Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Свойства поверхностно-активных веществ и методних определения 7
1.1. Некоторые свойства ПАВ и особенности поведения их в водных растворах 7
1.2. Ионные ассоциаты органических красителей с ПАВ и, применение их в.анализе 10
Выводы к главе I 15
ГЛАВА 2. Флуоресцентные реакций элементов iii группы периодической системы 17
2.1. Флуоресцентные реакции алюминия 17
2.2. Флуоресцентные реакции галлия 24
2.3 Флуоресцентные реакции индия 31
2.4. Флуоресцентные.реакции.алюминия и галлия в растворах ПАВ 35
Выводы к главе 2 38
ГЛАВА 3. Комгогексообразование с участием пав в спектрофотометр и флуорйметрии . 41
3.1. Механизм влияния.ПАВ на спектрофотометри, ческие реакции.
3.2. Влияние пав на.флуоресцентные реакции . 48
ГЛАВА 4 Реагенты и аппаратура 51
ГЛАВА 5. Изучение флуоресцирующих ионных ассощатов органических реагентов с ПАВ-. 57
5,1. Исследование системы АПАВ - основные красители 58
5.2. Исследование системы КПАВ - анионные красители . 76
ГЛАВА 6. Изучение влияния поверхностно-активных веществ на флуоресцентные реакции элементов III группы с азокрасителями 91
6.1. Повышение чувствительности флуоресцентных реакций комплексообразования алюминия, галлия и индия с люмогаллионом ИРЕА с помощью катионных ПАВ 91
6.2. Реакция алюминия с кислотным хром сине-черным в . присутствии. ПАВ 103
ГЛАВА 7. Особенности влияния поверхностно-активных веществ на флуоресцентные реакции 122
Выводы к главе 7 132
ГЛАВА 8. Разработка новых методик анализа на основе изученных флуоресцентных реакций с участием ПАВ 135
8.1. Определение алюминия. 135
8.1.1. Определение алюминия в виде комплексного соединения с люмогаллионом ИРЕА в присутствии КПАВ 135
8.1.2. Определение алюминия в виде комплексного соединения с кислотным хром сине-черным в присутствии ПАВ 136
8.2. Определение катионных ПАВ с помощью эозина. 138
8.3. Определение анионных ПАВ с помощью основных красителей 144
Выводы к главе 8 145
Выводы 146
Литература 150
Приложение 183
- Ионные ассоциаты органических красителей с ПАВ и, применение их в.анализе
- Флуоресцентные.реакции.алюминия и галлия в растворах ПАВ
- Исследование системы КПАВ - анионные красители
- Определение алюминия в виде комплексного соединения с кислотным хром сине-черным в присутствии ПАВ
Введение к работе
Интерес к поиску и разработке высокочувствительных и селективных методов анализа определяется возрастающим требованием прежде всего практики, постоянное стремление к повышению точности, избирательности и снижению предела обнаружения вызывает необходимость искать новые пути химического анализа, совершенствовать известные методы, которыми пользуется аналитическая химия.
Одной из актуальных задач аналитической химии является снижение предела обнаружения методов анализа микроколичеств металлов, в том числе алюминия, галлия и индия, которые все большее значение приобретают в производстве легких сплавов, в качестве легирующих добавок, в полупроводниковой технике и других областях народного хозяйства. Не менее актуальной задачей является также разработка методов анализа следовых количеств ПАВ в объектах окружающей среды, так как в современных условиях охрана окружающей среды превратилась в одну из крупнейших социальных проблем. Для решения этих задач одним из перспективных методов анализа является флуоресцентный метод анализа, обладающий высокой чувствительностью.
В этом плане целесообразно дальнейшее развитие теоретических основ флуоресцентных методов анализа, изыскание новых флуоресцентных реакций, создание особых условий протекания реакций комплексообразования с участием органических растворителей и ПАВ, а также использование более сложных флуоресцирующих разно-лигандных комплексных соединений, в работах последних лет показана перспективность применения ПАВ в люминесцентном анализе. Однако систематические исследования в этой области не проводи-
лись. Немногочисленные опубликованные работы по влиянию ПАВ на флуоресцентные реакции носят в основном прикладной характер, а вопросы, относящиеся к особенностям действия ПАВ на флуоресцентные реакции, не рассматривались, интерес к использованию ПАВ в флуориметрии для разработки методов определения следовых концентраций металлов и органических соединений обусловлен специфическими свойствами ПАВ. Сочетая в себе свойства органических ионов катионного и анионного характера и проявляя специфику ПАВ, в частности, способность к солюбилизации и стабилизации структуры органической молекулы, такие вещества значительно влияют на свойства органических реагентов и их соединений с металлом. Реакции рассмотренного типа представляют особый интерес для флуориметрического анализа, так как ПАВ способствуют образованию жесткой структуры молекул органических реагентов и их комплексных соединений; при этом увеличивается интенсивность флуоресценции и значительно уменьшается расход возбуждающей энергии на безызлучательные переходы.
В настоящем исследовании изучено влияние различной природы ПАВ (содержащие разные гидрофильные группы и гидрофобные радикалы) на оптические характеристики органических реагентов кислотного и основного характера и на комплексные соединения А1(н0» &Q (ВО и In (Ш) с люмогаллионом и кислотным хром сине-черным.
Целью настоящей работы являлось изучение влияния мицеллярных и ионных растворов ПАВ на оптические характеристики флуоресцирующих соединений, выяснение вопросов химизма комплексообразования в растворах ПАВ и выявление возможностей практического использования -ПАВ в флуоресцентных реакциях.
На защиту автор выносит:
I. результаты изучения влияния ПАВ на ионном и мицеллярном
— б **
уровне на спектрофотометрические и флуоресцентные характеристики органических реагентов различного характера.
Химизм комплексообразования с участием ПАВ и некоторые особенности влияния MB на оптические характеристики комплексных соединений и органических реагентов.
Сравнительную характеристику эффективности влияния ПАВ на флуоресцирующую способность органических реагентов и комплексных соединений с помощью квантового выхода (Q) и объект тивного критерия чувствительности (л'0 ) флуоресцентных реакций.
Практическое применение изученных соединений для флуоресцентного определения ионогенных ПАВ и алюминия (пО, галлия (і), индия (ш) с повышенной чувствительностью.
-. 7 -
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Ионные ассоциаты органических красителей с ПАВ и, применение их в.анализе
Учитывая исключительную многосторонность использования технических ПАВ, объем публикуемых аналитических исследований и разработок быстро увеличивается, в связи с тем, что ПАВ обладают токсичностью, возникает необходимость тщательного контроля за содержанием синтетических ПАВ в сточных и природных водах и в самых различных объектах народного хозяйства, предельно допустимые концентрации для анионных и неионогенных ПАВ составляют 0,2-0,5 мг/л и 0,4-2,0 мг/л соответственно.
Флуориметрические методы определения ПАВ, основанные на измерении интенсивности флуоресценции образующихся соединений до настоящего времени в литературе отсутствуют. Опубликована одна работа [4] , в которой разработан метод определения АПАВ по тушению флуоресценции, поэтому в настоящем обзоре рассмотрены некоторые наиболее широко применяемые спектрофотометрические методы определения ПАВ.
Принцип спектрофотометрического метода определения синтетических ионных ПАВ заключается в образовании ассоциатов при вза имодействии противоположно заряженных ионов органических реагентов и ПАВ. Сообщения, посвященные разработке методов анализа ио-ногенных ПАВ, появились в 1939 г., в то время как анализом неио-ногенных ПАВ начали заниматься спустя ю лет. первые работы по анализу амфотерных поверхностно-активных веществ появились после I960 г. применяемые в этом случае методы основаны главным образом на способности амфотерных ПАВ проявлять в кислой среде свойства КПАВ а в щелочной среде - свойства АПАВ. Примерно в этот же период появились работы по анализу смесей ПАВ [5].Определение анионных ПАВ.
Для количественного определения АПАВ преимущественно используют экстракционно-фотометрические методы. Сущность этих методов заключается в том, что образующийся комплекс (ионный ассоциат) краситель - ПАВ экстрагируют несмешивающимся с водой органическим растворителем и проводят фотометрирование в области длин волн, соответствующих максимумам поглощения, первым методом количественного определения АПАВ был метод Джонса [з] , который применил в качестве реагента метиленовый голубой, позже этот метод был модифицирован многими исследователями и сейчас служит стандартным методом анализа АПАВ в природных и сточных водах. Значительно позже был предложен новый более простой и точный метод с азу-ром [б]. Кроме того, преимущество этого метода по сравнению с использованием метиленового голубого : в том, что проводят однократную экстракцию вместо трехкратной, чувствительность повысилась в 2 раза (с 0,04 мг/л до 0,02 иг/л). Метод определения АПАВ с азуром используется для определения остаточного количества анионных ПАВ на посуде [б]. Довольно часто применяют для определения АПАВ основные красители акридиновый оранжевый [7], родамин В [e]f а также трифенилметановые красители: метиленовый зеленый, бриллиантовый зеленый, метиловый фиолетовый, этиловый фиолетовый [9-И].
Обилие методов определения анионных ПАВ, мало отличающихся друг от друга как по чувствительности, так и по селективности побудило авторов работы [12] провести сравнение ряда реагентов: азура, метиленового зеленого, бриллиантового зеленого, фуксина основного, кристаллического фиолетового, малахитового зеленого, метилового фиолетового, ферроина, метиленового голубого, толуиди-нового синего, все эти реакции довольно чувствительны, но мало селективны. Самой чувствительной реакциейна АПАВ оказалась реакция с бриллиантовым зеленым, предел обнаружения 0,016 мкг/мл при степени извлечения ассоциата хлороформом - 99$«
Для разработки методов определения АПАВ используют также электроноакцепторные красители: ремакрил синий в и красный 2BL , иодид 1-метил-4(4-диэтиламинофенилазо)пиридиния и бромид 1-(4-ни-тробензил)-4-(4-диметиламинофенилазо)пиридиния, иодид 1-(4- N -метилпиридилазо)-4-аминофенилазонафтол и некоторые другие для определения АПАВ в речной воде [із]. С помощью этих реагентов определяют АПАВ в речной воде на уровне (1-2) .10"%.Определение катионныхпАВ
Несмотря на все возрастающее применение КПАВэ способов их количественного определения разработано сравнительно мало, первым методом был метод Ауэрбаха [5] применившего бромфеноловый синий. Образовавшийся ионный ассоциат экстрагируется органическими растворителями, сам бромфеноловый синий в этих условиях не экстрагируется. Метод пригоден для определения относительно больших количеств органических оснований, рекомендуют применять также для определения ШІАВ бромтимоловый синий [14]. Метод довольно трудоемкий и не нашел широкого применения, достаточно надежно КІЇАВ можно определять с азокрасителем оранжевым п» чувствительность метода - 8 мг/л [к]# Определению не мешают АПАВ, оксиэти-лированные спирты и алкилфенолы. поскольку азокраситель оранжевый и с КЛАВ при 2 рН 8 дает нестойкое соединение, его предложили заменить пикриновой кислотой и предел рН расширился до 12Имеются литературные данные по определению КЛАВ с дитизоном [14], бенгальским розовым [17], бромкрезоловым красным, феноловым красным [іб], эритрозином [17], эриохром черным Т [19], ализариновым красным С [14]. Но эти методы менее распространены в практике определения КПАБ, хотя вполне пригодны для контрольных определений.йагнезон ИРЕА рекомендуется для определения бисчетвертичного аммониевого основания - этония в медицинских препаратах [20] Светопоглощение подчиняется закону Бера в интервале 100-600 мкг в ю мл хлороформа. Более удобным (безэкстракционным) методом для определения этония является определение с дисульфофенилфлуороном [21]« Кроме того, этот метод отличается и более высокой чувствительностью, прямолинейная зависимость этония наблюдается в интервале 1-20 мкг/мл.
В последнее время появились работы, позволяющие определять катионные ПАВ по принципу, несколько отличающемуся от ранее известного [14-21] Для анализа АПАВ и НПАВ работы подобного рода отсутствуют. Факт влияния КПАВ на фотометрические характеристики комплексных соединений многих металлов с органическими реагентами замечен давно и наблюдаемые эффекты использовались в основном для снижения предела обнаружения при определении металлов [22-25] Чернова и сумина [2б] впервые применили эти системы не только для определения многих металлов, но и самих КПАВ. Проведенное ими
Флуоресцентные.реакции.алюминия и галлия в растворах ПАВ
Применение ПАВ в фотометрическом анализе расширило возможности и перспективы использования органических реагентов в аналити х Флуоресцентные реакции на индий в растворах ПАВ в литературе не описаны. ческой химии. В присутствии ПАВ значительно понижается предел обнаружения и контрастность фотометрических реакций. В то же время в литературе встречаются единичные работы по применению ПАВ в флуориметрических методах анализа. Так, для флуориметрического определения алюминия с использованием органических реагентов и ПАВ в литературе описано 3 работы, для галлия-4, а для индия такие работы вовсе отсутствуют в литературе.
Выполненные исследования в области разработки флуориметрических методов определения алюминия и галлия с участием ПАВ в основном представлены учеными Японии. В работе [20l] показано, что использование поверхностно-активных веществ при комплексообразовании алюминия с люмогаллионом значительно повышает эффективность реакции. Авторы указанной работы изучили влияние различной природы ПАВ (анионных, катионных и неионных) на флуоресцентные характеристики комплексного соединения алюминия с люмогаллионом и показали, что АПАВ (додецил-бензолсульфонат натрия) не влияет на интенсивность флуоресценции, КПАВ (тетрадецилдиметилбензиламмоний хлорид) понижает ее (по мнению авторов, за счет диссоциации комплекса), а НПАВ (нонилфено-ксиполиэтиленоксиэтанол) значительно повышает интенсивность флуоресценции (приблизительно в б раз). Кроме того, было установлено, что в спектрах флуоресценции наблюдается небольшой сдвиг - 15 нм в присутствии НПАВ в более коротковолновую область. В работе [202] также показано эффективное влияние НПАВ на флуоресцентные характеристики комплексного соединения алюминия с морином, при использовании конденсата оксидов этилена и пропилена в качестве ПАВ чувствительность определения алюминия повышается в Ю раз по сравнению с обычным методом. Описан метод определения алюминия с 8-оксихинолин-5-сульфокислотой и метилтриоктиламмонием в экстрак ционном варианте [203]. Было изучено влияние поверхностно-активных веществ на спектры поглощения и флуоресценции комплексного соединения галлия с лю-могаллионом [204]. В качестве катионного ПАВ исследовано тетра-децилдйметилбензиламмоний хлорид, анионного - додецилбензолсуль-фонат натрия, неионогенного - монолауриловый эфир полиэтиленгли-коля, прибавление КЛАВ вызывает значительное увеличение интенсивности флуоресценции, но со временем она исчезала. АПАВ вызывает слабое уменьшение интенсивности, а НПАВ - сильное увеличение интенсивности флуоресценции, которая остается постоянной в течение 2 дней, в работе изучены оптимальные условия образования комплексного соединения GO-(in) с люмогаллионом, обсуждено влияние НПАВ на спектральные характеристики, прибавление неионогенных ПАВ к раствору комплекса приводит к увеличению интенсивности флуоресценции и заметному сдвигу волны (17 нм) максимума флуоресценции в более коротковолновую область, а в спектрах поглощения сдвига не наблюдалось. Ценное-действие НПАВ авторы.использовали для определения от 0,008 до 0,06 мкг/мл галлия (ш). Эти же авторы [205] синтезировали реагент додециллюмогаллион, обладающий поверхностно-активными свойствами и образующий с галлием комплекс со стехиометрией 1:1, не флуоресцирующий в водных растворах и интенсивно флуоресцирующий в мицеллярных растворах НПАВ (монолауриловый эфир полиэтиленгликоля) благодаря связыванию комплекса с мицеллой гидрофобным радикалом.
Определению 0,151 мкг/мл галлия не мешают At » 6e(IV),CoCn),M/ (П),Р6(П)»2Ь(П), Железо (го) предварительно восстанавливают аскорбиновой кислотой, а Си (п) маскируют тиосульфатом. Аналогичная работа выполнена этими же авторами позже [20б], но вместо додецильного радикала люмогаллион содержит гек-сильный остаток. Этот реагент при рн 2,7-4,0 образует с галлием комплекс, экстрагирующийся метилизобутилкетоном. Интенсивность флуоресценции в органической фазе приблизительно в 25 раз больше, чем в водной, а в растворах монолаурилового эфира полиэтиленгли-коля - в Ю раз. Авторы этой работы объясняют значительное повышение флуоресценции в растворах НПАБ связыванием комплекса с мицеллой неионогенного ПАВ благодаря наличию в хелате гексильной группы.
Применение монолаурилового эфира полиэтиленгликоля описано для реакции галлия с люмогаллионом в инжекционном флуориметричес-ком методе [207]. . Из приведенного обзора литературы видно, что для металлов Ш группы периодической таблицы элементов - алюминия, галлия и индия предложено довольно много флуориметрических методов определения с применением большого числа органических реагентов. Количество методов флуориметрического определения этих металлов заметно возросло в последние годы в связи с появлением новых,синтезированных органических реагентов и более детального изучения и усовершенствования известных флуориметрических методов анализа. Следует отметить также значительное развитие в эти годы теоретических основ флуориметрии. уделяется большое внимание изучению химизма флуориметрических реакций, устанавливается состав комплексов, константы диссоциации, изучается состояние элементов и органических реагентов в процессе комплексообразования, обсуждается строение комплексов и др. характеристики, предложен и теоретически обоснован объективный критерий чувствительности флуоресцентных реакций & Q и использован для сравнения чувствительности изученных флуоресцирующих комплексов алюминия, галлия (ш) и индия (щ) с рядом органических реагентов, обсуждаются ряд факторов,
Исследование системы КПАВ - анионные красители
Еатионные ПАВ вследствие высокой токсичности применяются значительно реже в народном хозяйстве. Для их определения предложены экстракционно-фотометрические методы с использованием органических красителей, которые не обладают достаточно высокой чувствительностью и не всегда могут обеспечить контроль за предельно-допустимыми концентрациями этих веществ, поэтому разработка высокочувствительных методов определения катионных ПАВ и изучение химизма комплексообразования в системе КЛАВ -органический краситель анионного характера представляет теоретический и практический интерес, учитывая высокую чувствительность флуориметри-ческого метода анализа, нами исследована возможность его применения для определения КЛАВ.
Было обнаружено, что в результате взаимодействия КЛАВ с кислотными красителями образуются комплексные соединения типа ионных ассоциатов. В качестве кислотных красителей были исследованы эозин, эритрозин, бенгальский розовый А и Б, а в качестве катионных ПАВ - двухзарядное бисчетвертичное аммониевое основание - этоний, однозарядные - цетилтриметилам-моний бромид, тетрадецилпиридиний бромид, гетилпиридиний бромид. Кислотно-основные _ха акте истики_оксиксантеновых_кр_а Ксантеновые красители - производные флуоресцеина - широко используются как анионные лиганды в спектрофотометрических и флуоресцентных методах анализа. Галогенпроизводные флуоресцеина эозин, эритрозин, бенгальский розовый А и Б являются двухосновными кислотами, первой ионизируется карбоксильная группа нейтральной молекулы и появляется неподеленная пара электронов, что усиливает электронодонорные свойства, интенсивность окраски и яркость флуоресценции, при дальнейшем повышении рН происходит ионизация второй гидроксильной группы, при этом длина волны основного максимума поглощения практически не изменяется, а интенсивность окраски возрастает приблизительно в 2-5 раз, флуоресценции-в 15-20 раз. Однозарядные формы ГПФ характеризуются двумя максимумами поглощения, у двухзарядных форм наблюдается сглаживание более коротковолнового максимума. Молекулярные формы красителей окрашены в бледно-розовый цвет, плохо растворимы в воде.
Введение в молекулу флуоресцеина галогенов сопровождается длинноволновым смещением максимумов поглощения и флуоресценции ( -20 нм) и тем сильнее, чем больше число атомов галогенов и выше их атомная масса. Особенно большое влияние введение галогенов оказывает на величину квантового выхода (табл. 5.4).Влиние_ЩШї іа_оптич телей. для работы применяли ІСГ М водные растворы очищенных ди-натриевых солей эо, ЭР, БРА и БРБ. Водные растворы КПАБ (Kf2-10" М) готовили растворением навесок (Ю 2М) и дальнейшим разбавлением дистиллированной водой (КГ М).Было обнаружено, что ассоциаты КПАВ с кислотными красителями экстрагируются хлороформом и обладают желто-оранжевой флуорес-ценцией ( А макс. = 550-560 нм).
Окраска и интенсивность флуоресценции хлороформных экстрактов КПАВ-ЭО изменяется при добавлении ацетона к водному раствору, с повышением концентрации ацетона в водной фазе наблюдается резкое увеличение интенсивности флуоресценции экстрактов. На рис.5.10 в виде иллюстрации представлена зависимость интенсивности флуоресценции хлороформного экстракта ЦТМА-ЭО от концентрации ацетона в водной фазе. Экстракция в других системах ЭО-КПАВ (ТДП, ЦП, ЭТ) также повышается при добавлении: ацетона к водному раствору. Наибольшая интенсивность флуоресценции комплекса наблюдается при введении в водный раствор 20-40$ по объему ацетона, интенсивность и окраска хлороформного экстракта КПАВ-ЭО-АЦ остаются постоянной в течение не менее б часов, но при действии возбуждающего света ( 6= 546 нм) интенсивность флуоресценции со временем уменьшается и наблюдается обесцвечивание экстрактов вследствие фотохимического окисления эозина. Следует заметить, что интенсивность флуоресценции и окраска хлороформных экстрактов ассоциатов КПАВ-ЭО-АЦ значительно зависит от содержания ацетона в водной фазе, при увеличении количества ацетона в водной фазе до 40 об.% интенсивность флуоресценции экстракта с течением времени мало изменяется (рис.5.II). Повышение устойчивости экстрактов КПАВ-ЭО к действию возбуждающего света с увеличением содержания ацетона в водной фазе, оче видно, обусловлено склонностью последнего к донорно-акцепторному взаимодействию и образованию сольватов.
Исследована зависимость экстракции ассоциата КПАВ-ЭО от рН водной фаз», в интервале рН 6-7 (рис.5.12, кривая і) в присутствии 40 об,% ацетона наблюдается максимальная интенсивность флуоресценции экстракта, в отсутствие ацетона оптимальное значение рН сдвигается в более кислую область (рис.5.12, кривая 2).Концентрация эозина 2.10""% является оптимальной для полного связывания КЛАВ, если концентрация его в растворе 4,4.10"%. Были изучены спектры поглощения (СП) и флуоресценции (СФ) хлороформного раствора, содержащего эозин, ПАВ и ацетон (рис.5.13, кривые 2,4) и в отсутствие ПАВ (рис.5.15, кривые 1,3). Положение максимумов СП и СФ хлороформных экстрактов ЦТМА-30-АЦ не изменяется с увеличением концентрации ацетона в водной фазе, максимум поглощения находится при 540 нм, а флуоресценции - около 570 нм. Для сравнения на этом же рисунке приведены СП и СФ хлороформного экстракта раствора, содержащего 30 и ацетон. Свечение и окраска растворов ионных ассоциатов обусловлены эозином, поэтому для всех КПАВ максимумы СП и СФ хлороформных экстрактов не изменяются, в то же время оптические характеристики ионных ассоциатов в значительной степени зависят от природы органического реагента, на основании Q и 6=46 Q бьіло P03 6110 сравнительное изучение хлороформных экстрактов ионных ассоциатов галогенпроизводных флуоресцеина с этонием.
Как видно из таблицы 5.5 наибольшее значение квантового выхода и объективного критерия чувствительности флуоресцентных реакций имеет место в случае этония с эозином, ионные ассоциаты этония с эритрозином, бенгальским розовым Б обладают значительно меньшими квантовыми выходами и объективными критериями чув
Определение алюминия в виде комплексного соединения с кислотным хром сине-черным в присутствии ПАВ
Люмогаллион ИРЕА впервые был использован японскими учеными [97], которые показали, что этот реагент является одним из наиболее чувствительных реагентов для определения алюминия. Затем эта реакция была модифицирована многими учеными при помощи нагревания и использования НПАВ, при этом повышалась чувствитель ность реакции (табл.6.1). Описан метод определения алюминия с наиболее низким пределом обнаружения - 5.КГ 5 мкг/мл [юо], хотя градуировочный график приведен для концентраций алюминия на порядок выше. Нами показано, что применение катионного ПАВ для реакций комплексообразования алюминия с люмогаллионом ИРЕА позволяет снизить предел обнаружения алюминия этой реакцией, показана возможность определения следовых количеств алюминия без его предварительного отделения от мешающих примесей с пределом обнаружения - 3.I0"""5 мкг/мл. В качестве катионного ПАВ был использован этоний. Эту реакцию можно применить для определения алюминия в днепровской водопроводной воде без предварительного концентрирования. Методика_оп еделения. В мерную колбу на 25 мл помещают 0,5мл водопроводной воды, подкисляют разбавленной Н28О4 Д РН 2, кипятят и охлаждают. Затем прибавляют I мл 1.10- раствора лю могаллина, устанавливают рН 5 при помощи разбавленных растворов H2SO4 и кон далее прибавляют 2,5-3,0 мл ОД М раствора этония и разбавляют до метки дистиллированной водой. Через 5-Ю мин измеряют интенсивность флуоресценции при длине волны 570 нм с помощью интерференционного светофильтра, пропускающего свет с длиной волны 546 нм. количество алюминия находят по градуировоч-ному графику, стандартные растворы готовят аналогично с содержанием алюминия 0,02-0,15 мкг в 25 мл раствора. Концентрация рабочего раствора алюминия - 0,1 мкг/мл.
Правильность результатов анализа проверяли методом добавок. При выполнении анализа следует соблюдать предлагаемый порядок сливания растворов: к водному раствору, содержащему следовые количества алюминия, добавляют люмогаллион и устанавливают необходимое значение рН, а затем добавляют КПАВ и доводят растворы до метки дистиллированной водой. В холостом опыте при определении алюминия с люмогаллионом ИРЕА в присутствии катионных ПАВ свечение практически отсутствует, так как люмогаллион в водном растворе и в растворе, содержащем ПАВ, не флуоресцирует. В результате пяти параллельных определений найдено, что содержание алюминия в водопроводной воде составляет 0,138-0,004 мг/л при р=0,95. Кислотный хром сине-черный предложен для определения алюминия в различных объектах. При взаимодействии алюминия с КХСЧ образуется комплексное соединение, которое при облучении светом с длиной волны 546 нм флуоресцирует оранжево-красным светом. В присутствии мицеллярных растворов ПАВ увеличивается интенсивность флуоресценции комплексного соединения, сам реагент обла дает незначительной флуоресценцией, поэтому при использовании этого реагента для определения микроколичеств алюминия следует учитывать свечение холостого опыта. Изученную нами реакцию комплексообразования алюминия с КХСЧ в присутствии ПАВ мы применили для определения AI в шахтных водах после различной технологической обработки.
Метод, на наш взгляд, очень удобен тем, что мешающее влияние ионов может сказываться только в относительно высоких концентрациях, так, например, в анализируемых образцах рассола. В остальных образцах вод мешающие элементы присутствовали в концентрациях, которые не препятствовали определению AI в этих водах (см.табл.8.1). Определение алюминия в образце рассола проводили при разбавлении пробы в ЮО раз. В таблице 8.1 приведены содержания элементов в шахтных водах после различной технологической обработки. МЁ125Н?а_опр_еделения. в мерную колбу на 25 мл вносят і мл анализируемой пробы, подкисляют НгЪОц до рн 2, оставляют на Ю мин, затем прибавляют 0,5 мл 1.10- раствора КХСЧ для всех проб, за исключением рассола, в пробу рассола, содержащую большие количества посторонних ионов, добавляют I мл 1.10 % раствора КХСЧ. Устанавливают рн 5 с помощью аммиачно-ацетатного буферного раствора, очищенного от следов алюминия, реакцию можно проводить и в отсутствие буферного раствора, но при этом следует очень.тщательно устанавливать одинаковое значение рН для всех растворов. Затем добавляют 2,5-3,0 мл.0,1 Н раствора этония (з мл 0,1 М ДДС или 2,5 мл 1Л0"2М Тр Х-ЮО) во все растворы, в том числе и в растворы для холостого опыта, так как интенсивность флуоресценции водного раствора КХСЧ хотя и незначительна, но все же повышается, в присутствии ПАВ. Растворы разбавляют дистиллированной, .водой до метки. Через Ю мин измеряют.интенсивность флуоресценции при = 570 нм ( s 546 нм). растворы для градуиро v
