Люминесцентный способ определения тербия с ципрофлоксацином




Владельцы патента RU 2784738:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) (RU)

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам люминесцентного определения тербия, и может быть использовано для определения следовых количеств тербия при анализе высокочистых лантанидов. Предложен люминесцентный способ определения тербия, включающий перевод его в люминесцирующее комплексное соединение с органическим реагентом (R), отличающийся тем, что в качестве органического реагента используют ципрофлоксацин в соотношениях Тb:R=1:2 при рН=5,8±0,1 с нижним пределом обнаружения 5,61⋅10–8 г/мл Tb и после сорбционного концентрирования на сорбенте АВ-17 составил 4,6⋅10–9 г/мл Tb, причем для получения растворов хлоридов лантанидов их оксиды предварительно прокаливают в течение одного часа в муфельной печи при температуре 650-700oС и охлаждают в эксикаторе, навеску оксидов лантанидов по расчетам их концентраций обрабатывают соляной кислотой и Н2О2, а затем раствор выпаривают, далее сухой остаток редкоземельных элементов растворяют в дистиллированной воде, и при облучении УФ-светом наблюдается свечение зеленого цвета ионов тербия. Технический результат - предложенный способ позволяет добиться снижения предела обнаружения, повышения устойчивости, чувствительности и селективности люминесцентного способа определения тербия. 2 ил., 5 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам люминесцентного определения тербия, и может быть использовано для определения следовых количеств тербия при анализе высокочистых лантанидов.

Известны способы люминесцентного определения тербия в комплексе с органическими реагентами:

Патент РФ №2412435 «Люминесцентный способ определения тербия». Изобретение относится к области аналитической химии - к способам люминесцентного определения тербия, и может быть использовано для определения следовых количеств тербия при анализе высококачественных лантанидов и в природных водах. В качестве комплексообразователя используется органический реагент (R) - дифениловый эфир сульфосалициловой кислоты (ДЭСК), и в раствор люминесцирующего комплексного соединения тербия с ДЭСК приливают поверхностно-активное вещество (ПАВ) - цетилпиридиний бромистый, в соотношениях Tb:K:ПАВ=1:2:13 и слабыми растворами аммиака и соляной кислоты создают рН=7,5±0,1. Достигается повышение точности, чувствительности и селективности анализа.

Патент РФ №2194013 «Люминесцентный способ определения тербия». Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам люминесцентного определения тербия. Тербий переводят в люминесцирующее комплексное соединение с органическим реагентом (R) - метиловым эфиром S-(4-броманилидом) сульфосалициловой кислоты в присутствии катионного поверхностно-активного вещества (ПАВ) хлорида децилпиридиния. Соотношение Tb:R:ПАВ=1:2:13, рН 7,9±0,08. Способ отличается высокой селективностью и воспроизводимостью. Он позволяет одновременно определять Tb, Dy, Sm, Eu в оксидах лантаноидов.

Патент РФ №2506569 «Люминесцентный способ определения тербия». Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу люминесцентного определения тербия. Способ включает перевод тербия в люминесцирующее соединение с органическим реагентом. В качестве реагента используют 1,2-диоксибензол-3,5-дисульфокислоту (ДБСК) и в раствор люминесцирующего комплексного соединения тербия с ДБСК добавляют этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) в соотношении Tb:ДБСК: ЭДТА=1:1:1 при рН=12,0-13,0.

Недостатками предложенных способов являются недостаточная чувствительность, селективность и устойчивость во времени стояния и облучения, а также высокая трудоемкость получения комплексного соединения и продолжительность анализа.

Задача, решаемая изобретением, заключается в поиске нового реагента, который позволит снизить предел обнаружения, повысит устойчивость, чувствительность, селективность и снизит продолжительность анализа.

Результат достигается тем, что тербий переводят в люминесцирующее комплексное соединение с органическим реагентом (R) - ципрофлоксацином (ЦФ), соотношение Tb:R=1:2, при рН=5,8±0,1.

Пример 1.

Для получения растворов хлоридов лантанидов, их оксиды предварительно прокаливали в течение одного часа в муфельной печи при температуре 650-700°С и охлаждают в эксикаторе. Навеску оксидов лантанидов по расчетам их 10-1 М концентраций обрабатывают соляной кислотой и Н2О2, а затем раствор выпаривают. Сухой остаток редкоземельных элементов (РЗЭ) растворяют в дистиллированной воде. Растворы с меньшей концентрацией реагента готовили соответствующим разбавлением. Концентрацию стандартного раствора хлорида тербия контролировали комплексонометрическим методом. Титрование производили в присутствии уротропина, в качестве индикатора использовали арсеназо I. Растворы ципрофлоксацина (ЦФ) готовили из точной навески 0,0184 г, растворяли в этиловом спирте, отфильтровывали раствор и переносили в мерную колбу на 50 мл.

При добавлении к раствору тербия раствора ципрофлоксацина, установлении рН=5,8±0,1 и облучении УФ-светом наблюдается свечение зеленого цвета, характерное для ионов тербия.

Пример 2.

Для получения растворов хлоридов лантанидов, их оксиды предварительно прокаливали в течение одного часа в муфельной печи при температуре 650-700°С и охлаждают в эксикаторе. Навеску оксидов лантанидов по расчетам их 10-3 М концентраций обрабатывают соляной кислотой и Н2О2, а затем раствор выпаривают. Сухой остаток редкоземельных элементов (РЗЭ) растворяют в дистиллированной воде. Растворы с меньшей концентрацией реагента готовили соответствующим разбавлением. Концентрацию стандартного раствора хлорида тербия контролировали комплексонометрическим методом. Титрование производили в присутствии уротропина, в качестве индикатора использовали арсеназо I. Растворы ципрофлоксацина (ЦФ) готовили из точной навески 0,0184 г, растворяли в этиловом спирте, отфильтровывали раствор и переносили в мерную колбу на 50 мл.

При добавлении к раствору тербия раствора ципрофлоксацина, установлении рН=5,8±0,1 и облучении УФ-светом наблюдается свечение зеленого цвета, характерное для ионов тербия.

Пример 3.

Для получения растворов хлоридов лантанидов, их оксиды предварительно прокаливали в течение одного часа в муфельной печи при температуре 650-700°С и охлаждают в эксикаторе. Навеску оксидов лантанидов по расчетам их 10-5 М концентраций обрабатывают соляной кислотой и Н2О2, а затем раствор выпаривают. Сухой остаток рездкоземельных элементов (РЗЭ) растворяют в дистиллированной воде. Растворы с меньшей концентрацией реагента готовили соответствующим разбавлением. Концентрацию стандартного раствора хлорида тербия контролировали комплексонометрическим методом. Титрование производили в присутствии уротропина, в качестве индикатора использовали арсеназо I.

Растворы ципрофлоксацина (ЦФ) готовили из точной навески 0,0184 г, растворяли в этиловом спирте, отфильтровывали раствор и переносили в мерную колбу на 50 мл. Измерение рН растворов проводят с помощью универсального иономера ЭВ-74 со стеклянными электродами, прокалиброванными по стандартным буферным растворам. Для определения содержания тербия в оксидах РЗЭ применяли метод добавок.

Исследования проводили на приборе Perkinelmer LS 55, интенсивность люминесценции комплексов регистрировали при λ=545 нм. По величине пиков люминесценции растворов пробы и пробы с добавками рассчитывали содержание тербия в анализируемом образце.

I люм Tb в комплексе с ЦФ исследована в интервале длин волн 500-600 нм (фиг.1). Как видно из рисунка, максимальное свечение комплекса Tb с ЦФ наблюдается в интервале длин волн 520-560 нм с пиком при λ=514 нм и максимумом при λ=545 нм. Растворы ионов Tb и самого реагента ЦФ не дают люминесцентного свечения в этой области.

Фиг.1. Зависимости Iлюм от длины волны растворов Tb (I), ЦФ (II) и комплекса Tb с ЦФ (III), CTb=СЦФ=1 мл 1⋅10-3М; рН=6,0; V=10 мл; l=1 см

Поглощательная способность исследуемых растворов проявляется максимально в интервале длин волн 250-300 нм (табл.1).

Таблица 1.
Спектры поглощения растворов Tb, ЦФ и комплекса Tb с ЦФ
λ, нм А (Tb) А (ЦФ) А (Tb - ЦФ)
200 0,225 0,59 0,51
210 0,07 0,265 0,3
220 0,01 0,255 0,275
230 0 ,255 0,29
240 0 0,26 0, 295
250 0 0,26 0,31
260 0 0,39 0,46
270 0 0,70 0,8
280 0,06 0,80 0,85
290 0,01 0,45 0,4
300 0,005 0,24 0,22
310 0 0,24 0,25
320 0 0,26 0,31
330 0 0,26 0,30
340 0 0,21 0,24
350 0 0,13 0,125
360 0 0,08 0,07
370 0 0,05 0,035
380 0 0,025 0,015
390 0 0,01 0,05
400 0 0,005 0

В этой области наблюдается минимальное поглощение световой энергии растворов тербия. Растворы ЦФ и комплекса максимально поглощают при (=280 нм, но пик поглощения (А) раствора комплекса выше. Соотношение компонентов в комплексе Tb с ЦФ при рН=5,8 изучено флуориметрически с использованием методов молярных отношений и изомолярных серий. Согласно полученным данным, соотношение компонентов в комплексе Tb с ЦФ равно Tb:ЦФ=1:2 (табл.2).

Таблица 2.
Определение состава комплекса Tb с ЦФ методом изомолярных серий CTb=СЦФ=1⋅10-3М, (=545 нм, pH=5,8, V=10 мл, l=1см
CTb,мл 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
СЦФ, мл 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0
Iлюм 60 69 85 97 84 75 66 54 41 30 21

Зависимость Iлюм комплекса Tb с ЦФ от рН раствора, создаваемого добавлением разбавленных растворов HCl и NH4OH, представлена на фиг.2.

Фиг.2. Влияние рН раствора на Iлюм комплекса Tb с ЦФ, CTb=0,5 мл 1⋅10-3М; СЦФ=1 мл 1⋅10-3М; (=545 нм; V=10 мл; l=1 см


Iлюм, мм
Наибольшая Iлюм растворов комплекса Tb с ЦФ наблюдается в интервале рН=5-7 с максимумом при рН=5,8.

Для раствора, имеющего постоянную концентрацию Tb (0,5 мл 1⋅10-3 М), достаточным для максимального образования комплекса Tb с ЦФ является добавление 1,2 мл 1⋅10-3 М раствора реагента (табл.3).

Таблица 3.
Определение состава комплекса Tb с ЦФ методом молярных отношений CTb=0,5 мл 1*10-3 М, СЦФ=1*10-3 М, (=545 нм, pH=5,8, V=10 мл, l=1см
CTb, 10-3М, мл 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
СЦФ, 1⋅10-3М, мл 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,7 1,8 2,0
Iлюм 8 27 48 72 94 115 135 135 135 135 135 120

Растворы комплекса максимально образуются через 20 мин после сливания всех реагентов и создания рН=5,8; далее интенсивность свечения комплекса остается постоянной до 2-х часов, а затем Iлюм раствора комплекса постепенно снижается. При постоянном облучении раствора комплекса Tb с ЦФ УФ-светом первые 20 мин наблюдается увеличение Iлюм, затем она остается постоянной до 4-х часов и далее постепенно снижается.

При введении в раствор комплекса Tb с ЦФ других РЗЭ Iлюм снижается в разной степени - от 78 до 35% (табл.4).

Таблица 4.
Влияние других РЗЭ на Iлюм раствора комплекса Tb с ЦФ, CTb=СРЗЭ=0,5 мл 1⋅10-3М; СЦФ=3 мл 1⋅10-3М; (=545 нм, pH=5,8, V=10 мл, l=1 см
РЗЭ Y La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy H° Er Tm Yb Lu
CTb мл 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
СЦФ, мл 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
Iлюм 69 89 79 64 68 72 67 73 115 79 53 42 48 54 46

Таблица 5.
Влияние d-элементов на Iлюм раствора комплекса Tb с Цф (=545 нм; pH=5,8; V=10 мл; l=1см
d-эл., 0,5 мл
1⋅10-3М 		Tb Ga Fe Ni C° Ti Zn W M° Pb Sn
CTb,, 1⋅10-3М, мл 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
СЦФ, 1⋅10-3 М, мл 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
Iлюм 131 85 0 77 71 0 140 94 35 125 134

Изучено влияние d-элементов на Iлюм раствора комплекса Tb с ЦФ (табл.5). Zn, Pb и Sn не влияют на Iлюм Tb в комплексе с ЦФ, Fe и Ti - гасят, а другие элементы в разной степени снижают Iлюм Tb в растворе комплекса с ЦФ. Нижний предел обнаружения Tb с ципрофлоксацином составляет 5,61⋅10-8 г/мл Tb. После сорбционного концентрирования Tb в комплексе с ЦФ на сорбенте АВ-17 нижний предел обнаружения снизился на один порядок и составил 4,6⋅10-9 г/мл Tb.

Технический результат, достигаемый изобретением: снижение предела обнаружения, повышение устойчивости, чувствительности и селективности люминесцентного способа определения тербия.

Люминесцентный способ определения тербия, включающий перевод его в люминесцирующее комплексное соединение с органическим реагентом (R), отличающийся тем, что в качестве органического реагента используют ципрофлоксацин в соотношениях Тb:R=1:2 при рН=5,8±0,1 с нижним пределом обнаружения 5,61⋅10–8 г/мл Tb и после сорбционного концентрирования на сорбенте АВ-17 составил 4,6⋅10–9 г/мл Tb, причем для получения растворов хлоридов лантанидов их оксиды предварительно прокаливают в течение одного часа в муфельной печи при температуре 650-700oС и охлаждают в эксикаторе, навеску оксидов лантанидов по расчетам их концентраций обрабатывают соляной кислотой и Н2О2, а затем раствор выпаривают, далее сухой остаток редкоземельных элементов растворяют в дистиллированной воде, и при облучении УФ-светом наблюдается свечение зеленого цвета ионов тербия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для определения качества авиационного топлива и нефтепродуктов. Раскрыт индикаторный элемент для определения содержания воды и механических примесей в авиационном топливе, включающий два слоя гидрофобной пористой основы со структурой ультратонких волокон, первый из которых пропитан раствором железа сернокислого (III), второй - раствором смеси калия железосинеродистого и калия железистосинеродистого, при этом оба слоя пропитаны растворами с одним и тем же растворителем, содержащим воду дистиллированную, спирт этиловый и этилцеллозольв, высушены и скреплены между собой.

Изобретение относится к устройству обнаружения и полуколичественного определения вредных веществ в воздухе. Сущность: устройство содержит блок (1) управления, модуль (2) размещения индикаторного плоского элемента (ИПЭ), связанный с каналом (3) воздуховода, ротационный насос (4) для прокачивания воздуха через канал (3) воздуховода, блок (5) считывания информации с ИПЭ, источник (13) питания с интерфейсом (14) внешнего питания.

Изобретение относится к области контроля загрязнения окружающей среды, а именно к средствам для обнаружения и полуколичественного определения отравляющих веществ, аварийно химически опасных веществ в воздухе и в капельно-жидком состоянии на поверхностях различных объектов. Прибор химической разведки содержит корпус с откидной крышкой, образующие в закрытом положении футляр с рычажной защелкой, и размещенные в корпусе источник электропитания, побудитель расхода воздуха, воздуховод с каналом для забора прокачиваемого воздуха, гнездо для размещения индикаторного средства, через которое осуществляется прокачивание воздуха побудителем расхода воздуха, устройство подогрева индикаторного средства, включающее датчик температуры и нагревательный элемент, а также блок управления работой прибора, содержащий панель управления и индикаторную панель, при этом в качестве индикаторного средства используется индикаторный плоский элемент, причем прибор дополнительно содержит модуль предварительного нагрева ИПЭ, снабженный датчиком температуры для ручного включения модуля предварительного нагрева ИПЭ, а в корпусе имеется связанный с блоком управления узел обработки индикаторного плоского элемента, состоящий из соединенных нижней и верхней откидной частей, образующих в закрытом положении герметичное соединение, при этом в верхней откидной части узла обработки индикаторного плоского элемента выполнен входной участок канала воздуховода с установленным внутри него устройством считывания окраски индикаторного плоского элемента, состоящего из фотодиода и излучающего трехцветного светодиода, а в нижней части узла обработки индикаторного плоского элемента выполнен следующий участок канала воздуховода с наружным упомянутым гнездом для размещения индикаторного плоского элемента с возможностью полного перекрытия его формованными поверхностями канала воздуховода и расположенным под гнездом нагревательным элементом, при этом в корпусе дополнительно установлен влагоотделитель, соединенный с участком канала воздуховода, относящимся к нижней части узла обработки индикаторного плоского элемента, и формирующий выходной участок канала воздуховода для жидкости, а также выходной участок канала воздуховода для прокаченного воздуха, соединенный с побудителем расхода воздуха.

Изобретение относится к области аналитической химии, и направлено на аналитическое применение легкоплавкого экстрагента с температурой ниже кипения воды, и предназначено для практического применения в аналитических, экоаналитических и медицинских лабораториях для извлечения ионных форм цинка из кислых водных хлоридных растворов.

Изобретение описывает стандартные образцы для метрологического обеспечения испытаний по измерению химической стабильности топлив для реактивных двигателей, содержащие химически чистые углеводороды, характеризующиеся тем, что содержат декалин, 1-децен и н-ундекан при следующем соотношении компонентов, % масс.: декалин 48-67, 1-децен 2-18 и н-ундекан - остальное.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к анализу органических соединений, и может быть использовано при разработке процессов извлечения и раздельного определения витаминов В2 и В6. Способ включает приготовление водно-солевого раствора смеси витамина В2 с концентрацией 4,5-5,0 мг/см3 и витамина В6 с концентрацией 3,5-5,5 мг/см3, содержание высаливателя - сульфата аммония в растворе 20-25 мас.%.

Настоящее изобретение относится к медицине, а именно к способу скрининга злокачественных опухолей органов грудной полости, включающему определение состава выдыхаемого воздуха неселективным методом анализа летучих органических соединений с использованием металлооксидных сенсоров с перекрестной чувствительностью, отличающемуся тем, что анализ летучих органических соединений осуществляют с одновременным использованием 7 металлооксидных хеморезисторных газовых сенсоров при последовательно устанавливаемых температурах 350, 400 и 450°С и дополнительно проводят цитологический анализ мокроты с изготовлением и микроскопическим исследованием 2 микропрепаратов, которые окрашивают гематоксилином и эозином, и при выявлении в отклике сенсоров на состав выдыхаемого воздуха статистически значимых отличий от контрольных значений, определенных заранее для используемых сенсоров, и одновременном обнаружении в микропрепаратах дисплазии и клеток рака диагностируют злокачественную опухоль.

Изобретение относится к определению углерода в минеральных материалах. Способ включает взвешивание навески минерального материала, обработку навески водным раствором кислоты, фильтрование раствора с нерастворившимся остатком, высушивание остатка на фильтре, помещение остатка в огнеупорный тигель, взвешивание, прокаливание в печи и взвешивание тигля с остатком после прокаливания.

Изобретение относится к области определения размера частиц методом динамического светорассеяния в пробах образцов (вещества) каталитических систем синтеза Фишера-Тропша на основе дисперсий металлсодержащих наноразмерных частиц, взвешенных в углеводородной среде, и может быть использовано для контроля стабильности наноразмерных железосодержащих дисперсий.

Изобретение относится к контролю количества углекислого газа в конверсионном реакторе в технологическом процессе получения мела и конверсионных растворов аммиачной селитры, влияющем на качество и выход получения мела. Анализатор пульпы нитратного мела включает пробоотборник для отбора проб фильтрованной пульпы нитратного мела, подлежащей анализу, реакционную камеру, выполненную в виде змеевика из прозрачного материала, соединенную с блоком анализа пробы, содержащим инфракрасный датчик раздела фаз, предназначенный для измерения концентрации диоксида углерода, образующегося в реакционной камере, и соединенным с блоком обработки, трубопроводные линии с входными и выходными фитингами для подключения воздуха к шкафу анализатора, для подачи и вывода пробы, кислоты и жидкости для промывки, соединенные с перистальтическими насосами, связанными с блоком управления насосами для контроля объема подаваемой пробы и объема подаваемой кислоты в реакционную камеру, при этом трубопроводные линии содержат вентили, тройники, соединители.

Изобретение относится к аналитическим сенсорным системам и может быть использовано для детектирования активных форм кислорода в биологических и иных пробах, а также при проведении хемилюминесцентного иммунологического анализа с повышенной чувствительностью. Устройство для хемилюминесцентного анализа содержания активных форм кислорода в биологических и иных пробах содержит насос для ввода с помощью трубок жидких реактивов из емкостей с хемилюминофором и исследуемыми пробами в микрофлюидный чип, выход которого связан трубкой с емкостью для слива, и фотоприемник, при этом микрофлюидный чип и фотоприемник помещены в светонепроницаемый корпус, причем микрофлюидный чип выполнен по меньшей мере двухканальным и содержит диэлектрическую подложку с нанесенной на нее метаповерхностью из обработанных лазерным излучением металлических наночастиц, обладающих локализованным плазмонным резонансом в спектральной полосе хемилюминесценции используемого хемилюминофора, а в светонепроницаемый корпус также включены два линейных взаимно-ортогонально ориентированных поляризатора, наложенных на различные каналы микрофлюидного чипа, расположенные друг за другом по ходу распространения излучения вращатель поляризации и установленный непосредственно перед входом фотоприемника третий линейный поляризатор излучения, совпадающий по ориентации с одним из линейных поляризаторов, наложенных на микрофлюидный чип.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2022-07-25 2022-11-29T11:40:26
Наверх