Введение к работе
Актуальность работы. Современный уровень развития промышленности и техники требует создания сверхчистых материалов. Основным толчком к созданию высокочистых материалов явились требования атомной энергетики, вычислительной техники, электронной техники, электротехнической промышленности, медицины и ряда других отраслей народного хозяйства.
Бурный рост уровня развития науки и техники, требующий создания чистых материалов и разработки технологий их получения диктует необходимость использования высокочувствительных методов анализа, позволяющих определить мнкроколичества (до 10Ujf%) различных веществ.
Благодаря ряду ценных химических свойств, в последние годы в качестве конструкционных материалов в электронной и электротехнической промышленностях особое применение нашли золото, платина и палладий, а также сплавы на ил основе.
Немаловажны и другие аспекты применения этих материалов, как например, в качестве катализаторов в химических процессах, для создания лабораторных приборов и посуды, в качестве высокотемпературных коррозионностойких электродных материалов, в измерительных приборах (термопары и др.).
Без разработки методов контроля содержания примесей с чувствительностью \0(-&-\(Х-а% невозможно совершенствовать технологию получения различных материалов. В связи с этим на всех этапах необходимо вести контроль технологического процесса от анализа сырья до анализа готовой продукции.
Поэтому перед аналитиками стоит тяжелая и очень актуальная задача определения .микроколичеств отмеченных элементов.
К решению этой задачи современная аналитическая химия привлекает весь арсенал своих методов, в частности, экстракционно-абсорбциометрические и экстракционно'флуориметрические методы анализа, которые выделяются своей селективностью, избирательностью и высокой чувствительностью. Высокая чувствительность как для абсорбциометрических, так и для флуориметрических определений обеспечивается при применении основных красителей. Выбор органических красителей-реагентов особенно важен при экстракционно-флуорнметрическом анализе, превосходящем экстракционно-абсорбциометрический.по чувствительности на 2-3 порядка.
Из органических флуоресцентных реагентов особо выделяются основные красители, содержащие гетероатомы серы, кислорода и азота.
Для определения небольших количеств золота, платины и палладия, в
/
частности, для экстракиионно-абсорбцио.метрического и экстракционно-флуориметрического нх определения, предложено большое число органических соединений. Однако большинство из них не обладают высокой чувствительностью и избирательностью, что налагает ограничения на их применение для определения следовых и ультрамикроколичеств этих элементов.
Систематическое изучение определенного класса органических основных красителей, имеющих сходную структуру, и отличающихся положением и природой заместителей, позволяет сделать выводы о механизме комплексообразования, природе цветных реакций и т.д.
Это является актуальным вопросом и может быть осуществлено с применением комплексных ионных ассоциатов платиновых металлов и золота с основным красителем. Цель работы. Целью настоящей работы является:
-
Разработка новых экстракуионно-абсорбииометрических и экстракиионно-флуориметрических методов определения золота, платины и палладия.
-
Интерпретация спектров поглощения исследуемых систем, нахождение новых основных красителей, содержащих гетероатомы, которые являются и флуориметрическими реагентами.
К ним относятся красители тиазинового ряда - тионин (ТН), оксинового ряда - пиронин Б (ПБ), оксазинового ряда - нильский синий Б (НСБ), азинового ряда - нейтральный красный (НК).
Указанные красители применялись нами впервые и отличаются высокой чувствительностью, избирательностью, воспроизводимостью и низким пределом обнаружения (ПРО).
Автор защищает. Результаты исследования взаимодействия галогенидных анионных комплексов золота (III), платины (IY) и палладия (II) с тиазиновыми, оксиновыми, оксазиновыми и азиновыми красителями экстракционно-абсорбциометрическими и экстрационно-флуориметрическими методами.
Интерпретацию спектров поглощения компонентов исследуемых систем:
влияние концентрации водородных ионов на равновесное распределение
комплексных ионных ассоциатов галогенауратов, галогенплатинатов,
галогенпалладатов с основными красителями, содержащими гетероатомы.
Обсуждение полученных экспериментальных данных и использование результатов исследования для разработки экстракционно-абсорбциометрических у экстракционно-флуориметрических методов определения золота, платины у палладия.
Научная новизна. Впервые подробно исследована возможность применение новых основных красителей, содержащих гетероатомы: тионина, пиронина Б нильского синего Б и нейтрального красного.
Изучены спектрофотометрмческие характеристики реагентов-красителей и экстрактов соединений, на основании чего определена реакционноспособная форма реагентов.
Установлено, что реакционноспособной формой по отношению к основным красителям являются хлоридные и бромидные анионные комплексы золота (III), платины (IY) и бромидные - п.члладия (II).
Установлен характер связи и состав образующихся ионных ассоциатов.
Установлены оптимальные условия двухфазного распределения, определены факторы извлечения.
Разработаны высокочувствительные и селективные экстракционно-абсорбциометрические и экстракционно-флуориметрические методы определения золота, платины и палладия.
Показана возможность определения золота и палладия при их совместном присутствии в катализаторах, а также определения золота в рудах, в промышленных водах ювелирных производств, и возможность определения платины в катализаторах.
Практическая ценность раГнітм. Разработанные экстракционно-
абсорбциометрические и экстракционно-флуориметрические методы определения отличаются высокой чувствительностью и избирательностью, довольно хорошей воспроизводимостью, быстротой выполнения.
Установлены оптимальные условия экстракции указанных элементов, выбраны органические растворители, обеспечивающие максимальную и избирательную их экстракцию.
Разработанные методы применены для определения золота в рудах, промьшіленньїх производственных сточных водах, а также для определения золота и палладия в катализаторах при их совместном присутствии. При этом для определения палладия экстракционно-абсорбциометричееким методом применяли пиронин Б, а для золота - тионин.
Разработаны методы определения микрограммовых количеств платины в платинсодержащих катализаторах.
Имеются два акта внедрения: 1. На способ определения микрограммовых количеств палладия в катализаторах на основе окиси алюминия экстракционно-абсорбциометрическим методом с применением пиронина Б в сернокислой среде.
2. На экстракционно-абсорбциометрический метод определения золота тионином в солянокислой среде. Методика применена для определения следовых количеств золота в катализаторах на основе оксида алюминия.
Методы отличаются хорошей воспроизводимостью, низким пределом обнаружения, быстротой и простотой выполнения и нашли применение в
лабораториях Ереванского отделения Охтинского научно-производственного
объединения "Пластполимер".
Апробация работы. Основные результаты доложены на:
1. 50-й студенческой конференции, посвященной 70-летню Великого Октября,
ЕГУ, 1-3 декабря 1987 года (Ереван).
-
51-ой студенческой конференции, посвященной 110-й годовщине со дня рождения Степана Шаумяна, ЕГУ; 20-21 февраля 1988 года (Ереван).
-
1-ой Республиканской конференции по аналитической химии, ЕГУ, 20-21 ноября 1989 года (Ереван).
4. На юбилейной научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантоа университета, посвященной 75-летию ЕГУ; 24-30 сентября 1994 года (Ереван).
Первые две работы удостоены дипломов I степени СНО ЕГУ. Получен также диплом I степени на конкурсе Республиканского праа\ения ВХО им. Д.И.Менделеева на лучшую студенческую научную работу в 1989 году. Публикации по теме диссертации. Основные результаты работы опубликованы в 11 статьях в центральных и республиканских журналах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из предисловия, обзора литературы (главы I.1-I.YI1, библиографического списка), и экспериментальной части (главы II.I-II.YI), обсуждения результатов, выводов и списка литературы.
