ISSN 1991-3087

Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-24978 от 05.07.2006 г.

ISSN 1991-3087

Подписной индекс №42457

Периодичность - 1 раз в месяц.

Вид обложки

Адрес редакции: 305008, г.Курск, Бурцевский проезд, д.7.

Тел.: 8-910-740-44-28

E-mail: jurnal@jurnal.org

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика

Фотометрическое определение меди(II) в сплавах на алюминиевой основе

 

Алиева Рафига Алирза кызы,

профессор, член-корреспондент АН Азербайджанской Республики,

Чырагов Фамиль Муса оглы,

профессор, зав. кафедрой аналитической химии,

Сулхнеджат Реза Гусейн,

аспирант.

Бакинский Государственный Университет.

 

На основе ацетилацетона синтезирован реагент 3-[2-окси-3-сульфо-5-нитрофенилазо]пентадион-2,4(R). Изучено комплексообразование меди(II) с синтезированным реагентом в присутствии и в отсутствие этилендиамина (ЭД). Комплексы образуются при рH=2, λ=423 и рH=2 λ=455 нм соответственно; lgk1=4,97±0,04 для Cu-R; lgk1=5,21±0,05 для CuR-ЭД. Установлено соотношение реагирующих компонентов в составе однородно(1:2) и смешаннолигандного (1:2:1) комплексов. Которые подчиняются закону Бера в интервале концентраций 0,20-2,56 и 0,17-2,56 мкг/мл меди соответственно.

 

Производные ацетилацетона являются высокоизбирательными реагентами для фотометрического определения меди(II) в природных и промышленных объектах [1-4]. Поэтому синтез новых производных β-дикетонов и изучение их аналитических возможностей считается актуальным.

В настоящей работе на основе ацетилацетона синтезирован 3-[2-окси-3-сульфо-5-нитрофенилазо]пентадион-2,4(R).

Реагент синтезирован по известной методике [5]. Для контроля чистоты реагента использовали метод бумажной хроматографии. Состав и строение полученного соединения устанавливали с помощью элементного анализа, а также методами ЯМР и ИК спектроскопии. Структурная формула реагента

Полученный реагент хорошо растворим в воде.

В работе использовали 1·10-3М водный раствор этилендиамина и 1·10-3М раствор меди(II), который готовили из металлической меди (99,9%), согласно методике [6]. Для создания необходимых значений рH применяли фиксанал HCl H=1-2) и аммиачно-ацетатные буферные растворы (рH=3-11). Величину рH растворов контролировали с помощью иономера И-130 со стеклянным электродом. Оптическую плотность растворов измеряли на спектрофотометре «Lambda 40» (фирмы Perkin Elmer) и фотоэлектрокoлориметре КФК-2 в кювете с толщиной поглощающего слоя l=1 см. Удельную электропроводность измеряли на кондуктометре КЭЛ-1М2.

Изучение зависимости комплексообразования от кислотности среды показало, что максимальный выход комплекса Cu-R наблюдается при рH=2, λмах=423 нм. В присутствии ЭД образуется трехкомпонентное соединение Cu-R-ЭД (рH=2, λмах=455 нм) соответственно. Максимумы светопоглощения однородно- и смешанолигандного комплексов меди сдвигаются в длинноволновую область, по отношению к максимуму поглощения реагента; при переходе от однороднолигандного комплекса к смешанолигандным наблюдается значительный батохромный эффект. Соотношение реагирующих компонентов в составе образующихся окрашенных комплексов установлены методами относительного выхода Старика-Барбанеля, сдвига равновесия и изомолярных серий. Молярные коэффициенты светопоглощения комплексов рассчитаны по методу насыщения [7]. Установлен интервал концентраций, соблюдающие закон Бера (табл.1).

 

Таблица 1.

Основные характеристики фотометрического метода определения меди(II).

Органические реагенты

Δмах, нм

Ме:R

pHопт

εмах·10-4

под.з.Бера

 Cu мкг/мл

Бисацетилацетонэтилендиимин [1]

540

1:1

6

0,35

6,4-12,8

ТТГСНФАБ [4]

493

1:2

4

2,5±0,1

0,2-2,56

3-[2-окси-3-сульфо-5-нитрофенилазо]пентадион-2,4 (R

419

1:2

2

2,25±0,1

0,2-2,56

3-[2-окси-3-сульфо-5-нитрофенилазо]пентадион-2,4 (R)+ЭД

455

1:2:1

2

2,70±0,03

0,17-2,56

 

Из данных таблицы 1 видно, что однородно- и смешанолигандные комплексы Cu(II) образуются в более кислой среде, чем известные комплексы Cu(II) [1, 5]. В присутствии третьего компонента (ЭД) значительно увеличивается чувствительность реакции. Вычислены константы устойчивости однородно- и смешанолигандных комплексов Cu(II). Для расчета констант устойчивости комплекса Cu-R использовали метод пересечения кривых [7]. Согласно расчету lgK1=4,90±0,05 (для Cu-R), lgK1=5,27±0,04 (для Cu-R-ЭД). Полученные комплексные соединения также исследовали методом кондуктометрического титрования [9]. Сравнение значений констант устойчивости и удельной электропроводности однородно- и смешанолигандного комплексов Cu(II) показывает, что Cu(II)-R-ЭД более устойчив, чем Cu-R.

Изучено влияние посторонних ионов и маскирующих веществ на комплексообразование Cu(II) с реактивом в присутствии и в отсутствие ЭД. При сравнении избирательности известных из литературы [1, 4, 8] реагентов для определения меди(II) видно, что синтезированный нами реагент в присутствии ЭД более избирателен. Данные по избирательности позволяют применить разработанную методику для фотометрического определения меди(II) в виде разнолигандного комплекса в сложных объектах.

 

Определение меди в сплавах на алюминиевой основе.

 

Состав сплавов,% А 195-3-11,3Si; 0,3 Mn; 0,6 Fe; 0,23 Zn; 0,14 Cu; 0,08 Ti; 0,17 Mg; Al ост; A 195-4 – 12,3 Si; 0,13 Mn; 0,9 Fe; 0,3 Zn; 0,11 Cu; 0,2 Ti; 0,12 Mg; Al ост; A-195-5 -13,2 Si, 0,08 Mn; 1,1 Fe; 0,38 Zn; 0,04 Cu; 0,4 Ti; 0,09 Mg; Al ост.

Навеску образца сплава 1 г растворяют в чашке из стеклоуглерода в смеси 2 мл HF+6мл HCl+2мл HNO3+10мл H2O. Полученную пасту обрабатывают три раза 3-4 мл HNO3 при 60-700С до полной отгонки HF. Осадок растворяют в воде, фильтруют, переводят в колбу емкостью 50 мл и разбавляют водой до метки. Полученный раствор (мл) вводят в колбу емкостью 25 мл, добавляют 2 мл 1·10-1М раствора R, 0,7 мл раствора ЭД, 1 мл 1·10-1М NH4F и разбавляют до метки буферным раствором (pH=2). Оптическую плотность растворов измеряют при λ=490 нм в кювете с l=1 см на КФК-2 относительно контрольного раствора. Результаты определения меди в алюминиевых сплавах приведены в табл. 2.

 

Таблица 2.

Результаты определения меди в алюминиевых сплавах (n=3; р=0,95).

Стандартный образец сплава

Содержание по паспорту, %

Фотометрический метод

CCu, мкг/мл

,%

А 195-3

0,14

1,12

0,14±0,001

А 195-4

0,11

0,88

0,11±0,002

А 195-5

0,04

0,32

0,04±0,002

 

Таким образом изучено комплексообразование меди (II) с синтезированным на основе ацетилацетона реагента - 3-[2-окси-3-сульфо-5-нитрофенилазо]пентадион-2,4(R) в присутствии и в отсутствие этилендиамина и разработана методика фотометрического определения меди(II) в сплавах на алюминиевой основе.

 

Литература

 

1.                   Бабаев А.К. Фотометрическое определение железа(III) и некоторых сопутствующих элементов β-дикетонами и их азометиновыми производными. Дисс.канд.хим.наук – Баку.1982.-182с.

2.                   Мухаммед О.Р. Изучение аналитических возможностей новых производных бензоилацетона и экстракционно-фотометрическое определение некоторых неорганических ионов. Дисс.канд.хим.наук – Баку.1991.-166с.

3.                   Алиева Р.А., Чырагов Ф.М., Махмудов К.Т. Журнал аналит.химии, 2005, т.60, №2, с.157.

4.                   Бусев А.И. Синтез новых органических реагентов для неорганического анализа-М.: Изд-во МГУ.1972.-245

5.                   Коростелев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ.- Наука, 1964-386с

6.                   Булатов М.И., Калинкин И.П. Практическое руководство по фотометрическим и спектрофотометрическим методам анализа-Л.: химия, 1972-407с.

7.                   Подчайнова В.Н., Симонова Л.Н. Аналитическая химия меди.-М.:Наука 1990-280с

8.                   Худякова Т.А., Крешков А.П. Теория и практика кондуктометрического и хронокондуктометрического анализа М.: Химия, 1976, 304 с.

 

Поступила в редакцию 31.03.2009 г.

2006-2018 © Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов.
Все материалы, размещенные на данном сайте, охраняются авторским правом. При использовании материалов сайта активная ссылка на первоисточник обязательна.