Кислоточувствительный элемент

 

Изобретение относится к области аналитической химии и позволяет расширить диапазон определения содержания кислот методом люминесцентного анализа. В смеси диоксаия, триэтиламина и диметилформамнда растворяют ){(,-(бензтиазол-2-ил)-оЈ-(2-хлорхинокса- )ацетонитрил и к полученному раствору прибавляют силохром, модифицированный 3-аминопропилтриэтоксисиланом. Суспензию перемешивают при 100°С в теченир часа, продукт промывают ацетоном и сушат в вакууме. Элемент чувствителен к растворам кислот в области больших концентраций 10 0,1 моль/л и рН 2-8 при содержании модификатора 5- 1 ,2-1 0 Тмоль/м . 1 ил., 1 табл. SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 1И) Ai (gl)g В 01 D 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4608305/26 (22) 13.09.88 (46) 30. 01.91. Бюл, !) 4 (71) Киевский государственный университет им.Т.Г.Невченко, МГУ им.М.В.Ломоносова и Чирчикское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения "Химлвтоматика" (72) В. В.Скопенко, А.К.Трофимчук, В.К.Рунов, A.Ë.Козынченко, Ю.М.Воловенко, A.С.Брагин, Н.Ю. Кузякова и P.M.Ãóèèðãàëèåâ (53) 545. 544(088.8) (56) Г.В,Лисичкин, Г.В.Кудрявцев, П.Н.Нестеренко. Химически модифицированные кремнеземы и их применение в неорганическом анализе. — ЖАХ, 1983, т.38, HI 9, с.1684-1705.

Fun Min;.-Ron S., Burgess L.M., Hirschfeld Т., Christian G.D., Wang F. Single fibre optic fluorescence рН probe. — Analyst, 1987, ч. 112, !1 8, р, 1159-1163.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использова" но для определения содержания кислот методом люминесцентного анализа °

Цель изобретения — расширение диапазона определения содержания кислот.

Пример l . В смеси, содержащей 50 мл диоксана, 2 мл триэтиламина н 8 мл диметилформамида, растворяют 0,0214 r (0,64.10 моль) ОС-бензтиазол-2-ил)-Ф-(2-хлорхнноксалин-3нл)ацето))итрила. К полученному раст"

2 (54) КИСЛОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЪ|Й ЭЛЕ11ЕНТ

I t (57) Изобретение относится к области аналитической химии и позволяет расширить диапазон определения содержания кислот методом люминесцеHTHOI о анализа. В смеси диокслнл, триэтиллминл и диметилфсрмлмида растворяют ф,-(бензтиазол-2-ил)-0 -(2-хлорхиноксалин-3-ил)ацетснитрил и к полученному раствору прибавляют силохром, модифицированный 3-аминопропилтриэтоксисиланом. Суспенэию перемешивают при

100 С в течени часа, продукт промыо влют ацетоном и сушат в вакууме. Элемент чувствителен к растворам кислот в области больших концентраций I O

0,1 моль/л и рН 2-8 при содержании

-7 2 модификатора 5 ° 1 0 — 1, 2 ° 1 0 моль /м

1 ил., 1 табл. вору прибавляют 10 г силохрома С-120, модифицированного f -аминопропильными группами (g -АПС), и перемешивают образовавшуюся суспепзию при 1ОО С в течение ч ° При этом интенсивная рубиново-красная окраска постепенно уменьшается и к концу реакции переходит в бледно-желтую. Сорбент отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат в вакууме.

Полученный сорбент имеет желтую окраску. Сравнение спектров диффуз,ного отражения модифицированного сор1623686

35

Спектр поглоще40 ния

Спектр диффузного отражения Макс, см раке, см -

Коэффициент диффузного отражения

I

24200 2,5

28320 7,0

29280 6,7

32640 2,8

38000 7,0

24480 4,07

28400 4,66

29280 4,65

32640 4,07

38100 4,57

S5 бента в видимой и ультрафиолетовой областях со снектрамн поглощения растворов 2-амин-1-бензил-3- (бе из тиав ол-2-ил) пи рроп о (2, 3-Ъ хино кс влниа, где S i — поверхность кремнезема, 1

Максимумы поглощения спектров рассматриваемых соединений приведены в таблице.

Максимумы спектров диффузного отражения кремнезема с химически закрепленньм на нем 2амино-3-(бензтиазол-2-ил)пирроло(2,3-Ь)хиноксалином и спеКтров поглощения растворов

2-амино-1-бензил-3-(бензтиаэол-2-ил)пирроло f2 ° 3-Ь хинок" салина в диметилформамиде

Количество 2-амино-3- (бенз тиазол2-ил) пирроло(2,3-Ь)хиноксалина, химически закрепленного на кремнеземе, подтверждает, образование на поверхности кремнезема 2-амино-3-(бенэтиазол-2-ил)пирроло 2,3-Ь )хиноксалина по реакции определяют спектрофотометрически с использованием в качестве имерсионной среды глицерина и по данным элементного анализа на .содержание серы.

Таким образом получают кремнеземы с химически закрепленным на них 2амино-3-(бензтиазол-2-ил)пирроло 2,3-Ь|хиноксалинами в количестве

5 10 моль/м .

100 мг полученного сорбента помещают во фторопластовый тигель, прибавляют к нему 3 мл раствора кислоты с известными значениями рН илн концентрации и измеряют интенсивность флюоресценции сорбента при ф = 540 нм на спектрофлюориметре, состоящем иэ ртутно-кварцевой лампы со светофильтром УФС-2, монохроматора ИС-80, фотоэлектронного умножителя ФЭУ-79. источника постоянного тока Б5-24, измерителя малых токов ИМТ-05 и самопищущего потенциометра КСП-4.

Зависимость интенсивности флюоресценции от рН и концентрации НС1 приведена на чертеже. Как видно иэ полученных данных, в интервале рН 1-3 (т.е. концентрации НС1 в интервале 0,1-1 х10 моль/л и интервале концентраций НС1 2-8 моль/л наблюдается линейная зависимость интенсивности флюоресцеиции от содержания НС1. Аналогичная зависимость наблюдается для HNO>, НС104 ю Н ЯОф

Кис по точув с тв и тельный элемент об ратимо изменяет интенсивность флюоресценцни. С помощью этого элемента мож5 1 623686 но проводить по крайней мере 500 анализов, в том числе при определении содержания сильных кислот в концентрированных растворах.

Пример 2. В смеси, содержа5 щей 100 мл диметилформамида и 5 мл триэтиламина растворяют 2,1403 r (0,64 10 моль) (!с -(бензтиазол-2ил)-ф-(2-хлорхиноксалин-3-ил)ацетонитрила. К полученному рас.твору прибавляют 10 г $ -АПС. Суспензию перемешивают при 1 20 С в течение 16 ч. От— фильтрованный сорбент промывают в экстракторе Сокслета диоксаном и сушат в вакууме. Далее аналогично примеру 1 получают кремнезем с химически закрепленным на нем 2-амино-3(бенэтиазол-2-ил)пирроло 2,3-bjхиноксалином в количестве 1,16 ° 10 " моль/и 2. 20

Изменение интенсивности флюоресценции кислоточувствительного элемента от содержания НС1 и его эксплуатационные характеристики аналогичны приведенным в примере 1. 25

Пример 3. В смеси, содержащей 50 мл диоксана, 2 мл триэтиламина и 8 мл диметилформамида, содержащей 2,14 ° 10 1 г (6,4 ° 10 моль) Ос

-(бензтиазол-2-ил) †(2-хлорхиноксалин3-ил)ацетонитрила. К полученному раствору прибавляют 10 г силохрома, модифицированного аминопропильными группами. Далее аналогично примеру 2 получают кремнезем с химически эакреп35 ленным на нем 2-амико-3-(бензтиазол2-ил) пирроло (2,3-Ь хиноксалином в количестве 5,0 10 9 моль/м 2.

Интенсивность флюоресценции полученного сорбента при рН 5 в сто раэ превышает уровень контрольного опыта (т.е. интенсивность флюоресценции немодифицированного кремнезема).

П р и и е р 4, В смеси, содержаmeA 50 мл диоксана, 2 мл триэтаноламина и 8 мл диметилформамида, растворяют 0,032 г (9,5 10 моль) !!(,— †(бензтиазол-2-ил)-1(-(2-хлорхиноксалин-3-ил)ацетонптрила. К полученному раствору прибавляют 10 r / -АПС. Далее проводят синтез аналогично примеру 1 в течение 6 ч. Количество закрепленного 2-амино-3-(бензтиазол-2ил)пирроло(2,3-b)хиноксалина на кремнеземе 1,0 ° 1 0 моль/м .

Эксплуатационные характеристики кислоточувствительного элемента аналогичны приведенным в примере 1.

Таким образом, предлагаемый кисготочувствительный элемент по сравнению с известным позволяет расширить диапазон определения содержания кислот в области их больших концентраций !Π— О,! моль/л при рН 2-8.

Ф о р и у п а и з о б р е т е н и я

Кислоточувствительный элемент на основе кремнезема с химически закрепленным на нем флуопссцирующим органическим основанием, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона определения содержания кислот, в качестве дснования закреплен 2-амино-3(бенэтиаэол-2-ил) -пирроло(2,3-Ь) хиноксалин н количестве 5" к!О -1, 2 1 0 моль/м носителя.

-7 Z

) 623666

О 4 с 5 и 6 7 3 9 рН

Составитель Т.Чиликина

Редактор Л.Пчолииекая Тахред;Н.Моргентал Корректор С,Черни

Ю

Заказ l54 Тира® Подписное

ЬИКИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКРГ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101