Способ определения кобальта

 

Изобретение относится к способам хемилюминесцентного определения микроколичеств кббальта и может быть использовано для повышения чувствительности анализа высокочистых веществ, химических реактивов, природных и сточных вод, пищевых продуктов и биологических материалов. Способ заключается в обработке анализируемой пробы

coen coevcHwx

ООЦИАЛИСТИЧ Нииар

РЕСПУБЛИН (54)s 6 01 N31/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 Ч

: М

Ш („

ОЧ (21) 4773615/26 (22) 31,10.89 (46) 15.02.92. Бюл. ¹ 6 (71) Киевский государственный университет . им, Т, Г, Шевченко (72) В. B. Сухан, О. А. Запорожец и О. П.

Марченко (53) 543.062(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 696357, кл. G 01 N 21/38, 1977. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (57) Изобретение относится к способам хемилюминесцентного определения микроколичеств кЬбальта и может быть испольИзобретение относится к аналитической химии и касается определения кобальта при содержании его в растворе 1 10 -6 нг/мл, что может быть использовано при анализе высокочистых веществ, химических реактивов, природных и сточных вод, пищевых продуктов и биологических материалов.

Известны хемилюминесцентные способы определения микроколичеств кобальта, основанные на усилении свечения, возникающего в реакциях окисления люминола пероксидом водорода, кислородом воздуха или.перкаприновой кислотой, . Известны также способы определения кобальта с использованием хемилюминесцентных реакций окисления люцигенина лофина и гакловой кислоты.

Известные способы характеризуются высокой чувствительностью (0,015-,0,5 нг/мл), однако недостаточной для надежного определения кобальта в природных водах, сыворотке крови, высокочистых ве„,5U„, 1 712865 А1 зовано для повышения чувствительности анализа высокочистых веществ, химических реактивов, природных и сточных вод, пищевых продуктов и биологических материалов.

Способ заключается в обо5аботке анализируемой пробы (1-10) 10 . M 4-диэтиламинофталгидразида, не менее 2,5 10 M пентадецилтриэтиламмоний бромида, 5. 10 — 10 M флуоресцина при рН 11,612,0 и измерении интенсивности свечения в отсутствии пероксида водорода. Чувствитель- ность анализа возраста етдо(1.-1,5) .10 нг/мл кобальта. 4 табл. ществах, содержаших обычно 0,1 — 1,0 нгlмл, (3 — 6) .10 % им10 -10 % Сосоответственно.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения кобальта обработкой анализируемой пробы щелочным раствором 4-диэтиламинофталгидраэида (ДЭАФГ) в присутствии пероксида водорода с последующим измерением интенсивности хемилюминесценции обычным методом, Чувствительность способа составляет

0,05 нг/мл, что также не обеспечивает получения надежных результатов при определении следовых количеств кобальта в обьектах окружающей среды, высокочистых веществах и биологических материалах.

Цель изобретения — повышение чувствительности.определения кобальта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе хемилюминесцентного определе1712865 ния кобальта обработкой пробы анализируемого раствора в щелочной среде 4-диэтиламинофталгидразидом пробу дополнительно обрабатывают флуоресцеином в присутствии пентадецилтризтиламмоний бромида при рН 11,6-12,0 и определение осуществляют в отсутствие пероксида водорода, измеряя интенсивность свечения обычным методом, Оптимальные условия определения кобальта (концентрации выглажены в молях):

СдэАФГ (" 10) 10, Сфлуорцеине = (5

-5

-6

100) 10, Спентедецилтриэтиламмоний.бромида = (2,5 — 4,0) 10, рН 11,6-12,0. Градуировочный график линеен в интервале концентраций кобальта 0 — 6 нг/мл, Чувствительность определения кобальта составляет 1. 10 нг/мл.

Хемилюминесцентное определение проводят с использованием кюветы емкостью 20 Мп, в которую вносят растворы

4-диэтиламинофталгидразида, КОН, пентадецилтриэтиламмоний бромида, флуоресцеина и бидистиллят, исходя из общего объема смеои 5 мл. Последним вводят анализируемый раствор кобальта, перемешивают и измеряют максимальную интенсивность свечения с помощью ФЭУ-19А, Для сравнения определение кобальта проводили известным способом.

Пример 1 (прототип). В стаканчике к

0,5 мл 10 М раствора 4-диэтиламинофталгидразида прибавляют 1,2 мл 3,5 M раствора КОН, от 0,03 до 0,3 мл 10 7 M раствора Со и бидистиллят в таком количестве, чтобы конечный объем был равен 3 мл, Затем ставят стаканчик на окошко фотоумножителя, открывают шторку, включают самописец и вливают в стаканчик смесь 1 мл 10 M раствора пероксида водорода и 1 мл бидистиллята.

Оптимальные условия определения Со тконцентрацни еираженн а ионах ; Сдадфт=

-6

= 10, Скон=0,84, Сн2о =2 10, Чувствительность определения кобальта составляет 0,05 нгlмл.

Таким образом, из примера 1 видно, что известный способ позволяет определять С при содержании его в растворе 5 10 нг/мл.

П. р и м е р 2, В кювету вносят 0,1 мл

10 M раствора ДЗАФГ, 0,3 мл 0,1 М раствора КОН, бидистиллят, исходя из общего объема смеси 5 мл, 1,5 мл 10 M раствора пентадецилтриэтиламмоний бромида, 0,1 мл 5 10 М раствора флуоресцеина, последним вводят 0-6 нгlмл кобальта.(И), перемешивают и измеряют максимальную интенсивность свечения, Содержание кобальта находят по градуировочному графику, построенному в координатах интенсивность свечения — концентрация кобальта.

Линейность градуировочного графика со5 блюдается до концентрации кобальта 6 нг/мл. Чувствительность способа составляет 1 10 нг/мл Со.

Пример ы 3-9 (табл. 1). Обоснование интервала концентраций 4-дизтиламиноф10 талгидразида, В кювету вводят все компоненты как в примере 2, кроме раствора ЦЭАФГ, который вносят в количестве 10 М; 5 10 М;

10 М; 3 10 М; 5 10 М; 1 10 M u

15 5 10 M. Перемешиваюти измеряютинтенсивность свечения, Содержание Со находят по градуировочному графику. Чувствительность определения кобальта составляет (концентрации выражены в 10 нг/мл): 19;

20 4,5; 1,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 30 соответственно.

Из примеров 2 — 9 (табл. 1) видно, что оптимальным для определения Со является интервал концентраций 4-диэтиламинофталгидразида-(1 — i0) - 10 М.

25 Пример ы 10-14 {табл, 2). Обоснование оптимальной концентрации флуоресцеина, В кювету вводят все компоненты как в примере 2, за исключением раствора флуо30 ресцеина, который вносят в количестве 0;

1 10 М 5 10 М;2 10"Ми1 10 М, Перемешивают и измеряют интенсивность свечения. Содержание кобальта находят по градуировочному графику. Чувствитель35 ность определения Со составляет (концентрации выражены в 10 нг/мл):б, 3; 1,5; 1,0 и

1,5 соответственно, Из примеров 2, 10 — 14 (табл. 2) видно, что оптимальным для определения Со является

40 интервал концентраций флуоресцеина (5100) 10 M. Дальнейшее увеличение кон-6 центрации флуоресцеина нецелесообразно, так как приводит к усилению эффекта поглощения хемилюминесцентного свечения ок45 рашенным раствором флуоресцеина.

В табл. 3 представлена зависимость чувствительности определения кобальта от рН раствора(примеры 15-20), Из табл. 3 видно, что оптимальным для определения Со является интервал рН 11,6—

12,0.

Пример ы 21-26, Обоснование интервала концентраций пентадецилтриэтиламмоний бромида, В кювету вводят все компоненты как в примере 2, за исключением пентадецилтриэтиламмоний бромида, который вносят в количестве 0; 5 104М 1 - 10 М; 2 10 М;

2,5 10 M и 4 10 M. Перемешивают и

-з . -3

1712865

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Влияние оН раствора на чувствительность определения Со (Сдэдэг = .

-5

= 2 10 М, Сфлуоресцеина = 1 10 М, Спентадецилтриэтиламмонийбромида = .=3 10 М) измеряют интенсивность свечения. Чувствительность определения Со составляет .(концентрации выражены в 10 нг/мл): 10;

6,0; 4,0; 2,5; 2,0 и 1,5 соответственно.

Таким образом; из примеров 2, 21-26 видно, что оптимальным для определения кобальта является интервал концентраций пентадецилтриэтиламМоний бромида (2,5—

4,0) . 10 М. Дальнейшее увеличение кон-а .центрации пентадецилтризтиламмоний бромида ограничено его растворимостью в щелочной среде.

В табл. 4 представлена статистическая обработка-результатов определения кобальта в стандартных растворах (примеры 27 — 29).

Из табл, 4 видно, что предлагаемый способ обладает достаточной точностью и воспроизводимостью.

Таким образом, использование изобретенин обеспечивает повышение чувствительности определения Со в 50 раз (предел обнаружения кобальта составляет f 10 нг/мл вместо 50 10 нг/мл по прототипу), Практическое использование предлагаемого способа позволяет существенно упростить анализ объектов, содержащих микроколичества Со, и повысить надеж5 ность получаемых результатов.

Формула изобретения

Способ определения кобальта, включающий перевод его в комплексное соедине10 ние с 4-диэтиламинофталгидразидом в щелочной среде и последующую количественную регистрацию измерением хемилюминесценции,отл ича ю щи и с ятем, что, с целью повышения чувствительности ана-.

15 лиза, перевод в комплексное соединение с

4-диэтиламинофтал гидра зидом осуществляют в присутствии флуоресцеина и бромида пентадецилтризтиламмония при их концентрации в анализируемом растворе

20 (1 — 10) 10 М, (5-100) 10 М и (2,5-4,0) х х10 M соответственно и рН среды 11,612,0, а измерение хемилюминесценции проводят в отсутствие пероксида водорода.

171286S

ТаблиЧа 4

Статистическая обработка результатов определения кобальта. в растворах 1-3

Составитель В.Сухан

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор А.йежнина

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

Заказ 533 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/б