Содержание к диссертации
Список используемых сокращений и обозначений 4
Введение б
ГЛАВА I. Фотометрическое поэлементное определение
лантаноидов в смеси, основанное на разли
чии в их ряду характера и степени комплек-
сообразования и экстракции 9
1.1. Методы, основанные на использовании
конкурирующих лигандов и зависимости
образования окрашенных комплексов от рН jq
1.2. Методы определения лантаноидов в их
смеси, основанные на использовании
экстракции 14
1.3. Совокупное спектрофотометрическое
определение концентраций компонентов
в их смеси 18
ГЛАВА 2. Изучение условий образования и экстраги-руемости разнолигандных комплексов в системах:- лантаноид-ализаринкомплекеон-во-да-фторид; лантаноид-пиридилазорезорцин-тетрафенилборат-вода-органический растворитель.... 25
-
Реагенты, средства измерения, измерения 25
-
Комплексообразование лантаноидов с АК при разных рН в присутствии фторида и
без него 27
2.3. Комплексообразование и экстрагируемость
в системах Z/i, -IIAP-TSB-HgO органичес
кий растворитель 42
ГЛАВА 3. Совокупное спектрофотометрическое опре
деление лантаноидов с использованием их
разнолигандных комплексов с АК и F~ , с
ПАР и ТФБ 46
3.1. Совокупное определение лантаноидов в их '
смеси с использованием зависимости экстра
гируемости от рН их разнолигандных комплексов
с ПАР и ТФБ 47
3.2. Совокупное определение концентрации лантанои
дов в смеси с использованием зависимости
комплексообразования от рН в системе
/л - АК - /f--H20 76
ГЛАВА 4. Использование экстрагируемости комплексов'
лантаноидов с Д2ЭШК с целью их частичного
разделения и экстракционно-фотометрического
определения 86
-
О необходимости частичного разделения лантаноидов при одновременном их определении в смеси 86
-
Проверка концентрационного диапазона постоянства и "аддитивности" экстрагируемости лантаноидов с Д2ЭГВД 91
-
Примеры одновременного определения лантаноидов в их смеси после предварительного частичного их экстрагирования с Д2ЭГШ 93
-
О перспективе использования сочетания экстрагируемости лантаноидов с Д2ЭГШК с их последующим одновременным определением 95
Итоги работы 98
Л и т е р а т ур а 99
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
(s/1/l'- ализарин комплексон
$2 - оптическая плотность при i-oft длине волн
А - вектор-столбец светопоглощения
АД - вектор отклонения измеренной оптической плотности
д4-Г- транспонированная матрица
$ - бутилацетат
Q, - вектор-строка концентраций
С - концентрация J-го компонента
- определенная концентрация
С - заданная концентрация
' У
УС- ди-2-этилгексилфосфорная кислота JA- этилендиаминтетрауксусная кислота О,,. - диагональный элемент обратной матрицы
- прямоугольная матрица коэффициентов молярного погрешения S*- - коэффициент молярного погашения у"-го компонента при 0' I-ой длине волн Т'*- транспоративная матрица /Г - число параллельных анализов Л/1 - лантаноид М - расчетная матрица /??.. - элемент расчетной матрицы т - число компонентов П - число длин волн JUftff- метод наименьших квадратов 0/? - I - ( 2-пиридилазо )- резорцин /%Г - тетрафенилборат #,&1с*]~ равновесные концентрации ПАР и АК
S\ - дисперсия светопоглощения J*f - дисперсия концентраций /-го компонента # - степень экстрагируемости.
Введение к работе
Широкое использование лантаноидов в различных областях современной техники и технологии ставит задачу оперативного и достаточно точного их определения в сложных материалах.
Близость химических свойств этих элементов вызывали затруднение в применении^простого и достаточно точного варианта спек-трофотометрического метода, основанного на использовании комплексов с органическими лигандами, обеспечивающими низкий предел обнаружения лантаноидов. Современные методы поэлементного разделения лантаноидов не всегда достаточно эффективны и воспроизводимы и пока еще продолжительны. Поэтому изучение возможностей совокупного (одновременного) определения лантаноидов в их смеси по измерению суммарного свойства вполне актуально.
Основная цель работы - это изучение возможности одновременного определения концентраций лантаноидов в их смеси по комбинированному использованию измерений спектральной зависимости све-топоглощения от длины волны и образования и экстрагируемости разнолигандных комплексов этих элементов от рН.
Для изучения такой возможности необходимо было найти систему, в которой с лантаноидами образуются интенсивно окрашенные комплексы, экстрагируемость которых в органические растворители значительно зависит от условий экстракции и существенно отличается для каждого элемента в ряду лантаноидов, т.е. возможность одновременного определения лантаноидов должна быть связана с значительным увеличением вклада информации о концентрациях отдельных лантаноидов при измерении суммарного сигнала и соответственно в системе линейных уравнений, используемой при расчете
7 концентраций компонентов в смеси.
Для реализации такой возможности определения лантаноидов были выбраны системы:
1) Лантаноид - пиридилазорезорцин (ПАР) - тетрафенилборат (ТФБ)- - вода - бутилацетат (БА).
2) Лантаноид - ализарин комплексон (АК) - фторид - вода.-
Проведено изучение условий образования и экстрагируемости разнолигандных комплексов в этих системах, определены их коэффициенты светопоглощения в зависимости от длины волны и рН и с использованием предварительного частичного отделения некоторых лантаноидов с помощью ди-2-этилгексил фосфорной кислоты опробовано совокупное их определение в смеси.
Как основные результаты выполненной работы на защиту выносятся следующие положения:
Изменения в ряду лантаноидов образования и экстрагируемости их разнолигандных комплексов в зависимости от рН может быть использовано в комбинации со спектрами поглощения при одновременном фотометрическом определении этих элементов в смеси;
Системы лантаноид - АК - ^0 - фторид и лантаноид - ПАР - - ТФБ - Н^О - БА достаточно информативны для одновременного фотометрического и экстракционно-фотометрического определения лантаноидов. Комбинирование результатов измерений суммарного светопоглощения при разных длинах волн и разных рН образования и экстрагируемости комплексов лантаноидов в этих системах при водит к улучшению метрологических характеристик одновременного определения концентраций этих элементов в их смеси;
При анализе смеси всех лантаноидов для выделения нескольких компонентов и последующего их одновременного определения в ограниченном диапазоне концентраций можно использовать степень их извлечения, не добиваясь полного отделения.
В первой главе проведено краткое описание и сделаны некоторые заключения только по тем публикациям, которые связаны с основной задачей настоящей работы, т.е. подчеркивают ее целесообразность и упрощают обоснование.
Во второй главе описаны результаты изучения условий комп-лексообразования в выбранных системах и определены спектральные характеристики, необходимые для проведения анализа.
В третьей главе приведены результаты обоснования и проведения анализа искусственных смесей лантаноидов и в четвертой показана возможность предварительного частичного экстракционного выделения некоторых лантаноидов из смеси с целью уменьшения числа совокупно определяемых компонентов.
