Abstrakt
Silica gel, sekventielt opdateret med polyhexamethylene guanidin og pyrocatechin-3,5-disulfonsyre (Tiron), blev foreslået for sorption adskillelse og bestemmelse af Fe(III) og Fe(II). Det blev konstateret, at kvantitativ ekstraktion af Fe (III) og dens adskillelse fra Fe(II) blev opnået ved pH 2,5–4,0, mens kvantitativ ekstraktion af Fe(II) blev observeret ved pH 6,0–7,5., Et intensivt signal med, som er karakteristisk for Fe (III), optrådte i EPR-spektre af sorbenterne efter Fe(II) og Fe(III) sorption. Under interaktion mellem Fe (II) og Tiron, fastgjort på sorbentoverfladen, forekom dens o .idation op til Fe(III). Rød-lilla komplekser af sammensætningen FeL3 blev dannet på sorbentoverfladen under sorption uanset det oprindelige o .idationsniveau af jern. Diffus reflektansspektrum af overfladekomplekser udviste bredt bånd med let udtrykt Maksima ved 480 og 510 nm., Der er udviklet procedurer for adskillelse og fotometrisk bestemmelse af Fe(III) og Fe(II) ved fælles tilstedeværelse og total Fe-indholdsbestemmelse som Fe(II) i affald og naturligt vand. Detektionsgrænsen for jern var 0,05 µg per 0,100 g af sorbenten. Kalibreringsgrafen var lineær op til 20,0 µg Fe pr 0,100 g af sorbenten. RSD ved bestemmelse af mere end 0,2 µg Fe var mindre end 0,06.
1., Indledning
Element, artsdannelse, herunder fastsættelse af forskellige oxidationstrin af de elementer, miljømæssige objekter er en vigtig udfordring for analytisk kemi. Jern refererer til bioaktive metaller og spiller en vigtig biologisk rolle i planter, dyr og mennesker. Naturlige farvande indeholder jern i O .idationstilstande +2 og +3, og Fe(III) indhold er meget højere end Fe(II) indhold på det.
fotometriske analysemetoder er de mest anvendte metoder til bestemmelse af jern i forskellige o .idationstilstande ; de er meget følsomme og selektive., Organiske reagenser, der anvendes i fotometriske metoder, udgør komplekse forbindelser med enten Fe (III) eller Fe(II). De mest kendte organiske reagenser til fotometrisk bestemmelse af Fe (II) er n-heterocykliske baser: 1,10-phenantrolin og 2,2′-dipyridyl . Sulfosalicylsyre og Tiron er de mest anvendte fotometriske reagenser til Fe (III) bestemmelse.
Nogle reagenser-derivater af di-2-pyridyl keton hydrazone: di-2-pyridyl keton benzoylhydrazone og di-2-pyridyl keton salicyloylhydrazone er kendt for at danne komplekse forbindelser med både Fe(II) og Fe(III)., Påvisning af Fe (II) udføres ved en bølgelængde, og derefter anvendes den anden bølgelængde til bestemmelse af det totale jernindhold; Fe(III) indhold beregnes som en forskel mellem totalt jern og Fe(II) indhold.
følgende fremgangsmåder anvendes til fotometrisk bestemmelse af Fe(II) og Fe(III) i en prøve.
den første er baseret på anvendelsen af reagenserne, der danner komplekse forbindelser med Fe(II) eller Fe(III)., I dette tilfælde, hvis den reagens, der danner komplekser med Fe(II) er anvendt, koncentrationen af Fe(III) er beregnet som differencen mellem total jern (efter reduktion af Fe(III) til Fe(II) ved hjælp af ascorbinsyre, hydroxylamin, eller reductor minicolumn) og Fe(II) indhold. Hvis den reagens, der danner komplekser med Fe(III) er anvendt, koncentration af Fe(II) er beregnet som differencen mellem total jern (efter oxidation af Fe(II) til Fe(III) ved hjælp af hydrogenperoxid) og Fe(III) indhold .,
den anden fremgangsmåde er baseret på anvendelse af to chelateringsreagenser, hvoraf den ene er selektiv til Fe(II), og den anden er selektiv til Fe(III). For eksempel, spektrofotometrisk sekventiel indsprøjtning system blev foreslået til samtidig bestemmelse af Fe(II) og Fe(III), der er baseret på introduktionen af reagenser (1,10-phenanthroline og sulfosalicylsyre) i en strøm af prøver. Den efterfølgende indførelse af EDTA i en strøm resulterede i nedbrydning af Fe(III) forbindelse med sulfosalicylsyre og absorption af Fe(II) forbindelse med 1,10-phenanthroline blev målt ., Fe (III) og Fe(II) blev separeret ved silica-mikrokolonne-ionkromatografi og bestemt ved comple .ation med henholdsvis salicylsyre og 1,10-phenanthrolin . Kapillære zone elektroforese blev anvendt til samtidig bestemmelse af jern(II) jern(III) selektivt kompleks med 1,10-phenanthroline og trans-cyclohexan-1,2-diaminetetraacetic syre .
Den tredje tilgang er baseret på forskellige optiske egenskaber eller forskellige priser for dannelse af farvede komplekser af Fe(II) og Fe(III) med nogle økologiske reagenser, for eksempel, gallusgarvesyre eller Tiron .,
organiske reagenser anvendes i kombinationen af forskellige metoder til adskillelse og bestemmelse af Fe(II) og Fe(III). To-line manifoldflo .injektionssystem med optoelektrokemisk detektion blev anvendt til separat bestemmelse af Fe(II) og Fe(III) . Fe (III) blev bestemt ved fotometrisk metode som kompleks forbindelse med sulfosalicylsyre, og Fe(II) blev bestemt ved hjælp af elektrokemisk metode. Metode til separat bestemmelse af Fe (II) og Fe(III) under anvendelse af atomabsorptionsspektroskopi blev foreslået., Metoden er baseret på sorption adskillelse af Fe(II) som sin kompleks med ferrozine på en C18-modificeret silica kolonne og direkte atomic absorption bestemmelse af Fe(III) i en opløsning, gået gennem den kolonne, derefter, Fe(II) blev bestemt i eluatet efter desorption af jern – (II)-ferrozine komplekse hjælp af atomic absorption spektroskopi .
fotometrisk metode anvendes til kobling med sorptionskoncentration for at forbedre dens følsomhed og selektivitet. Jern kan bestemmes direkte i sorbentfasen eller i opløsningen efter desorption ., Sorbenter baseret på ionbytterharpikser , polymethacrylat-Matri .er , silica , cellulose og naphthalen foreslås.
farveløse sorbenter foretrækkes at anvendes til sorption-fotometrisk bestemmelse af Fe(III) og Fe(II). Fra dette synspunkt er silicabaserede sorbenter modificeret med farveløse organiske reagenser, der kan danne farvede komplekser med jernioner, meget lovende. Eksempler på sådanne reagenser indbefatter Tiron(4,5-dihydro .yben .en-1,3-disulfonsyre), som danner farvede komplekse forbindelser med Fe (III) .,
Sorption af Fe(III) komplekser med Tiron fra vandige opløsninger under anvendelse af ionbytterharpiks AV-17 blev undersøgt i . Fe(III) danner kompleks med Tiron i opløsning med en pH-værdi på 3,5–9.0 og Fe(II) – ved pH-værdi på 6.0–9.0; dette fænomen blev brugt til sorption-fotometrisk bestemmelse af Fe(III) ved pH på 3,5, og det samlede indhold af Fe(II) og Fe(III) blev bestemt ved pH 6-9.
på nuværende tidspunkt blev silicagel sekventielt modificeret med polyhe .amethylenguanidin og Tiron foreslået til sorptionsseparation og sorption-fotometrisk bestemmelse af Fe(III) og Fe(II)., Procedurer for separat sorption-fotometrisk bestemmelse af Fe(III) og Fe(II) fra en prøve af vand og sorption-fotometriske og test-metode til bestemmelse af det samlede jernindhold, som Fe(II) i naturlige vande, blev udviklet.
2. Eksperimentel
2, 1. Reagenser og kemikalier
alle reagenser var af analytisk kvalitet. Deioniseret vand blev anvendt til fremstilling af opløsningerne.
En materiel standard løsninger af Fe(III) og Fe(II) (100 mg L−1) blev fremstillet ved opløsning af FeSO4 og Fe2(SO4)3 i 0,1 M H2SO4., Arbejdsopløsninger med lavere koncentrationer blev fremstillet ved fortynding af stamopløsning med deioniseret vand umiddelbart før brug.
silicagel Silokhrom S-120 (fraktion af 0,1–0,2 mm, specifikt overfladeareal ~120 m2 g−1 og gennemsnitlig porediameter ~45 nm) blev anvendt som en Matri.til sorbentsyntesen.
stamopløsning af polyhexamethylene guanidin-hydrochlorid (PHMG) (7.5% w/w løsning), var forberedt ved at opløse vægtet del af BIOPAG-D reagens, (Institut for Ecotechnological problemer, Moskva, den russiske Føderation) i deioniseret vand.
a 0.,016 m Tiron stamopløsning blev fremstillet ved at opløse nøjagtigt vægtet del af reagenset i deioniseret vand. Opløsninger med lavere koncentrationer blev fremstillet ved fortynding af den oprindelige opløsning med deioniseret vand.
2.2. Apparater
Diffuse reflektansspektre (DRS) over området 380-720 nm blev registreret under anvendelse af Pulsar Spektrofotokolorimeter (Himavtomatika, Rusland). Spektre blev afbildet mod koordinater beregnet ved hjælp af Kubelka-Munk-funktionen; det vil sige, er bølgelængde (nm), hvor er diffus reflektanskoefficient.,
UV-Vis spektre og absorbans blev registreret ved anvendelse af Cary 100 Spektrofotometer (Varian, Australien). Induktivt koblet plasma optisk emission spektrometer Optima 5300DV (Perkin-Elmer, USA) blev brugt til at bestemme metalioner koncentration i opløsninger. EPR-spektre blev optaget med et ele .sys e-580 instrument (Bruker, Tyskland). PH-målingerne blev udført med en SevenEasy pH-Meter S20 (Mettler-Toledo, Sch .ei.).
peristaltisk pumpe Masterfle.L / s (Thermo Fisher Scientific, USA) blev brugt til pumpeopløsninger gennem en minicolumn med en sorbent.
2, 3., Syntese af SiO2-PHMG-Tiron Sorbent
SiO2-PHMG sorbent blev syntetiseret ifølge proceduren beskrevet i artikel . Vægtede dele af SiO2-PHMG (0,100 g) blev anbragt i reagensglas med jordpropper, 10 mL Tironopløsning med passende koncentration blev tilsat, og røret blev omrørt i 5 minutter. Den resulterende SiO2-PHMG-Tiron sorbent blev adskilt fra opløsningen ved dekantering og vasket to gange med deioniseret vand., Tironekstraktion blev bestemt ved den fotometriske analyse af vandfasen ved absorptionsbåndet for reagenserne nm (1- 1- 1-7) og nm (> 8).
2.4. Preconcentration af Fe(II) og Fe(III) af SiO2-PHMG-Tiron
I batch-forsøg Fe(II) eller Fe(III) løsning blev placeret i en gradueret reagensglas med en begrundelse prop; 1,0 mL 0.,1 M hydroxylamin løsning blev tilføjet (i Fe(II) sorption eksperiment); NaOH, eddikesyre (pH 4-6), eller ammoniumchlorid (pH > 7) buffer-opløsning blev tilsat, der kræves for at justere pH-værdien, og vand blev tilføjet til et samlet volumen på 10.0 mL. SiO2-PHMG-Tiron sorbent masse på 0,100 g blev tilsat; røret blev stoppet og omrørt i 1-30 minutter. Opløsningen blev dekanteret, sorbenten flyttede ind i den fluoroplastiske celle, og diffus reflektanskoefficient blev målt., Fordelingen af jern blev kontrolleret ved analyse af vandfasen under anvendelse af induktivt koblet plasma optisk emission spektroskopi (ICP-OES).
et skematisk diagram over flo .analysesystemet er vist i Figur 1. To minicolumns (indvendig diameter 3 mm, højde 50 mm) (1, 2) hver fyldt med 0.100 g af SiO2-PHMG-Tiron sorbent var forbundet sekventielt efter hinanden via en tee-fælles (3). Opløsning (20 mL) ved pH 3 indeholdende 1,0–5,0 FEG Fe(II) og 1,0–5,0 FEG Fe(III) i forskellige forhold blev pumpet gennem den første minicolumn (1) ved strømningshastighed 0,5 mL min−1 ved anvendelse af peristaltisk pumpe (4)., Eddikesyrebufferopløsning med pH 6,2 blev indført kontinuerligt gennem tee-leddet (3). Den resulterende opløsning blev pumpet gennem den anden minikolonne (2). Fe (III) blev sorberet i den første minicolonne ved pH 3,0, mens Fe(II) blev ført gennem den første minicolonne (1) og kvantitativt ekstraheret i den anden (2) ved pH 6,2.
3. Resultater og diskussion
3.1. Tiron Fiksering på SiO2-PHMG Overflade
Maksimal nyttiggørelse (≥98%) af Tiron fra løsning af 0.16 mM L−1 af SiO2-PHMG sorbent blev nået med en pH-værdi på 3,0–7.5 (Figur 2, kurve (1))., Tidspunktet for opnåelse af sorptionsligevægt var mindre end 5 min. Tironfiksering på overfladen af SiO2-PHMG opstår på grund af interaktion mellem deprotonerede sulfongrupper af reagenset og positivt ladede amingrupper af PHMG. Denne antagelse blev bekræftet ved at sammenligne recovery kurver af Tiron og dens sulfonerede analog—catechol forhold til pH. I modsætning til Tiron, catechol inddrivelse af SiO2-PHMG sorbent (Figur 2, kurve (2)) i det pH-interval af 2-7 ikke overstige 1-3%.
maksimal sorptionskapacitet på SiO2-PHMG for Tiron var 69 µmol g−1 ved pH 3,0 og 33olmol g−1 ved pH 6.,0 (figur 3, kurver (1), (2)). Forskellen i sorption kapacitet er forbundet med den kendsgerning, at ved pH 3 Tiron sorption provenuet på grund af elektrostatisk interaktion mellem sulfonsyre grupper af reagens og amin grupper af PHMG fast på silica overflade; i dette tilfælde Tiron molekyle er anbragt vinkelret på sorbent overflade (Skema 1(en)). Ved pH 6.,0 Tiron fiksering opstår på grund af elektrostatisk interaktion af sulfonsyre grupper af reagens med amin grupper af PHMG og interaktion af deprotonated hydroxylgrupper af reagens (р = 7,7) med amin grupper af PHMG, hvilket resulterer i parallel arrangement af Tiron molekyler på overfladen af sorptionsmidlet (Skema 1(b)).
Denne antagelse bekræftes af det faktum, at i løbet af sekventiel behandling af SiO2-PHMG med Tiron løsninger først ved pH 6,0 og derefter på pH 3.0 en ekstra adsorption sket, og alt sorption kapacitet for Tiron var 69 µM g−1 (Figur 3, kurve (3)). Denne værdi falder sammen med sorptionskapaciteten af sorbenten opnået ved pH 3,0. Ved overgang fra pH 6,0 til pH 3.,0 ændringer i Tironarrangementet går fra parallelt til vinkelret mod sorbentoverfladen; denne proces fører til frigivelse af sæder (amingrupper af PHMG) til yderligere fiksering af Tironmolekyler.
behandling af SiO2-PHMG-Tiron sorbent opnået ved pH 3.0 med opløsninger ved pH 6.0 førte ikke til reagens desorption. Dette blev bekræftet ved fraværet af karakteristiske for Tironabsorptionsbånd i opløsning.
for sorbenten med en maksimal Tironoverfladekoncentration bør den således syntetiseres ved pH 3.0.
Tiron-fiksering på SiO2-PHMG-overfladen er stærk nok., Kvantitativ desorption af Tiron opnås i 2 M HCl eller i stærkt saltopløsninger (50 50 g L−1 af NaCl); dette bekræfter indirekte elektrostatisk fikseringsmekanisme.
3, 2. Fe(III) eller Fe(II) Sorption af SiO2-PHMG-Tiron i Batch-Mode
Sorption kapacitet til Fe(III) bestemmes ud fra den horisontale del af afsnittet sorption isotermerne af SiO2-PHMG-Tiron sorbent med overfladen koncentration af Tiron 33 μ mol g−1 og 9.2 μ mol g−1 var 12 μ mol g−1 og 3.6 μ mol g−1, henholdsvis (Figur 5, kurver (1), (2))., Lignende værdier af sorption kapacitet af SiO2-PHMG-Tiron sorbent blev opnået for Fe(II) (Figur 5, kurver (3), (4)). Dataene indikerer, at under Fe (III) og Fe(II) er sorptionskomplekser med forholdet Fe : Tiron ~ 1 : 3 hovedsageligt dannet på overfladen af sorbenterne med forskellig overfladekoncentration af Tiron.
Efter en sammenligning af de maksima i DRS af Fe(III) overflade komplekser med maksima af deres abolutte i vandige opløsninger, at det kunne antages, at komplekser af Fe(III) med Tiron med sammensætningen FeL3 er hovedsagelig dannet på overfladen af SiO2-PHMG-Tiron sorbent. FeL3 komplekse dannes ved pH-værdier, der er karakteristiske for FeL og FeL2 komplekser dannelse i løsninger, fordi SiO2-PHMG overflade fremmer en yderligere samordning af FeL og FeL2 overflade komplekser med Tiron molekyler.,
Tilsvarende skift af FeL3 kompleks dannelse i syre-område med brugt pH vifte af dens dannelse i op til 4-8 blev observeret i løbet af interaktion af Fe(III) med Tiron på overfladen af anionbytter Amberlyst En-27 .
under Fe(II) sorption i pH–området 6,0–7,5 ved både tilstedeværelse og fravær af 0,001-0,1 hydro hydroylamineylaminopløsning fik overfladen af SiO2-PHMG-Tiron sorbent en rød-lilla farve. DRS af sorptionsmidlet efter Fe(II) sorption fra opløsninger med pH 6.0–7.5 var identisk med DRS af sorptionsmidlet efter Fe(III) sorption ved pH 2.5–4.,0 og havde let udtrykt maksimum ved 480 og 510 nm (figur 6, spektrum (2)).intensiteten af båndene i DRS af sorbenterne efter sorption af Fe (III) og Fe(II) var ens, hvilket er bevis for identiteten af overfladekomplekssammensætningen.
maksimal intensitet af sorbentfarven blev observeret i pH-området, der faldt sammen med pH-intervallerne for den kvantitative ekstraktion af Fe(III) og Fe(II) (figur 4, kurver (3), (4)).
3.3., Undersøgelse af Fe(III) Komplekser med Tiron på Overfladen af SiO2-PHNG-Tiron Sorbent og i Vandige Opløsninger ved Hjælp af EPR
for at afgøre, oxidationstrin af jern i sine komplekser med Tiron hjælp af EPR-metode ved 77 K følgende objekter blev undersøgt:(i)SiO2-PHMG-Tiron sorbents efter Fe(III) og Fe(II) sorption ved forskellige pH-værdier;(ii)løsninger efter blanding af Fe(III) og Fe(II) løsninger med Tiron ved forskellige pH-værdier.,
I det lave område region af EPR-spektre af SiO2-PHMG-Tiron sorbent efter Fe(III) og Fe(II) sorption en intensiv signal blev observeret (Figur 7, kurver (1), (2)). Lignende EPR-signal blev observeret for Fe(III) – komplekser med desferrio .amin . EPR-spektre af SiO2-PHMG-Tiron efter Fe(III) og Fe(II) sorption i optimale betingelser var identiske, hvilket er et bevis på oxidationstrin af jern i overfladen komplekse +3. På grundlag af EPR data kan det konkluderes, at under interaktion af Fe (II) med Tiron ved pH 6,0–7.,5 på overfladen af SiO2-PHMG-Tiron o .ideres den op til Fe(III).
Selv om Fe(III) komplekser med Tiron af forskellig sammensætning (Fe : Tiron = 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3) er der dannes i opløsningen ved forskellige pH-værdier, EPR spektre af løsninger efter blanding Fe(III) og Tiron løsninger (Figur 7, kurve (3)) i det pH-interval, 3,0–9.0 er identiske med hinanden, og at EPJ-spektre af Fe(III) komplekser, der er dannet på overfladen af SiO2-PHMG-Tiron sorbent og præget af intensiv EPR-signal med . EPR-spektre af opløsningerne efter blanding af Fe (II) og Tiron–opløsninger ved pH 6,0-9.,0 er også kendetegnet ved intensivt signal med (Figur 7, kurve (4)). Formen af spektre-og EPR-signalintensiteterne er identiske for opløsninger opnået ved blanding af de samme koncentrationer af Fe(III) eller Fe(II) med Tiron. Selv i nærvær af 0,001-0,1 M hydro .ylamin i opløsningen Fe(II) dannede kompleks med Tiron ved pH 6,0–7,5 med intensivt signal med i EPR spektrum. Identiteten af ESR-spektre i denne sag viser, at hydroxylamin ikke forhindre oxidation af jern (II) i kompleksdannelse med Tiron ved pH 6.0–7.5.,
fra EPR-dataene kan det således konkluderes, at under interaktion af Fe(II) med Tiron både i opløsning og på overfladen af sorbenten o .ideres det til Fe(III). Både opløst i vand ilt og reagenset selv kan være en O .idant af Fe(II) . Den sats af Fe(II) oxidation stiger med den stigende af graden af mætning af løsning med ilt ved pH > 5 i tilstedeværelsen af acetat ioner; der falder sammen med dens kvantitative udvinding af SiO2-PHMG-Tiron.,
identiteten af EPR-spektre af SiO2-PHMG-Tiron sorbent efter Fe(III) og Fe(II) sorption er tegn på oxidation niveau af jern i overfladen komplekse +3; og identiteten af farve og DRS af Fe(III) komplekser på overfladen af SiO2-PHMG-Tiron sorbent, er det bevis på identisk sammensætning af overfladen komplekser.
3.4., Sorption-Fotometrisk Bestemmelse af Fe(III) og Fe(II) ved Hjælp af SiO2-PHMG-Tiron
Som jern indhold på sorbent overflade øget intensitet sorbent farve steget proportionalt, og i form af DRS og placering af maksima ikke afhænger strygejern koncentration. Dannelsen af intensivt farvet komplekser på SiO2-PHMG-Tiron overflade blev brugt til udvikling af de følgende metoder:(i)Sorption-fotometrisk bestemmelse af Fe(III) og Fe(II)(ii)Sorption-fotometrisk bestemmelse af total jern i naturlige vandområder.,
de analytiske egenskaber ved den udviklede metode, såsom detektionsgrænsen, lineært interval og korrelationskoefficient, blev opnået ved behandling af standardopløsninger under optimale betingelser. Der blev opnået en lineær kalibreringsgraf til bestemmelse af jern (II) under de foreslåede forsøgsbetingelser. Kalibreringsligningerne i koordinater, hvor er jernindhold (µg pr 0,100 g af sorbenten), var som følger:(i) () for Fe(II) sorption.ii) () for Fe (III) sorption.
detektionsgrænsen for jernbestemmelse beregnet ved anvendelse af 3s-kriterium var 0,05 µg per 0.,100 g af sorbenten. Kalibreringsgraferne var lineære op til 20,0 µg Fe per 0,100 g af sorbenten. Den relative standardafvigelse (RSD = () 100 100%) ved bestemmelsen af mere end 0,2 µg Fe pr.0,100 g af sorbenten var mindre end 6,2% (tabel 1). Detektionsgrænserne, rækkevidden af linearitet for kalibreringsgrafer og RSD er uafhængige af det oprindelige o .idationsniveau for jern.
SiO2-PHMG-Tiron sorbent er kendetegnet ved god kinetik., Da forholdsvolumenet af opløsning til sorbentmassen ( : ) stiger fra 102 til 103, og tidspunktet for opnåelse af sorptionsligevægt oversteg ikke 10 min. En forøgelse af volumenet af opløsning fra 10 til 100 mL (ved anvendelse af 0,100 g sorbent) fører til reduktion af den relative detektionsgrænse fra 5 ng mL−1 til 0,5 ng mL−1.
3, 5. Effekten af Potentielt Interfererende Ioner
Opløsninger med indhold af Fe(II) eller Fe(III) (0.1 µg mL−1) og andre ioner blev udarbejdet og udviklet procedure blev anvendt for at bestemme selektivitet af sorptionsmidlet.,
Selektivitet af Fe(III) bestemmelse er højere i forhold til Fe(II) bestemmelse fordi Fe(III) kompleksdannelse med Tiron forekommer i mere sure område, hvor ingen interaktion med andre metal-ioner (danner komplekser ved pH > 4) med Tiron finder sted .
3, 6., Sorption Adskillelse og Bestemmelse af Fe(III) og Fe(II)
Afhængighed af Fe(II) og Fe(III) kvantitative udvinding af SiO2-PHMG-Tiron sorbent versus pH og dannelsen af intensivt farvet Fe(III) overflade komplekser blev brugt til sekventiel sorption isolation og separat bestemmelse af Fe(III) og Fe(II) en prøve af den løsning.
under sorption i batch-mode Fe(III) indhold blev fundet næsten 1,5 gange højere end det blev tilsat og Fe(II) indhold 1,5 gange lavere end det blev tilsat. Men det samlede Fe (III) og Fe(II) indhold var lig med, når de blev tilføjet., Overvurderet resultaterne af Fe(III) beslutsomhed og undervurderet resultaterne af Fe(II) bestemmelse er forklaret ved mætning af løsning af atmosfærisk ilt under intensiv omrøring ved pH 3, de optimale betingelser for Fe(III) – udvinding, og Fe(II) er oxideret op til Fe(III).
Sorption i flow analyse ved hjælp af minicolumn gør det muligt at fjerne mætning af løsning af atmosfærisk ilt og varetagelse af både adskillelse og bestemmelse af Fe(II) og Fe(III), fra en stikprøve af løsning af længden af farvede zone af sorptionsmidlet brug af systemet, der er repræsenteret i Figur 1., Sorbenten i minicolumns blev rød-lilla farve.
længden af den farvede zoneone af sorbenterne efter at have passeret Fe(III) og Fe(II) opløsninger med lige koncentrationer var ens, og den steg proportionalt med deres indhold i opløsning. Kalibreringsfunktionen for Fe (II) og Fe(III) bestemmelse af længden af den farvede zoneone () var som følger: , Hvor er jernindhold i minicolumn, µg. Jernindhold bestemt af længden af den farvede zoneone i modellen løsning er repræsenteret i tabel 2. En forøgelse af opløsningens strømningshastighed fra 0,5 til 3.,0 mL min-1 førte til erosion af den farvede .one.
fremgangsmåde til separat bestemmelse af Fe(III) og Fe(II) ved længden af den farvede zoneone i minicolumn blev anvendt til analyse af brøndvand under opbevaring: i 30 minutter, 6 timer og 24 timer efter prøveudtagning. Opnåede resultater er repræsenteret i tabel 3.
I et godt stykke vand, der er for højt jernindhold (>2 mg L−1) og organiske forbindelser (humic og fulvic syrer) er i kontakt med luft oxidation af Fe(II) til Fe(III) provenu med efterfølgende udfældning af letopløselige jern (III) hydroxid., Fe (II) indholdet blev bestemt i brøndvand med højt jernindhold efter adskillelse af jern (III) hydro .idsediment ved anvendelse af membranfilter.
dataene i tabel 3 viser, at resultaterne af sorption-fotometrisk bestemmelse af det samlede indhold af Fe(III) og Fe(II) i tilfælde af lavt jernindhold i naturlige farvande er i overensstemmelse med resultaterne af den samlede jernbestemmelse ved anvendelse af ICP-OES.
3.7. Bestemmelse af Total Jern i naturlige farvande
for at nedbryde metalkomplekser med organiske forbindelser blev naturlige farvande kogt med salpetersyre., Organiske komplekser af jern blev ødelagt, og jern blev o .ideret op til Fe(III) som et resultat, hvilket blev hydrolyseret og dannede dårligt opløselige forbindelser. På trods af højere selektivitet af bindings-fotometrisk bestemmelse af Fe(III) ved pH 3,0, for at bestemme det samlede jernindhold, at det er rimeligt at reducere Fe(III) til Fe(II), fordi det er mindre hydrolyseres i vandige opløsninger og udgør ikke dårligt opløselig forbindelser. Hydro .ylamin foretrækkes at blive anvendt som reduktionsmiddel, fordi dets tilstedeværelse ikke påvirker dannelsen af overfladekomplekset af Fe(III) med Tiron.,
der er Udviklet procedure blev anvendt for total jern bestemmelse i spildevand (prøver nummer 1 og nummer 2), taget i de forskellige distrikter i Krasnoyarsk byen, floden vand; drik vand: lav mineraliseret vand “Uchumskaya” og meget mineraliseret vand “Zagorie”, der er produceret i Krasnojarsk Kraj. Nøjagtigheden af proceduren blev bekræftet ved ICP-OES-metoden. Resultaterne af jernbestemmelse er repræsenteret i tabel 4.,
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| volume: 5 mL. volume: 1 mL. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
An intensely colored zone appeared when a sample was passed through a minicolumn filled with a sorbent., Afhængighed af længden af sorbentens farvede zoneone på jernindhold blev anvendt til total jernbestemmelse i naturlige farvande (Tabel 4).
4. Konklusion
SiO2-PHMG-Tiron sorbent, der foreslås for preconcentration, adskillelse og bestemmelse af Fe(II) og Fe(III) er kendetegnet ved enkelhed af syntese udbredte og tilgængelige reagenser og ikke kræver kompliceret og dyrt udstyr. Sorbenten tillader kvantitativ sekventiel isolering og bestemmelse af Fe(II) og Fe (III) fra en prøve vand., Udviklede procedurer kan sammenlignes med FAAS og ICP-OES med hensyn til detektionsgrænser. Anvendelse af minicolumn fyldt med SiO2-PHMG-Tiron sorbent giver mulighed for hurtige og præcise visuelle vurdering af Fe(II) og Fe(III) indhold i naturlige vandområder. Procedure for jernbestemmelse ved længden af farvet zoneone i minikolonne kræver ikke udstyr og kan anvendes til jernbestemmelse i naturlige farvande i marken.
interessekonflikter
forfatterne erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikter.,
anerkendelser
denne undersøgelse blev støttet af Ministeriet for uddannelse og videnskab i Den Russiske Føderation (projekt nr. 4.6343.2017 for Siberian Federal University).
Leave a Reply