 4048,0 л/моль см- .
Предложенный метод был успешно применен для определения железа в таблетках, рудах и
сплавах.
Спектрофотометрическим методом исследовано комплексообразование железа (III) с 3-((2-гидроксифенил)диазенил)пентадионом-2,4 и диантипирилметаном и установлен высокоселективный метод определения его микроколичеств в природных объектах [7]. Установлено, что при рН 2,0-2,5 в присутствии диантипирилметана Fe(III) образует с реагентом интенсивно окрашенный разнолигандный комплекс Fe(III)-R-DAM при соотношении компонентов 1:2:1. При образовании разнолигандного комплекса наблюдается батохромный сдвиг и гиперхромный эффект по сравнению с бинарным комплексом. Определены оптимальные условия образования одноименных и разнолигандных комплексов Fe(III) и рассчитаны основные спектрофотометрические характеристики. Спектрофотометрическим методом определены константы устойчивости комплексов и установлено, что разнолигандный комплекс Fe(III)-R-DAM обладает высокой устойчивостью: lgß(Fe-R)=5,76±0,10; lgß(Fe-R-DAM)=14,65±0,26. Разработан и применен новый высокоселективный спектрофотометрический метод определения железа(Ш) для определения его количества в вулканических горных породах.
Определение железа в обогащенных пищевых продуктах является обязательным для многих мировых регулирующих органов. Однако спектроскопические методы требуют больших инвестиций, что ограничивает их применимость, особенно в развивающихся странах. Поэтому альтернативой могут стать простые, жизнеспособные и аналитические методы с достаточной чувствительностью. В работах [8,9] был разработан чувствительный, простой и жизнеспособный метод спектрофотометрии для определения железа в пшеничной и кукурузной муке после процедуры экстракции по температуре помутнения (CPE). Сначала аналит образовывал комплексом с 2-(5-бром-2-пиридилазо)-5-диэтиламинофенолом (Br-PADAP) в присутствии поверхностно-активного вещества октилфеноксиполиэтоксиэтанола (Triton X-114). Для оптимизации ЦПЭ оценивали переменные: рН среды, стехиометрию комплекса, концентрацию ПАВ и солей. Линейность аналитической холостой пробы была получена с использованием квадратного корня из поглощения (Abs) для корректировки остатков кривой. Точность была ниже 5%, а точность варьировалась от 97 до 101%. Пределы обнаружения и количественного определения составляли 0,004 мкг/мл.-1 и 0,01 мкгмл -1 соответственно. Метод применен для исследования содержания железа в 14 марках фортифицированной муки. Концентрация железа варьировала от 0,435 до 3,62 мг/100 г и от 0,570 до 3,15 мг/100 г в пшеничной и кукурузной муке соответственно. Содержание железа во всех марках, исследованных в этой работе было примерно в 10 раз ниже значения, требуемого (ANVISA). Количество железа в обогащенных пищевых продуктах было удовлетворительно определено с помощью простого, чувствительного и недорогого спектрофотометрического метода.
Целью работы [10] было обосновать простой, точный и точный спектрофотометрический метод определения железа в железодефицитных препаратах, а именно Фероглобин В12, Фероза-Ф и Фероза. Предлагаемый метод основан на реакции железа с роданидом аммония после влажного сбраживания исследуемых препаратов HNO3 и H2O2. Исследовано влияние рН, температуры, времени выдержки и концентрации тиоцианата на определение железа в препаратах, содержащих железо. Xmax составляла 430 нм, а молярная абсорбционная способность 0,0399 л/моль см-1. Линейная регрессия находилась в
диапазоне 0,5-60 мкг/мл для содержания железа в гемоглобине. Установлено, что предел обнаружения и предел количественного определения составляют 0,040 и 0,122 мкг/мл для железа соответственно, а коэффициент корреляции линейной регрессии равен 0,998. Показатели восстановления варьировались от 99,63 до 100,20%. Этот простой и быстрый метод может быть использован для определения железа в железодефицитных препаратах в фармацевтических лабораториях.
В работе [10] авторы разработали и проверили относительно недорогие жидкостные спектрофотометрические методы для измерения железа (Fe) и меди (Си), часто двух наиболее распространенных переходных металлов в мелких твердых частицах (PM2,5). В этом методе Fe количественно определяют посредством образования светопоглощающего комплекса феррозин-Fe(II) (поглощение при 562 нм). Аналогичный колориметрический метод, который формирует комплекс батокупроин-Сиф, поглощающий свет при 484 нм, был разработан и апробирован для измерения WS и общей Си. Эти методы были применены к 24-часовым интегрированным пробам фильтров. На основе аэрозолей РМ2,5, концентрации общего и водорастворимого Fe и Си хорошо согласуются с измерениями масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ГСР-МБ) (наклоны 1,0 ± 0,1, г2 > 0,89)/ 2. Кобальт
Возможность использования 5-(4-гидроксибензилиден)-2,4-тиазолидиндиона (Ь) для фотометрического определения кобальта (II) изучено в работе [11]. Дихлорметан, хлороформ и углерода тетрахлорид были лучшими экстрагентами. При однократной экстракции хлороформом извлекается 97,6% кобальта. Комплекс кобальта (II) экстрагируют хлороформом в диапазоне рН 4,2-5,5. Максимальный аналитический сигнал при комплексообразовании кобальта с Ь наблюдается при 528 нм. Молярный коэффициент поглощения 3,22х104. Соотношение компонентов в комплексе Со:Ь = 1:2. Экстракт комплекса кобальта претерпевает основной закон светопоглощения при концентрации 0,2516 мкг/мл. По результатам спектрометрического фотометрического исследования кобальта (II) С Ь метод был разработан для определения кобальта в различных объектах.
Разработан высокочувствительный и простой метод концентрирования и определения следовых количеств кобальта в природных водах и почвах методом спектроскопии диффузного отражения [12]. Метод основан на применении нового сорбента-силикагеля, последовательно модифицированного полигексаметиленгуанидином и натриевой солью 2-нитрозо-1-нафтол-4-сульфокислоты (нитрозо-Ы-соль). Определены оптимальные условия твердофазной экстракции кобальта (II): время перемешивания, рН и объем раствора, поверхностная концентрация реагента. При сорбции образуются интенсивно окрашенные комплексы кобальта (III) с нитрозо-Ы-солью, имеющие полосу в спектре диффузного отражения с максимумом при 530 нм. Разработан сорбционно-фотометрический метод определения кобальта непосредственно в фазе сорбента по окраске его комплекса с нитрозо-Ы-солью методом спектроскопии диффузного отражения. Линейность калибровочной кривой зависела от поверхностной концентрации нитрозо-Ы-соли. Для поверхностной концентрации нитрозо-Ы-соли 2,8 мкмоль/г линейность сохранялась в диапазоне концентраций 0,05-5,0 мкг Со на 0,100 г сорбента или 0,005-0,50 мкг/мл, если сорбцию проводили из 10 мл раствора. По мере уменьшения поверхностной концентрации реагента диапазон линейности градуировочной кривой сужался. Предел обнаружения рассчитывался как 0,01 мкг на 0,100 г сорбента (или 1 нг/мл при сорбции из 10 мл раствора) и не зависел от поверхностной концентрации реагента. Метод применен для определения кобальта в природных водах и почвах.
В работе [13] предложена процедура многокоммутируемого проточного анализа для спектрофотометрического определения кобальта в пресной воде с использованием приборной установки уменьшенных размеров и повышенной экономической эффективности. Метод основан на каталитическом действии Со(П) на окисление Тирона пероксидом водорода в щелочной среде с образованием комплекса, поглощающего излучение при 425 нм. Фотометрическое обнаружение было выполнено с использованием самодельного
фотометра на основе светодиодов (LED), предназначенного для использования проточной кюветы с длиной оптического пути 100 мм для повышения чувствительности. После выбора адекватных значений переменных проточной системы соблюдение закона Бера-Ламберта-Бугера наблюдалось для концентраций стандартных растворов в диапазоне 0,13-1,5 мкг/л 'Со(П). Другие полезные функции, включая относительное стандартное отклонение 2,0% (n = 11) для образца с 0,49 мкг/л Co(II), предел обнаружения 0,06 мкг/л Co(II) (n = 20), была достигнута аналитическая частота 42 определения проб в час и образование отходов 1,5 мл на определение.
В статье [14] описан простой, быстрый и недорогой способ приготовления нового биосорбента на основе модификации волокон мисвака NaOH (AT-Miswak-F). Синтезированный сорбент АТ-Мисвак-Ф был использован в качестве эффективного сорбента для извлечения и концентрирования ионов металлов группы железа из различных проб воды. В этом исследовании было установлено, что ионы Fe(III), Co(II) и Ni(II) полностью извлекаются (100%) в диапазоне рН 3-7 и скорости потока 0,3-2,0 мл /мин. Также сорбционная емкость АТ-Мисвак-Ф по Fe(III), Co(II) и Ni(II) составляет 0,54, 0,24 и 0,15 ммоль/г соответственно. Равновесие лучше всего описывалось моделью изотермы Фрейндлиха ( R 2 = 0,793), а начальные константы скорости составляли 0,077, 0,054 и 0,035 ммоль/г мин-1 соответственно. В оптимизированных условиях метод показал предел обнаружения 1,4, 2,8 и 2,1 нг / мл для ионов Fe(III), Co(II) и Ni(II) в пробах воды с относительными стандартными отклонениями 2,6% ( n = 4). Метод был успешно применен для определения ионов Fe(III), Co(II) и Ni(II) в пробах морской, грунтовой и загрязненной воды.
В данной работе был разработан простой и быстрый метод определения кобальта в пробах витамина В12 и воды [15]. Процедура основана на предварительном концентрировании элемента с помощью дисперсионной жидкостной микроэкстракции (DLLME) и последующем обнаружении с помощью цифровой колориметрии изображений. ДМЭ проводили с трихлорэтиленом (экстракционный растворитель) и этанолом (диспергирующий растворитель). Элемент экстрагировали в виде комплекса с 2-(2-тиазолилазо)-п-крезолом (ТАК). Оптимальные условия работы были получены с помощью одномерной оптимизации. Изучаемыми переменными были рН, объем экстракционного растворителя и объем диспергирующего растворителя. В оптимальных условиях метод показал предел обнаружения 0,9 мкг/л и прецизионность (относительное стандартное отклонение) 4,0% для 25,0 мкг/л растворов кобальта. Методика применялась для определения кобальта в пробах витамина В12 и воды. Метод представляет собой простую, быструю и недорогую процедуру, представляющую собой прекрасную альтернативу определению кобальта в анализируемых образцах.
Ониевая система была классифицирована как простой метод экстракции растворителем с координацией и ассоциацией ионов, разработанный для объединения с экстракцией точки помутнения (CPE), чтобы стать более чувствительным, селективным, главным образом, быстрым и экологически чистым методом [16]. Также с его помощью выделяют и извлекают Co(II) для определения в реальных пробах. Спектрофотометрическое исследование для ониевых разновидностей Co (II) показывает, что длина волны для максимального поглощения составляла 292 нм, оптимальные условия для максимальной эффективности экстракции составляли 10 ppm Co (II) в присутствии 0,8 М HCl с использованием 1*10-4 М метилстеарата (МС) нагревание при 90°С в течение 15 мин. При наличии 0,6 мл неионогенного поверхностно-активного вещества TritonX-100. Это исследование направлено на то, чтобы показать электролит, эффект интерференции наряду со спектрофотометрическим определением Co (II) в различных образцах, и оно имеет очень низкий предел обнаружения (D, L = 0,012 ppm), количественный предел (Q, L = 0,030 ppm) и (RSD% = 0,017) в 3 ч/млн.
Оптимизированы условия комплексообразования кобальта (II) с ГНТФ и Ам (ДФА и ТФА), такие как время образования комплекса (300 минут), рН среды (рН оп 3,6-5,2), избыток
реактива и условия выполнения закона Бугера-Ламберта-Бера (0,06-20 мкг/5 мл). Исследованы спектральные характеристики комплекса (Х= 560-565 нм) и реагента ГНТФ (Х= 295 нм), которые показали высокую чувствительность и контраст (Х= 265-270 нм) и истинный молярный коэффициент (в= (3,4 -3,6)х 10 4) поглощения света. Мольное соотношение кобальт:агент определяют двумя методами; метод сдвига равновесия и метод прямой линии Асмуса, и в обоих случаях состав Co:HNTPh:Am = 1:2:2. Показаны интервал подчинения закону Бугера-Ламберта-Бера (0,06-20 мкг/5 мл) и чувствительность по Сенделю 0,0111-0,0175 мкг/см . На основании полученных результатов и выявленных закономерностей разработана фотометрическая методика определения кобальта (II) с ГНТФ и Ам. Изучена избирательность разработанной методики. Разработанная методика применяется для анализа различных объектов, полученные результаты обрабатываются методом математической статистики [17].
Комплексообразование и жидкостно-жидкостная экстракция в системах, содержащих Со(П), 2-гидрокси-5-тиофенолы (НТР)-2-гидрокси-5-аминотиофенол (НЛТР) и 2-гидрокси-5-нитротиофенол (НЛТР), гидрофобные амины ^т) {2-(Ы,Ы-диметиламинометил)-4-бромфенол (ЛP1) и 2-(Ы,Ы-диэтиламинометил)-4-метилфенол (АР2)}, вода и хлороформ были исследованы в работе [18]. Установлены оптимальные условия для экстракции Со: рН, время экстракции, концентрации реагентов НТР и Am. Результаты показывают, что извлеченные виды могут быть представлена общей формулой (АмН+)[Со(НТР)2], где Со находится в +2 окисленном состоянии, а НТР находится в депротонированной форме. Следующие ключевые константы и характеристики были установлены для обеих систем: константы экстракции (Кех), константы ассоциации (Р), константы равновесие (Keq), коэффициенты восстановления длины волн максимальной абсорбции (Хтах),
молярной абсорбции, Чувствительность $апёе11, интервалы приверженности Закон Бера, пределы обнаружения и пределы количественного определения. Ион-ассоциат с Am более стабилен и экстрагируемые (1^ех =12,84-13,68, ^р = 10,57-10,94, = 5,3-5,9, R = 97,3-
98,2 %). Закон Бера для системы с этим реагентом наблюдается в более широком интервал концентраций (0,5-100 мкг х5 см Со) с более высокий молярный коэффициент поглощения (в' = 2,62-3,01 х 104 л/моль см-1 при Хтах = 540-565 нм).
3. Медь
Разработан чувствительный, точный и быстрый спектрофотометрический метод определения Си (II) в аналитических пробах с использованием нового хромогенного реагента азо-Шиффа основания 1-((4-(1-(2-гидроксифенилимино)этил)-фенил) )диазенил)нафталин-2-ол (НРЕБЫ) [19]. Синтезированный новый лиганд (азо-Шиффово основание) образовал комплекс с медью (II) и был охарактеризован с использованием УФ/видимой спектроскопии,
1 13
ИК-спектров, спектров Н-ЯМР, С-ЯМР, молярной электрической связи и измерения их температур плавления. Полученный комплекс имел коричневый цвет с максимумом поглощения при Хтах = 500 нм при рН = 9. Закон Бера соблюдается в диапазоне концентраций от 1,7 до 5,4 мкг/мл. Значения молярной абсорбции и чувствительности по
4 -1 2
Сэнделлу комплекса Си(П) составили 0,5038 • 10 л /моль см и 0,0039 мкг/см соответственно. Структуру полученного комплекса исследовали методами непрерывного варьирования, мольного отношения и наклонного анализа. Полученные результаты показали, что комплекс имеет молярное соотношение (1:2) (М:Ь), и эти результаты показали, что этот метод был более чувствительным, более точным благодаря расчету ^е, Еге1, RSD) %. Этот метод применялся для определения Си(П) в сплаве.
Исследование [20] включало получение и диагностику нового лиганда 4,5-бис(4-метоксифенил)-2-(м-толилдиазенил)-1Н-имидазола) (ВМТ - азосоединения.. Показано использование этого реагента для экспресс-спектроскопии на ион меди (II) в бинарном растворе воды. Цвет фиолетовый с ионом и показывает наибольшее поглощение при X тах = (573) нм (рН = 8). Было обнаружено, что это реагент со стабильностью более (24 часов), когда рН лучше всего с соблюдением Закон Бера в диапазоне концентраций (0,1-6,0 мкг/мл). Влияние нескольких факторов, включая величину эффекта поглощения концентрация
реагента, время реакции, маскирующий агент, последовательность добавления и влияние различных параметров, таких как влияние катионов и анионов, и влияние ионной силы и температурного воздействия. Комплекс исследовали при различны молярных соотношениях реагент - металл,
В работе [21] разработан новый селективный и высокочувствительный спектрофотометрический метод определения меди (II) с использованием нового хромогенного реагента К,№-биссалицилиден-2,3-диаминопиридина (И21Р). Поглощение измеряли при Хшах = 414 нм. Условия эксперимента были оптимизированы, и закон Бера соблюдался в диапазоне концентраций 6,35-318 мкг/л -меди. Молярная абсорбционная способность комплекса была рассчитана и составила 1,46 х 105 л/ моль см-1. Пределы обнаружения и количественного определения были рассчитаны и составили 6,38 мкг/л и 21,27 мкг/л соответственно. Рассчитанное относительное стандартное отклонение (п =5) составило 0,62% для стандартного раствора, содержащего 63,5 мкг/л меди (II). Исследованы интерференционные эффекты обычных ионов и представлена статистическая оценка полученных результатов. Разработанный метод применен для определения меди в пробах воды. Надежность и точность разработанного метода подтверждена анализом эталона сточных вод.
Разработан новый спектрофотометрический метод проточной инжекции для определения ионов Си(П) в аналитической пробе. Метод основан на взаимодействии ионов Си(П) с реагентом 1-(4-(1-(2-гидроксифениламино)этил)фенил)диазенил)нафталин-2-ол (ГФЭДН) [22]. В присутствии буфера. раствор имеет рН, равный 9, с образованием водорастворимого стабильного комплекса, который имеет максимальное поглощение при 500 нм. Закон Бера выполняется в диапазоне 0,5-10 мкг/мл с пределом обнаружения (сигнал/шум=3) 0,2213 мкг/мл и пределом количественного определения 0,7377 мкг/мл и относительными стандартными отклонениями 0,65 %. Влияние химических и физических параметров было тщательно учтено, и предложенная процедура была успешно применена для определения ионов Си(П) в аналитической пробе с хорошей точностью и правильностью. В этой работе описан простой, селективный и недорогой спектрофотометрический метод оценки следовых концентраций Си2+ в воде, основанный на его реакции с хромогенным реагентом, а именно 4-амино-3-меркапто-6-[2-(2-тиенил)винил]-1,2,4-триазин-5(4Н)-оном (АМТ). Реакция между ионами меди (II) и реагентом АМТ дает комплекс [Си(Ь)(К03)(Н2 0)2]*Н20, где Ь представляет собой молекулу АМТ с группой КН. Образовавшийся комплекс имеет острый и четко выраженный пик при Хшах = 434 нм с молярной абсорбцией (в) 1,90 х
4 1 2
10 л/моль см- и коэффициентом Сэнделла 0,003 мкг/мл . Поглощение [Си(Ь)(К0з)(Н20)2]*Н20 подчиняется закону Бера в диапазоне 0,7-25 мкг/мл с пределом обнаружения 0,011 мкг/мл. Валидность представленного метода была установлена путем определения Си2+ в сертифицированных стандартных образцах и реальных пробах морской и водопроводной воды. Результаты сравниваются с данными, полученными при измерении концентрации меди с помощью ИСП-ОЭС. Химическая структура комплекса Си(П)-АМТ была полностью охарактеризована методами БТ-ГО., ББМ, ББХ, ТОЛ и ББК
Разработаны три спектрофотометрических метода определения меди (Си) в спирте сахарного тростника с использованием хромогенных реактивов неокупроина, купризона и батокупроина [23]. Были оптимизированы экспериментальные условия, такие как концентрация реагента, концентрация восстановителя, рН, концентрация буфера, порядок добавления реагентов и стабильность комплексов. Рабочий диапазон был установлен от 1,0 до 10,0 мкг/мл с коэффициентами корреляции >0,999 для всех трех оптимизированных методов. Методы были оценены в отношении точности с помощью испытаний на добавление и восстановление при пяти уровнях концентрации, и полученное восстановление варьировалось от 91 до 105% (п =3). Прецизионность выражалась как ЯББ (относительное стандартное отклонение) со значениями в диапазоне от 0,01 до 0,17% ( п= 10). Метод с использованием хромогенного реагента купризона показал наибольшую молярную абсорбцию, за ним следовали батокупроин и неокупроин. Методы применялись для
определения Cu в спирте из сахарного тростника, и результаты сравнивались с эталонным методом с помощью пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии (ПААС). Растворы калибровочных кривых для анализа FAAS готовили в 40% (об./об.) спиртовой среде в диапазоне концентраций от 0,5 до 5 мкг/мл. Измерения для определения Cu проводили при длине волны 324,7 нм. Полученные концентрации меди в образцах спирта из сахарного тростника из Бразилии составляли от 1,99 до 12,63 мкг/мл, и примерно в 75% образцов концентрация меди превышала предел, установленный бразильским законодательством (5,0 мкг/мл или 5,0 мг/л).
Спектрофотометрическим методом изучено комплексообразование меди (II) с 1-фенил-2-(2-гидрокси-4-нитрофенилгидразо)бутадионом-1,3 в присутствии CPCl, CPBr и CTMABr [24]. Определены оптимальные условия их образования и рассчитаны спектрофотометрические характеристики. Исследовано влияние посторонних ионов на комплексообразование. Метод был также изучен для фотометрического определения меди в банане, грибах и горохе.
В монографии [25] представлены специфические и селективные реагенты для определения железа и меди спектрофотометрическим методом. В нем представлены методы для каждой группы или класса реагентов, включая условия, длину волны и интерференцию других ионов в образцах. Это уникальное руководство для исследователей в области аналитической химии, от фармацевтических до лабораторий мониторинга окружающей среды, работающих с продуктами на основе железа и меди.
Простой, быстрый и эффективный метод предварительного концентрирования для определения Cu (медь) и Ni (никель) был разработан с применением микроэкстракции дисперсии жидкость-жидкость с использованием поверхностно-активных веществ (SA-DLLME) в сочетании с УФ-видимой спектрофотометрией в морских бурых водорослях [26]. Комплексообразующим агентом был 1-(2-пиридилазо)-2-нафтол (ПАН). Влияние различных экспериментальных параметров на стадии экстракции, включая тип и объем растворителя для экстракции, тип и количество поверхностно-активного вещества, ионную силу, время экстракции, рН. Исследовали количество лиганда, время и скорость центрифугирования. В оптимальных условиях эксперимента хорошая линейность наблюдалась в диапазоне 0,1100,0 мкг/л для аналитов при пределах обнаружения 0,031 и 0,033 мкг/л для Ni и Cu соответственно. Предложенная методика была использована для анализа Ni и Cu в морских бурых водорослях. Были получены хорошие извлечения для образцов с добавками в диапазоне 100-118 %. С помощью этого метода содержание металлов в водорослях из залива Чабахар (Юго-Восточный Иран) было определено в диапазоне 12,80-39,46 мкг/л.
Предложен селективный и чувствительный спектрофотометрический метод определения меди по образованию красно-коричневого хелата при рН 3,5 (3-4) с 2,3,4,6/-тетрагидрокси-3/-сульфоазобензолом (ТГСА) [27]. Молярная абсорбционная способность комплекса с соотношением металлов и лигандов 1:2 составляет 4,03 х 104 л/моль см-1 при 485 нм. Его условная константа устойчивости (log K) равна 7,98. Разработанный метод подчиняется закону Бера для 0,032-1,905 мкг/мл Cu(II). Элементы группы 1А, элементы группы 2А, редкоземельные элементы, элементы группы 7А, фосфаты, аскорбиновая кислота и катионы не мешают определению меди. Предлагаемый метод является быстрым и простым, и его можно легко применить к сертифицированным сплавам и фармацевтическим препаратам для определения меди.
Была представлена процедура экстракции температуры помутнения для предварительного концентрирования ионов меди, никеля и кобальта в различных образцах [28]. После комплексообразования с оксимом метил-2-пиридилкетона (MPKO) в щелочной среде ионы аналита количественно экстрагируются в фазу, богатую тритоном X-114, после центрифугирования. 1,0 моль/л HNO3 азотной кислоты в метаноле добавляли к обогащенной ПАВ фазе перед ее анализом методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии (ПААС). Были оптимизированы принятые концентрации для MPKO, Triton X-114 и HNO3, температура бани, скорость центрифугирования и время. Пределы обнаружения (3 SDb/m)
1,6, 2,1 и 1,9 нг/мл для Cu2+, Co2+ и Ni2+ наряду с коэффициентами концентрирования 30, а также для этих ионов и обогащения коэффициент 65, 58 и 67 для указанных ионов соответственно. Показана высокая эффективность экстракции по температуре помутнения для определения аналитов в сложных матрицах. Предложенная методика применялась для анализа биологических проб природных и сточных вод, почвы и крови.
В работе [29] представлены два новых тиазолилазокрасителя: 1-[(5-бензил-1,3-тиазол-2-ил)диазенил]нафталин-2-ол (BnTAN) и 1-[5-(4-сульфонамидобензил-4-метил- 1,3-тиазол-2-ил)диазенил]нафталин-2-ол (SABnMeTAN) как возможные реагенты для спектрофотометрического определения меди(П) в пробах воды в виде хелатного комплекса. Вещества синтезированы впервые и охарактеризованы методом ЯМР. Основные характеристики лигандов, такие как молярные коэффициенты поглощения и константы протонирования, оценивали спектрофотометрически. Разработан неэкстракционный метод последовательного инжекторного спектрофотометрического определения меди( II ) в присутствии Тритона Х-100. Линейный диапазон калибровочного графика наблюдался от 0,063 до 1,270 мг/л, а предел обнаружения 0,044 мг/л. Метод SIA сравнивали с соответствующим ручным методом и применяли для определения меди( II ) в водопроводной и речной воде.
Предложен новый, простой, экспрессный, селективный и экологически чистый метод определения ионов Cu(II), основанный на образовании комплекса этих ионов с салофеном в качестве лиганда с последующей дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракцией нейтрального вещества. гидрофобный комплекс, образующийся в органической фазе, и пламенная атомно-абсорбционная спектрофотометрическая детекция. Были изучены и оптимизированы различные факторы, в том числе рН раствора пробы, концентрация салофена как комплексообразующего реагента, тип и объем экстракционного и диспергирующего растворителей, а также время экстракции, влияющие на эффективность экстракции ионов Cu(II) и ее последующий аналитический сигнал. . В оптимизированных экспериментальных условиях предел обнаружения (3о) и коэффициент обогащения были получены равными 0,60 мкг/л и 49 соответственно на 10,0 мл раствора пробы. Индекс потребления составил 0,20 мл, градуировочный график был линейным в диапазоне 3,0-120 мкг/л. Относительные стандартные отклонения для шести повторных измерений 5,0, 20,0 и 50,0 мкг/л ионов Cu(II) составили 4,1%, 1,5% и 1,8% соответственно. Предложенный метод также успешно применялся для выделения и определения ионов Cu(II) в различных пробах воды и пищевых продуктов с удовлетворительными результатами [30]
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1.Kuliyev K.A., Verdizade N.A., Mamedova Sh. A. Development of Extractive Spectrophotometric Methods for the Determination of Iron(III) with Dimercaptophenole and Heterocyclic Diamines // J. Chem. Soc. Pak. 2019. Vol. 41, N 6. pp. 993-1003
2.Makhijani R. Extractive Spectrophotometric Method for Determination of Iron (II) using Ligand 2-(((Z)-4-Hydroxy-3-Methoxy-5-((E)-Thiazol-5-Yldiazenyl)Benzylidene)Amino) Benzoic Acid As an Analytical Reagent // International Journal of Advanced Research in Science, Communication and Technology. 2021. Vol. 7, N 2. pp. 752-758
3.Totan M., Antonescu E., Gugor F. Quantitative Spectrophotometric Determinations of
3+
Fe in Iron Polymaltose Solution // Indian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2018. N 3. pp. 268273
4.Kuliyev K.A., Plotnikova S.E., Gorbunova E.M. Extractive spectrophotometric determination of Iron(III) using 2, 6-dithiol-4-methylphenol and aminophenols // Journal of Advanced Apllied Scientific Reseach. 2017. Vol. 1, N 10. pp. 42-49
5.Patil S.K., Kulkarni S.W., Janwadkar S-P. Solvent extraction and spectrophotometric determination of Fe(III) by using 5-bromo salicylidene-2-aminothiophenol (BSATP) as an analytical reagent // International Journal of ChemTech Reseaqrch. 2017. Vol. 10, N 6. pp. 311-314
6.Yadav D., Arts S., Apte V. Solvent-extraction coupled with spectrophotometry ofr determination of iron in tablet, ore and alloy // International Journal of Multidisciplinary Educational Research. 2019. Vol. 8, N 8. pp. 12-19
7.Abiyeva A.Y., Kuliyeva F.V., Naghiyev Kh. J. Spectrophotometry determination of iron (III) with 3-((2-hydroxyphenyl)diasenyl)pentadione-2,4 and diantipyrulmethane // Az. Chem. Journal. 2019. N 2. pp. 40-43
8.Elgailani I., Alamary H. Determination of Iron Content in Iron Deficiency Drugs by UV-Visible Spectrophotometer // Orbital - The Electronic Journal of Chemistry. 2017. Vol. 9, N 3. pp. 151-156
9 Oliveira-Silva A-F., Castro W., Andrade F. Development of spectrophotometry method for iron determination in fortified wheat and maize flours // Food Chem. 2018. Vol. 242, N 1. pp. 205-210
10.Yang Y., Dong G., Weber R. A Method for Liquid Spectrophotometric Measurement of Various Forms of Iron and Copper in Ambient Aerosols // Reports of Georgia Institute of Technology. 2021. N 3. pp. 72-76
11.Zalov A.Z., Kuliyev K.A., Shiraliyeva S.M. Extraction-photometric determination of cobalt (II) with 5-(4-Hydroxybenzylidene)-2,4-tiazolidindion in different // Journal of Pharmacognosy and Phitochemistry. 2019. Vol. 8, N 1. pp. 2612-2616
12.Didlukh-Shadrina S., Losev V.N., Mukhina A.N. Determination of Cobalt in Soils and Natural Waters Using Silica Gel Modified with Polyhexamethylene Guanidine and Nitroso-N-Salt // Journal of Chemistry Education Research and Practice. 2018. N 2. pp. 62-71
13.Magalhaes T., Reis B. A Sensitive Photometric Procedure for Cobalt Determination in Water Employing a Compact Multicommuted Flow Analysis System // Applied Spectrosc. 2017. Vol. 71, N 9. pp. 2154-2163
14.Moawed E.A., El-Ghamry M., El-Hagrasy M. Determination of iron, cobalt and nickel ions from aqueous media using the alkali modified miswak // Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences. 2017. Vol. 23. pp. 43-51
15.Azevedo-Lemos V., Junior I., Santos L. A New Simple and Fast Method for Determination of Cobalt in Vitamin B12 and Water Samples Using Dispersive Liquid-Liquid Microextraction and Digital Image Analysis // Water, Oil and Soil Pollution. 2020. Vol. 334. pp. 231-237
16.Azooz E., Wannas F., Jawad S. Developed Cloud Point Extraction Coupled with Onium System for Separation and Determination Cobalt in Biological Samples // Research Journal of Pharm and Tech. 2021. Vol. 14, N 2. pp. 594-598
17.Zalov A.Z., Maharramov A.M., Suleymanova G.S. Extraction Study on the Colour Reaction for Cobalt (II) with the 2-hydroxy-5-nitrothiophenol - Di-, triphenylamine - Water -Chloroform System // Journal of Applied Sciences. 2018. Vol. 4, N 7. pp. 21-33
18.Aliyev S.A., Suleymanova E.I., Magarramova L.M. Liquid-Liquid Extraction and Spectrophotometric Characterization of A New Ternary Ion-Association Complex of Cobalt(II) // International Journal of Innovative Science, Engineering and Technology. 2018. Vol. 5, N 8. pp. 52-62
19.Raafid E., Muneer A., Hadi-Kadhim S. Spectrophotometric Determination of Cu(II) in Analytical Sample Using a New Chromogenic Reagent (HPEDN) // Indonesian Journal of Chemistry. 2020. Vol. 20, N 5. pp. 1080-1084
20.Atiyah M., Hussain A-F. Spectrophotometric Determination of Micro Amount of Copper (II) Using a New of (Azo) Derivative, Study of Thermodynamic Functions and Their Analytical Application // Sys Rev. Pharm. 2020. Vol. 11, N 10. pp. 171-181
21.Babayeva K., Demir S., Andac M. A novel spectrophotometric method for the determination of copper ion by using a salophen ligand, N,N'-disalicylidene-2,3-diaminopyridine // Journal of Taibah University for Science. 2017. Vol. 11, N 5. pp. 808-814
22.Alharthi S., Al-Saidi H. Spectrophotometric Determination of Trace Concentrations of Copper in Waters Using the Chromogenic Reagent 4-Amino-3-Mercapto-6-[2-(2-Thienyl)Vinyl]-
1,2,4-Triazin-5(4H)-One: Synthesis, Characterization, and Analytical Applications // Journal of Applied Sciences. 2020. N 2. pp. 342-348
23.Soares S., Costa S., Araujo R. Comparison of Spectrophotometry Methods for the Determination of Copper in Sugar Cane Spirit // Journal of AOAC International. 2018. Vol. 101, N 3. pp. 876-882
24.Ayvazova A., Mughalovam G., Chiraqov F. Spectrophotometric method for determination of copper (II) microquantities in a banana, mushrooms and pea // New Materials, Compounds and Applications. 2019. Vol. 3, N 1. pp. 23-28
25.Goswani A., Agarwal S. Spectrophotometric Determination of Copper and Iron : Reagents and Methods // De Gruyter. 2021. N 4. pp 268
26.Gharanjik R., Nassir M., Hashemi H. Spectrophotometric Determination of Copper and Nickel in Marine Brown Algae after Preconcentration with Surfactant Assisted Dispersive LiquidLiquid Microextraction // Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering. 2020. Vol. 39, N 3. pp. 117-126
27.Guray T. Validated UV-Vis Spectrophotometric Method for the Determination of Copper using 2,3,4,6/-Tetrahydroxy-3/-Sulfoazobenzene in Real Samples / Journal of Chemical Society of Pakistan. 2018. Vol. 40, N 3. pp. 529-535
28.Ghaedi M., Shokrollahi A., Ahmadi F. Cloud point extraction for the determination of copper, nickel and cobalt ions in environmental samples by flame atomic absorption spectrometry // Journal of Hazardous Materials. 2008. Vol. 150, N 3. pp. 533-540
29.Bazel Y., Tupys A., Ostapiuk Y. A simple non-extractive green method for the spectrophotometric sequential injection determination of copper(II) with novel thiazolylazo dyes // RSC Advances. 2018. Vol. 8, N 29. pp. 15940-15950
30.Baqherian G., Chamjanqali M., Evari H. Determination of copper(II) by flame atomic absorption spectrometry after its perconcentration by a highly selective and environmentally friendly dispersive liquid-liquid microextraction technique // Journal of Analytical Science and Technology. 2019. Vol. 10, N 3. pp. 16-23
Информация об авторах
А.З. Залов - доктор химических наук, зав. кафедры химии АГПУ.
Г.А. Гусейнова — докторант Института нефтехимических процессов НАНА.
Information about the authors
A.Z. Zalov - doctor of chemical sciences, chief of department of chemistry ASPU
G.A.Huseynova - doctoral candidates Institute of Petrochemical Processes of ANAS.
