Erottaminen ja Määrittäminen Fe(III) ja Fe(II) Luonnon ja jätevesien Käyttäen Silikageeliä Peräkkäin Muuttaa Polyhexamethylene Guanidiini ja Tiron

Tiivistelmä

silikageeli, peräkkäin muuttaa polyhexamethylene guanidiini ja pyrocatechin-3,5-disulfonihappo (Tiron), oli ehdotettu sorptio erottaminen ja määrittäminen Fe(III) ja Fe(II). Todettiin, että kvantitatiivinen uutto Fe(III) ja sen erottaminen Fe(II) suoritettiin pH 2.5–4.0, kun taas kvantitatiivinen uutto Fe(II) havaittiin pH 6.0–7.5., Intensiivinen signaali kanssa, joka on ominaista Fe (III), ilmestyi EPR spectra sorbenttien jälkeen Fe(II) ja Fe(III) sorption. Sorbentin pinnalle kiinnittyneen Fe(II): n ja Tironin välisen vuorovaikutuksen aikana sen hapettuminen Fe(III): ksi tapahtui. Sorption aikana sorbentin pinnalle muodostui koostumuksen fel3 punalilaa sisältäviä komplekseja raudan alkuperäisestä hapetustasosta riippumatta. Diffuusi heijastus spektrin pinta-komplekseja esillä laaja bändi hieman ilmaisi maxima 480 ja 510 nm., Menettelyt erottaminen ja fotometrinen määritys Fe(III) ja Fe(II) yhteinen läsnäolo ja yhteensä Fe-sisällön määrittäminen, kuten Fe(II), jäte-ja luonnonvesissä on kehitetty. Raudan havaitsemisraja oli 0,05 µg / 0,100 g sorbenttia. Kalibrointikäyrä oli lineaarinen jopa 20,0 µg Fe / 0,100 g sorbenttia. RSD määritettäessä yli 0,2 µg Fe: tä oli alle 0,06.

1., Johdanto

– Elementti, lajiutuminen, mukaan lukien määrittäminen eri hapetusluvut elementtejä, ympäristön esineitä on tärkeä haaste analyyttinen kemia. Rauta viittaa bioaktiivisia metalleja, ja sillä on tärkeä biologinen rooli kasvien, eläinten ja ihmisten. Luonnon vedet sisältävät raudan hapetusluvut +2 ja +3, Fe(III) pitoisuus on paljon suurempi kuin Fe(II) – pitoisuus on siinä.

fotometriset määritysmenetelmät ovat yleisimmin käytettyjä raudan määritysmenetelmiä eri hapetustiloissa ; ne ovat erittäin herkkiä ja selektiivisiä., Fotometrisissä menetelmissä käytettävät orgaaniset reagenssit muodostavat kompleksiyhdisteitä joko Fe(III) tai Fe(II): n kanssa. Tunnetuin orgaaniset reagenssit fotometrinen määritys Fe(II): N-heterosykliset emäkset: 1,10-phenantroline ja 2,2′-dipyridyl . Sulfosalisyylihappo ja Tironi ovat Fe(III) – määritykseen yleisimmin käytetyt fotometriset reagenssit.

Jotkin reagenssit-johdannaiset di-2-pyridyl ketoni hydrazone: di-2-pyridyl ketoni benzoylhydrazone ja di-2-pyridyl ketoni salicyloylhydrazone tiedetään muodostaa monimutkaisia yhdisteitä sekä Fe(II) ja Fe(III)., Havaitseminen Fe(II) suoritetaan yksi aallonpituus, ja sitten toinen aallonpituus määrittämisessä käytetään koko rautapitoisuus; Fe(III) pitoisuus lasketaan ero yhteensä rauta-ja Fe(II) – pitoisuus.

Fe(II): n ja fe(III): n fotometriseen määrittämiseen yhdessä näytteessä käytetään seuraavia menetelmiä.

ensimmäinen perustuu sellaisten reagenssien käyttöön, jotka muodostavat kompleksiyhdisteitä Fe(II): n tai Fe(III): n kanssa., Tässä tapauksessa, jos reagenssi muodostaa komplekseja Fe(II) sovelletaan, pitoisuus Fe(III) on laskettu erotus yhteensä rauta (vähentämisen jälkeen Fe(III) Fe(II) käyttää askorbiinihappoa, hydroksyyliamiini, tai reductor minicolumn) ja Fe(II) – pitoisuus. Jos reagenssin muodostaen komplekseja Fe(III) on sovellettu, pitoisuus Fe(II) lasketaan ero yhteensä rauta (jälkeen hapettuminen Fe(II) Fe(III) käyttäen vetyperoksidia) ja Fe(III) – pitoisuus .,

toinen lähestymistapa perustuu soveltamisesta kaksi kelatoivia reagensseja, joista yksi on valikoiva Fe(II) ja toinen on valikoiva, Fe(III). Esimerkiksi, spektrofotometrinen sequential ruiskutus järjestelmä oli ehdotettu samanaikaiseen määrittämiseen Fe(II) ja Fe(III), joka perustuu käyttöön reagenssit (1,10-fenantroliini ja sulfosalicylic happo) virtaan näytteitä. Myöhemmin käyttöön EDTA-jokeen tuloksena hajoaminen Fe(III) yhdiste sulfosalicylic happo ja imeytymistä Fe(II) yhdisteen kanssa 1,10-fenantroliini oli mitattu ., Fe(III) ja Fe(II) oli erotettu piidioksidi mikrokolonnista ionikromatografi ja määritetty kautta kompleksoituminen kanssa salisyylihappoa ja 1,10-fenantroliini, vastaavasti . Kapillaari-alue elektroforeesi oli hakenut samanaikainen määrittäminen rauta(II) – ja rauta(III) valikoivasti kompleksoida 1,10-fenantroliini ja trans-sykloheksaani-1,2-diaminetetraacetic happoa .

kolmas lähestymistapa perustuu eri optiset ominaisuudet tai eri hinnat muodostumista värillisiä komplekseja Fe(II) ja Fe(III), jossa jotkut orgaaniset reagenssit, esimerkiksi, gallushappo tai Tiron .,

orgaanisia reagensseja käytetään Fe(II): n ja FE(III): n eri erottelu-ja määritysmenetelmien yhdistelmänä. Kaksi-line imusarjan virtaus injektio järjestelmä, jossa optoelectrochemical tunnistamiseen käytettiin erillinen määrittäminen Fe(II) ja Fe(III) . Fe (III) määritettiin fotometrisellä menetelmällä kompleksiyhdisteenä sulfosalisyylihapon kanssa, ja Fe(II) määritettiin sähkökemiallisella menetelmällä. Ehdotettiin Fe(II): n ja fe(III): n erillismääritysmenetelmää atomiabsorptiospektroskopian avulla., Menetelmä perustuu sorptio erottaminen Fe(II), koska sen monimutkainen ferrozine C18-modifioitu piidioksidi sarake ja suora atomic absorption määrittäminen Fe(III) liuosta läpi sarake; sitten, Fe(II) on määritelty eluaatti jälkeen desorptio rauta(II)-ferrozine monimutkainen käyttää atomiabsorptiospektroskopia .

fotometristä menetelmää käytetään kytkettäessä sorption esipentraatioon sen herkkyyden ja selektiivisyyden parantamiseksi. Rauta voidaan määrittää suoraan sorbenttifaasissa tai liuoksessa desorption jälkeen ., Ehdotetaan sorbentteja , jotka perustuvat ioninvaihtohartsiin , polymetakrylaattimatrikseihin , piidioksidiin , selluloosaan ja naftaleeniin.

värittömiä sorbentteja suositellaan käytettäväksi Fe(III): n ja FE(II): n sorptio-fotometrisessä määrityksessä. Tästä näkökulmasta piidioksidi perustuu imeytysaineita muutettu väritön orgaanisten reagenssien, jotka voivat muodostaa värillisiä komplekseja, jossa rauta-ionit ovat erittäin lupaavia. Esimerkkejä tällaisista reagensseista ovat Tironi (4,5-dihydroksibentseeni-1,3-disulfonihappo), joka muodostaa värillisiä kompleksiyhdisteitä Fe(III): n kanssa .,

Fe(III)-kompleksien sorptiota Tironin kanssa ioninvaihtohartsia AV-17 käyttävistä vesiliuoksista tutkittiin . Fe(III) muotoja monimutkainen Tiron liuoksessa, jonka pH on 3,5–9,0 ja Fe(II) – pH 6.0–9.0; tämä ilmiö oli käytetty sorptio-fotometrinen määritys Fe(III), jonka pH on 3,5, ja koko sisältö Fe(II) ja Fe(III) määritettiin pH 6-9.

Tällä hetkellä työn silikageeliä peräkkäin muuttaa polyhexamethylene guanidiini ja Tiron oli ehdotettu sorptio erottaminen ja sorptio-fotometrinen määritys Fe(III) ja Fe(II)., Menettelyt erillinen sorptio-fotometrinen määritys Fe(III) ja Fe(II) yksi näyte vesi-ja sorptio-fotometriset ja testaa-menetelmä määrittämiseen yhteensä rauta-sisältöä, kuten Fe(II) luonnon vedet olivat kehittyneet.

2. Kokeellinen

2. 1. Reagenssit ja Kemikaalit

Kaikki reagenssit olivat analyysilaatuisia. Liuosten valmistuksessa käytettiin deionisoitua vettä.

varastossa standardi ratkaisuja, Fe(III) ja Fe(II) (100 mg L−1) valmistettiin liuottamalla FeSO4 ja Fe2(SO4)3 0,1 M H2SO4., Käyttöliuokset, joiden pitoisuudet ovat pienemmät, valmistettiin laimentamalla kantaliuos deionisoidulla vedellä juuri ennen käyttöä.

Silikageeliä Silokhrom S-120 (murtoluku 0,1–0,2 mm, ominaispinta-ala ~120 m2 g−1, ja keskimääräinen huokosten halkaisija ~45 nm) käytettiin matriisin sorbentin synteesi.

Varastossa ratkaisu polyhexamethylene guanidiini hydrokloridi (PHMG) (7.5% w/v liuos) valmistettiin liuottamalla painotettu osa BIOPAG-D-reagenssia (Institute of Ecotechnological ongelmia, Moskova, venäjän Federaatio) vuonna deionisoitua vettä.

a 0.,016 M Tiron kantaliuos valmistettiin liuottamalla tarkasti painotettu osa reagenssi deionisoitua vettä. Liuokset, joiden pitoisuudet olivat pienemmät, valmistettiin laimentamalla alkuperäinen liuos deionisoidulla vedellä.

2, 2. Laite

diffuusi heijastusspektrometri (DRS) 380-720 nm: n alueella rekisteröitiin Pulsarispektrofotokoolorimetrillä (Himavtomatika, Venäjä). Spektrit piirrettiin Kubelka-munkin funktion avulla laskettuja koordinaatteja vastaan, eli on aallonpituus (nm), jossa on diffuusi heijastuskerroin.,

UV-Vis spectra ja absorbanssi rekisteröitiin Cary 100-spektrofotometrillä (Varian, Australia). Induktiivisesti kytketty plasma-optinen emissio spektrometri Optima 5300DV (Perkin-Elmer, USA) käytettiin määrittämään, metalli-ionien pitoisuus ratkaisuja. EPR spectra äänitettiin Elexsys E-580-soittimella (Bruker, Saksa). PH-mittaukset tehtiin seitsenkertaisella pH-mittarilla S20 (Mettler-Toledo, Sveitsi).

Peristalttisen pumpun Masterflex L/S (Thermo Fisher Scientific, USA) käytettiin pumppaus ratkaisuja läpi minicolumn kanssa sorbentin.

2, 3., Synteesi SiO2-PHMG-Tiron Sorbentin

SiO2-PHMG sorbentin oli syntetisoitu artiklassa kuvatun menettelyn . Painotettu osia SiO2-PHMG (0.100 g) oli sijoitettu osaksi testi-putkia maahan tulpat, 10 mL Tiron ratkaisu asianmukaiset pitoisuus oli lisätty, ja putki sekoitettiin 5 min. Syntyvä SiO2-PHMG-Tiron-sorbentti erotettiin liuoksesta dekantoimalla ja pestiin kaksi kertaa deionisoidulla vedellä., Tiron louhinta määritettiin fotometriset analyysi vettä vaiheessa imeytymistä bändi reagenssit nm (рН 1-7) ja nm (рН > 8).

2, 4. Esikonsentrointia Fe(II) ja Fe(III), jonka SiO2-PHMG-Tiron

erän kokeilla Fe(II) tai Fe(III) ratkaisu oli sijoitettu osaksi valmistui testi putki maahan tulppa; 1.0 mL 0.,1 M hydroksyyliamiini ratkaisu oli lisätty (Fe(II) sorptio-kokeilu); NaOH, etikkahappo (pH 4-6), tai ammoniumkloridia (pH > 7) puskuriliuosta lisättiin säätää vaaditaan pH: n, ja vettä lisättiin yhteensä tilavuus 10,0 mL. SiO2-PHMG-Tiron sorbenttimassa 0,100 g lisättiin; putki pysäytettiin ja sekoitettiin 1-30 minuuttia. Liuos dekantoitui, sorbentti siirtyi fluoroplastiseen soluun ja diffuusi heijastuskerroin mitattiin., Raudan jakautumista säädeltiin vesifaasin analyysillä induktiivisesti kytketyllä plasman optisella emissiospektroskopialla (ICP-OES).

kaavio virtausanalyysijärjestelmästä esitetään kuvassa 1. Kaksi minicolumns (sisä-halkaisija 3 mm, korkeus 50 mm), (1, 2) jokainen täynnä 0.100 g SiO2-PHMG-Tiron sorbentin oli kytketty peräkkäin, yksi toisensa jälkeen kautta t-liitos (3). Liuosta (20 mL) pH 3, joka sisältää 1.0–5.0 µg Fe(II) ja 1.0–5.0 µg Fe(III) eri suhteissa oli pumpataan ensin minicolumn (1) virtausnopeus 0,5 mL min−1 käyttäen peristalttisen pumpun (4)., Etikkapuskuriliuosta, jonka pH on 6,2, otettiin jatkuvasti tee-liitoksen (3) kautta. Saatu liuos pumpattiin toisen minikolonnin (2) läpi. Fe(III) oli sorboitu ensimmäinen minicolumn pH 3.0, kun taas Fe(II) oli läpi ensimmäisen minicolumn (1) ja määrällisesti uutettu toinen (2) pH 6.2.

3. Tulokset ja keskustelu

3.1. Tiron Korjaus on SiO2-PHMG Pinta

Maksimaalisen hyödyntämisen (≥98%) Tiron alkaen ratkaisu 0.16 mM L−1, jonka SiO2-PHMG sorbentin oli saavutettu pH 3.0–7.5 (Kuva 2, käyrä (1))., Sorptiotasapainon saavuttamisaika oli alle 5 min. Tiron korjaus pinnalla SiO2-PHMG tapahtuu, koska vuorovaikutusta deprotonated sulfonic ryhmien reagenssin ja positiivisesti varautuneita amiini ryhmien PHMG. Tämä olettamus vahvistettiin vertaamalla recovery käyrät Tiron ja sen unsulfonated analoginen—katekoli vs. pH. Toisin kuin Tiron, katekoli elpyminen, jonka SiO2-PHMG sorbentin (Kuva 2, käyrä (2)) pH-arvon 2-7 ei saa ylittää 1-3%.

Suurin sorptio kapasiteetti SiO2-PHMG varten Tiron oli 69 µmol g−1 pH 3.0 ja 33 µmol g−1 pH 6.,0 (Kuva 3, käyrät (1), (2)). Ero sorptio valmiudet liittyvät siihen, että pH 3 Tiron sorptio etenee, koska sähköstaattinen vuorovaikutus sulfonic ryhmien reagenssi-ja amiini ryhmien PHMG kiinnitetty piidioksidin pinta; tässä tapauksessa Tiron molekyyli on järjestetty kohtisuoraan sorbentin pinnalle (Järjestelmä 1(a)). PH 6: ssa.,0 Tiron korjaus tapahtuu, koska molemmat sähköstaattinen vuorovaikutus sulfonic ryhmien reagenssin kanssa amiini ryhmien PHMG ja vuorovaikutusta deprotonated hydroksyyliryhmiä reagenssin (р = 7,7) kanssa amiini ryhmien PHMG, jolloin rinnakkainen järjestely Tiron molekyylien pinta sorbentin (Kuvio 1(b)).

Tämä oletus on vahvistettu se, että aikana peräkkäinen hoito SiO2-PHMG kanssa Tiron ratkaisuja ensin pH 6.0 ja sitten pH 3.0 ylimääräinen adsorptio tapahtunut, ja yhteensä sorptio kapasiteetti Tiron oli 69 µmol g−1 (Kuva 3, käyrä (3)). Tämä arvo on sama kuin sorbentin sorptiokapasiteetti, joka on saatu pH 3.0: ssa. Siirryttäessä pH 6,0: sta pH 3: een.,0 muutokset Tiron järjestely edetä rinnakkain kohtisuoraan vastaan sorbentin pinnalle; tämä prosessi johtaa vapauttamista istuimet (amiini ryhmien PHMG) lisää korjaus Tiron molekyylejä.

Hoito SiO2-PHMG-Tiron sorbentin saatu pH 3.0 ratkaisuja, pH 6.0 ei johda reagenssin desorptio. Tämän vahvisti se, ettei liuoksessa ole tironin absorptiokaistoille ominaista.

Näin ollen sorbentin, joiden suurin Tiron pinta-pitoisuus olisi syntetisoitu pH 3.0.

Tiron kiinnittyminen SiO2-PHMG-pintaan on riittävän vahva., Määrällinen desorptio Tiron saavutetaan 2 M HCl: ää tai erittäin suolaliuoksia (≥50 g L−1 NaCl); tämä välillisesti vahvistaa sähköstaattinen mekanismin korjaus.

3, 2. Fe(III) tai Fe(II) Sorptio, jonka SiO2-PHMG-Tiron Eräajona

Sorptio kapasiteetti Fe(III) määrittää vaakasuuntaisen osan sorptio isotermien SiO2-PHMG-Tiron sorbentin pinnan pitoisuus Tiron 33 µmol g−1 ja 9.2 µmol g−1 oli 12 µmol g−1 ja 3,6 µmol g−1, vastaavasti (Kuva 5, käyrät (1), (2))., Vastaavat arvot sorptio kapasiteetti SiO2-PHMG-Tiron sorbentin saatiin Fe(II) (Kuva 5, käyriä (3), (4)). Tiedot osoittavat, että aikana, Fe(III) ja Fe(II) sorptio komplekseja suhde Fe : Tiron ~ 1 : 3 pääasiassa muodostettu pinnalle imeytysaineita eri pinta-pitoisuus Tiron.

vertailun Jälkeen maksimit DRS Fe(III) pinnan komplekseja maxima niiden absorptiospektrit vesiliuoksena, voitaisiin olettaa, että kompleksit Fe(III) ja Tiron kanssa koostumus FeL3 ovat pääasiassa muodostettu pinnalle SiO2-PHMG-Tiron sorbentin. FeL3 monimutkainen on muodostunut pH-arvot, jotka ovat ominaisia FeL ja FeL2 komplekseja muodostumista ratkaisuja, koska SiO2-PHMG pinta edistää ylimääräinen koordinointi FeL ja FeL2 pinta komplekseja Tiron molekyylejä.,

Samanlainen muutos FeL3 monimutkainen muodostumista happo-alueella kulutettu pH-alueella sen muodostumista jopa 4-8 oli havaittu vuorovaikutusta Fe(III), jossa on Tiron pinnalla anioninvaihtajan exchange hartsi Amberlyst A-27 .

Aikana Fe(II) sorptio pH-arvon 6.0–7.5 sekä läsnäolo ja poissaolo 0.001–0.1 М hydroksyyliamiini ratkaisu pinta SiO2-PHMG-Tiron sorbentin hankittu punainen-lila väri. DRS sorbentin jälkeen Fe(II) sorptio ratkaisuja, joiden pH 6.0–7.5 oli identtinen DRS sorbentin jälkeen Fe(III) sorptio pH 2.5–4.,0 ja oli hieman ilmaissut maksimiarvon 480 ja 510 nm: ssä (kuva 6, spektri (2)).

Intensiteetit bändejä DRS ja imeytysaineita jälkeen sorptio Fe(III) ja Fe(II) olivat yhtä, joka on osoitus henkilöllisyydestä pinta komplekseja koostumuksessa.

Maksimi-intensiteetti sorbentin väri havaittiin pH-arvon jolloin myös pH vaihtelee määrällinen louhinta Fe(III) ja Fe(II) (Kuva 4, käyriä (3), (4)).

3.3., Tutkimuksen Fe(III) Komplekseja Tiron Pinnalla SiO2-PHNG-Tiron Sorbentin ja vesiliuoksena Käyttäen EPR

jotta voidaan määrittää hapetusaste rautaa sen komplekseja Tiron käyttäen EPR-menetelmä 77 K seuraavia esineitä tutkittiin:(i)SiO2-PHMG-Tiron imeytysaineita jälkeen Fe(III) ja Fe(II) sorptio eri pH-arvot;(ii)ratkaisuja sekoittamisen jälkeen Fe(III) ja Fe(II) ratkaisuja Tiron eri pH-arvoja.,

low-kentän alueella EPR-spektrit SiO2-PHMG-Tiron sorbentin jälkeen Fe(III) ja Fe(II) sorptio intensiivinen signaali havaittiin (Kuva 7, käyrät (1), (2)). Samanlainen EPR-signaali havaittiin Fe(III) – komplekseissa desferrioksamiinin kanssa . EPR-spektrit SiO2-PHMG-Tiron jälkeen Fe(III) ja Fe(II) sorptio-optimaalinen olosuhteet olivat identtiset, mikä on osoitus hapettumista valtion rautaa sisällä pinta-complex +3. EPR-tietojen perusteella voidaan päätellä, että Fe(II): n ja Tironin yhteisvaikutuksen aikana pH 6, 0–7.,5 pinnalla SiO2-PHMG-Tiron se hapettuu jopa Fe (III).

vaikka Fe(III) komplekseja Tiron eri koostumus (Fe : Tiron = 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3) on muodostettu ratkaisu eri pH-arvot, EPR-spektri ratkaisuja sekoittamisen jälkeen Fe(III) ja Tiron ratkaisut (Kuva 7, käyrä (3)) pH-arvon 3.0–9.0 ovat identtisiä keskenään ja EPR-spektrit Fe(III) komplekseja, joka on muodostettu pinnalle SiO2-PHMG-Tiron sorbentin ja ominaista intensiivinen EPR-signaalin kanssa . EPR spectra liuoksista Fe(II)–ja Tiron-liuosten sekoittamisen jälkeen pH 6,0-9: ssä.,0 on myös ominaista intensiivinen signaali kanssa (kuva 7, käyrä (4)). Muoto spectra ja EPR-signaalien intensiteetit ovat samat ratkaisut saadaan sekoittamalla saman pitoisuudet Fe(III) tai Fe(II) kanssa Tiron. Vaikka läsnä 0.001–0.1 M hydroksyyliamiini liuoksen Fe(II) muodostivat monimutkainen Tiron pH 6.0–7.5 ottaa intensiivinen signaali in EPR-spektri. Identiteetti ESR spectra tässä tapauksessa osoittaa, että hydroksyyliamiini ei estä hapettumista rauta (II) aikana kompleksoituminen kanssa Tiron pH 6.0–7.5.,

Näin ollen EPR tietojen perusteella voidaan päätellä, että aikana vuorovaikutus Fe(II) kanssa Tiron sekä ratkaisu ja pinnalla sorbentin se on hapettunut Fe(III). Sekä veteen liuennut happi että itse reagenssi voivat olla Fe(II): n hapetin . Korko Fe(II) hapetus lisää nousee aste kylläisyyttä ratkaisu hapen pH > 5 läsnäollessa asetaatti-ioneja; tämä on sama alue sen kvantitatiivinen uutto, jonka SiO2-PHMG-Tiron.,

identiteetti EPR-spektrit SiO2-PHMG-Tiron sorbentin jälkeen Fe(III) ja Fe(II) sorptio on näyttöä siitä, hapettumisen raudan sisällä pinta-complex +3; ja identiteetti väri ja DRS Fe(III) komplekseja pinnalla SiO2-PHMG-Tiron sorbentin on todisteita identtinen koostumus pinta-komplekseja.

3, 4., Sorptio-Fotometrinen Määritys Fe(III) ja Fe(II) Käyttämällä SiO2-PHMG-Tiron

Kuten rauta-sisältöä sorbentin pinnalle lisääntynyt intensiteetti sorbentin väri lisääntynyt suhteellisesti; ja muoto DRS ja kannan sen maxima ei riipu raudan pitoisuus. Muodostumista intensiivisesti värillinen komplekseja SiO2-PHMG-Tiron pinta käytettiin kehitystä seuraavat toimenpiteet:(i)Sorptio-fotometrinen määritys Fe(III) ja Fe(II)(ii)Sorptio-fotometrinen määritys yhteensä rauta luonnonvesissä.,

analyyttinen ominaisuudet kehittynyt menetelmä, kuten toteamisraja, lineaarinen alue, ja korrelaatiokerroin on saatu käsittelemällä standardi ratkaisuja optimaalisissa olosuhteissa. Raudan (II) määrittämiseksi ehdotetuissa koeolosuhteissa saatiin lineaarinen kalibrointikäyrä. Kalibrointi yhtälöt koordinaatit , jossa on rautapitoisuus (µg / 0.100 g sorbentin), olivat seuraavat:(i) () Fe(II) sorptio.(ii) () Fe (III) sorption osalta.

3S-kriteerin avulla laskettu raudan määritysraja oli 0, 05 µg / 0.,100 g sorbenttia. Kalibrointikäyrät olivat lineaarisia jopa 20,0 µg Fe / 0,100 g sorbenttia. Suhteellinen keskihajonta (RSD = () × 100%) määrittämisessä on yli 0,2 µg Fe per 0.100 g sorbentin oli alle 6,2%, (Taulukko 1). Havaitsemisrajat, kalibrointikäyrien lineaarisuuden vaihteluväli ja RSD ovat riippumattomia raudan alkuperäisestä hapetustasosta.

SiO2-PHMG-Tiron sorbentin on ominaista hyvä kinetiikka., Suhde määrä ratkaisu sorbentin massa ( : ) nousee 102 103, ja aika saavuttamista sorptio tasapaino ei ylitä 10 min. Kasvua liuoksen määrä 10-100 mL (käyttäen 0.100 g sorbentin) johtaa lasku suhteellinen toteamisraja 5 ng mL−1 0,5 ng mL−1.

3, 5. Vaikutus Mahdollisesti Häiritseviä Ioneja

Liuokset, jotka sisältävät Fe(II) tai Fe(III) (0,1 µg mL−1) ja muut ionit olivat valmiita ja kehittyneitä menettelyä on sovellettu, jotta voidaan määrittää valikoivuus sorbentin.,

Valikoivuus Fe(III) määrittäminen on korkeampi kuin Fe(II) määritystä, koska Fe(III) kompleksoituminen kanssa Tiron esiintyy enemmän hapan alue, jossa ei ole vuorovaikutusta muiden metalli-ionien (muodostaen komplekseja pH > 4) Tiron tapahtuu .

3, 6., Sorptio Erottaminen ja Määrittäminen Fe(III) ja Fe(II)

Riippuvuus Fe(II) ja Fe(III) kvantitatiivinen uutto, jonka SiO2-PHMG-Tiron sorbentin vs. pH ja muodostumista intensiivisesti värillinen Fe(III) pinnan komplekseja käytettiin juokseva sorptio eristäminen ja erillinen määrittäminen Fe(III) ja Fe(II) yksi näyte ratkaisu.

Aikana sorptio eräajona Fe(III) pitoisuus oli löytynyt lähes 1,5 kertaa suurempi kuin se oli lisätty ja Fe(II) – pitoisuus on 1,5 kertaa pienempi kuin se lisättiin. Kokonaissisältö Fe(III) ja fe(II) olivat kuitenkin yhtä suuret kuin lisättäessä., Yliarvioida tulokset Fe(III) määrittäminen ja aliarvioida tuloksia Fe(II) määrittäminen selittyvät kylläisyyttä ratkaisu ilmakehän happea aikana voimakkaasti sekoittaen pH 3, optimaalinen ehdot, Fe(III) louhinta-ja Fe(II) hapettuu jopa Fe(III).

Sorptio-flow-analyysi käyttäen minicolumn avulla poistamaan värikylläisyyttä ratkaisu ilmakehän happea ja toteutuksessa sekä erottaminen ja määrittäminen Fe(II) ja Fe(III) yksi näyte ratkaisu, jonka pituus värillinen vyöhyke sorbentin avulla järjestelmän edustettuna Kuva 1., Minikolumnien sorbentista tuli puna-lila väri.

pituus värillinen vyöhyke imeytysaineita ohitettuaan Fe(III) ja Fe(II) ratkaisuja tasa-pitoisuudet oli yhtä suuri, ja se kasvoi suhteellisesti niiden sisältöä ratkaisu. Kalibrointi-toiminto Fe(II) ja Fe(III) päätöksen, pituus värillinen vyöhyke () oli seuraavasti: , missä on rautapitoisuus minicolumn, µg. Rautapitoisuus määräytyy malliliuoksen värivyöhykkeen pituuden mukaan on esitetty taulukossa 2. Liuoksen virtausnopeuden nousu 0,5: stä 3: een.,0 mL min-1 johti värjätyn vyöhykkeen eroosioon.

– Menettely erillinen määrittäminen Fe(III) ja Fe(II), jonka pituus värillinen vyöhyke minicolumn käytettiin analyysi sekä veden aikana varastointi: 30 min, 6 h, ja 24 h kuluttua näytteenotosta. Saadut tulokset esitetään taulukossa 3.

hyvin vedet, jotka ovat korkea rautapitoisuus (>2 mg L−1) ja ilmainen orgaanisia yhdisteitä (humus-ja fulvohapot) kosketuksiin ilman kanssa hapettuminen Fe(II) Fe(III) etenee seuraavien saostus hieman liukoinen rauta (III) hydroksidi., Fe (II) – pitoisuus määritettiin kaivovesissä, joissa rautapitoisuus oli korkea sen jälkeen, kun rauta (III) hydroksidisedimentti erotettiin kalvosuodattimella.

tiedot on esitetty Taulukossa 3 osoittaa, että tapauksissa, alhainen rautapitoisuus luonnonvesissä tulokset sorptio-fotometrinen määritys koko sisältö Fe(III) ja Fe(II) ovat samaa mieltä tulosten kanssa yhteensä raudan määritys ICP-OES.

3, 7. Kokonaisraudan määritys luonnonvesissä

metallikompleksien hajottamiseksi orgaanisten yhdisteiden kanssa luonnolliset vedet keitettiin typpihapolla., Raudan orgaaniset kompleksit tuhoutuivat, minkä seurauksena rauta hapettui Fe(III): ksi, joka hydrolysoitui muodostaen huonosti liukenevia yhdisteitä. Huolimatta suurempi valikoivuus sorptio-fotometrinen määritys Fe(III) pH 3.0, jotta voidaan määrittää yhteensä rautapitoisuus on järkevää vähentää Fe(III) Fe(II), koska se on vähemmän hydrolysoitu vesiliuoksiin ja ei ole muodostaa heikosti liukenevia yhdisteitä. Hydroksyyliamiini on edullista käyttää leikkaus agentti, koska sen läsnäolo ei vaikuta muodostumista pinta monimutkainen Fe(III), jossa on Tiron.,

Kehitetty menettely oli hakenut yhteensä rauta päättäväisyyttä jätevesien (näytteet numero 1 ja numero 2), ottaa eri piirit Krasnojarskin kaupunki; joen vettä; juoda vesillä: alhainen mineralisoidusta vesi ”Uchumskaya” ja erittäin mineralisoidusta vesi ”Zagorie” valmistettu vuonna Krasnojarskin Aluepiiri. Menettelyn tarkkuus vahvistettiin ICP-OES-menetelmällä. Raudan määrittämisen tulokset esitetään taulukossa 4.,

An intensely colored zone appeared when a sample was passed through a minicolumn filled with a sorbent., Sorbentin värivyöhykkeen pituuden riippuvuutta rautapitoisuudesta käytettiin kokonaisraudan määrittämiseen luonnonvesissä (Taulukko 4).

4. Johtopäätös

SiO2-PHMG-Tiron sorbentin ehdotettu esikonsentrointia, erottaminen ja määrittäminen Fe(II) ja Fe(III) on ominaista yksinkertaisuus synteesillä laajaa ja saatavilla olevia reagensseja ja ei vaadi monimutkaisia ja kalliita laitteita. Sorbentti mahdollistaa Fe(II): n ja FE(III): n määrällisen peräkkäisen eristämisen ja määrittämisen yhdestä vesinäytteestä., Kehitetyt menettelyt ovat havaitsemisrajojen osalta verrattavissa FAAS: ään ja ICP-OES: ään. Soveltaminen minicolumn täynnä SiO2-PHMG-Tiron sorbentin avulla nopea ja tarkka visuaalinen arvio Fe(II) ja Fe(III) pitoisuus luonnonvesissä. Menettely raudan määritys, jonka pituus värillinen vyöhyke minicolumn ei vaadi laitteita, ja voidaan soveltaa raudan määritys luonnonvesissä alalla.

eturistiriidat

kirjoittajat ilmoittavat, ettei heillä ole eturistiriitoja.,

Kiitokset

Tämä tutkimus tukee opetusministeriön ja Tiede venäjän Federaation (Hanke nro. 4.6343.2017 Siperian Federal University).