Abstrakt
Silica gel, sekvensielt endret med polyhexamethylene guanidine og pyrocatechin-3,5-disulfonic syre (Tiron), ble foreslått for sorption separasjon og fastsettelse av Fe(III) og Fe(II). Det ble funnet at kvantitativ ekstraksjon av Fe(III) og sin atskillelse fra Fe(II) ble oppnådd ved pH 2.5–4.0, mens kvantitativ ekstraksjon av Fe(II) ble observert ved pH 6.0–7.5., En intensiv signal med , som er karakteristisk for Fe(III), dukket opp i EPR spektra av sorbents etter Fe(II) og Fe(III) sorption. I løpet av interaksjon mellom Fe(II) og Tiron, fast på sorbent overflaten, sin oksidasjon opp til Fe(III) har oppstått. Rød-lilla komplekser av sammensetningen FeL3 ble dannet på sorbent overflaten under sorption uavhengig av første oksidasjon nivå av jern. Diffus refleksjon spekter av overflaten komplekser utstilt bredt bånd med litt uttrykt maxima på 480 og 510 nm., Prosedyrer for separasjon og fotometriske fastsettelse av Fe(III) og Fe(II) i det felles tilstedeværelse og total Fe-innhold bestemmelse som Fe(II) i avfall og naturlig vann ble utviklet. Den deteksjonsgrense for jern var på 0,05 µg per 0.100 g av sorbent. Kalibreringen grafen var lineær opp til 20.0 av µg Fe per 0.100 g av sorbent. Det RSD i fastsettelse av mer enn 0,2 µg av Fe var mindre enn 0.06.
1., Innledning
– Element speciation, inkludert bestemmelse av ulike oksidasjon stater av elementene, i miljø-objekter er en viktig utfordring for analytisk kjemi. Strykejern refererer til bioaktive metaller og spiller en viktig biologisk rolle i planter, dyr og mennesker. Naturlig vann inneholder jern i oksidasjon stater +2 og +3, og Fe(III) innholdet er mye høyere enn Fe(II) innholdet på det.
Fotometriske metoder for analyse er den mest brukte metoder for bestemmelse av jern i ulike oksidasjon stater, de er meget sensitive og selektiv., Organisk reagenser som ble brukt i fotometriske metoder form komplekse forbindelser med enten Fe(III) eller Fe(II). Den mest kjente organiske reagenser for fotometriske fastsettelse av Fe(II) er N-heterosykliske baser: 1,10-phenantroline og 2,2′-dipyridyl . Sulfosalicylic syre og Tiron er den mest brukte fotometriske reagenser for Fe(III) fastsettelse.
Noen reagenser-derivater av di-2-pyridyl keton hydrazone: di-2-pyridyl keton benzoylhydrazone og di-2-pyridyl keton salicyloylhydrazone er kjent for å danne komplekse forbindelser med både Fe(II) og Fe(III)., Påvisning av Fe(II) er utført på en bølgelengde, og deretter den andre bølgelengde brukes for bestemmelse av totalt jern innhold; Fe(III) innholdet er beregnet som forskjellen mellom total jern og Fe(II) – innhold.
følgende tilnærminger er brukt for de fotometriske fastsettelse av Fe(II) og Fe(III) i en prøve.
Den første er basert på anvendelse av reagenser som danner komplekse forbindelser med Fe(II) eller Fe(III)., I dette tilfellet, hvis reagens danner komplekser med Fe(II) er anvendt, konsentrasjon av Fe(III) er beregnet som differansen mellom totale jern (etter reduksjon av Fe(III) Fe(II) ved hjelp av ascorbic acid, hydroxylamine, eller reductor minicolumn) og Fe(II) – innhold. Hvis reagens danner komplekser med Fe(III) er anvendt, konsentrasjon av Fe(II) er beregnet som differansen mellom totale jern (etter oksidasjon av Fe(II) Fe(III) å bruke hydrogen peroxide) og Fe(III) – innhold .,
Den andre tilnærmingen er basert på anvendelse av to chelaterende reagenser som er selektiv til Fe(II) og den andre er selektiv til Fe(III). For eksempel, spektrofotometriske sekvensiell injeksjon system ble foreslått for simultan bestemmelse av Fe(II) og Fe(III) basert på innføring av reagenser (1,10-phenanthroline og sulfosalicylic acid) inn i en strøm av prøvene. Den påfølgende introduksjon av EDTA inn i en strøm som resulterte i nedbrytning av Fe(III) stoff med sulfosalicylic syre og absorpsjon av Fe(II) stoff med 1,10-phenanthroline ble målt ., Fe(III) og Fe(II) ble separert av silika microcolumn ionekromatografi og bestemmes via complexation med salisylsyre og 1,10-phenanthroline, henholdsvis . Kapillær sone elektroforese ble brukt for simultan bestemmelse av jern(II) og jern(III) selektivt complexed med 1,10-phenanthroline og trans-cyclohexane-1,2-diaminetetraacetic syre .
Den tredje tilnærmingen er basert på ulike optiske egenskaper eller ulike priser for dannelsen av farget komplekser av Fe(II) og Fe(III) med noen økologiske reagenser, for eksempel, gallisk syre eller Tiron .,
Organisk reagenser som er brukt i kombinasjon av ulike metoder for separasjon og fastsettelse av Fe(II) og Fe(III). To-linje manifold flow injection system med optoelectrochemical gjenkjenning ble brukt for separat bestemmelse av Fe(II) og Fe(III) . Fe(III) ble bestemt ved hjelp av fotometriske metode som komplekse sammensatte med sulfosalicylic syre, og Fe(II) ble bestemt ved hjelp av elektrokjemiske metode. Metoden for egen bestemmelse av Fe(II) og Fe(III) ved hjelp av atomic absorption spectroscopy ble foreslått., Metoden er basert på sorption separasjon av Fe(II) som sin kompleks med ferrozine på en C18-endret silica-kolonne og direkte atomic absorption fastsettelse av Fe(III) – løsning gått gjennom kolonnen, og deretter, Fe(II) ble bestemt i eluate etter desorpsjon av jern(II)-ferrozine komplekse ved hjelp av atomic absorption spectroscopy .
Fotometriske metoden er brukt i kopling med sorption preconcentration for å forbedre sin følsomhet og selektivitet. Strykejern kan bestemmes direkte i sorbent fase eller i løsningen etter desorpsjon ., Sorbents basert på ion-exchange-harpikser , polymethacrylate matriser , silica , cellulose , og naphthalene er foreslått.
Fargeløs sorbents er foretrukket å bli brukt for sorption-fotometriske fastsettelse av Fe(III) og Fe(II). Fra dette synspunkt silica basert sorbents endret med fargeløs organisk reagenser som kan danne farget komplekser med strykejern ioner er svært lovende. Eksempler på slike reagenser inkluderer Tiron (4,5-dihydroxybenzene-1,3-disulfonic acid), som danner farget komplekse forbindelser med Fe(III) .,
Sorption av Fe(III) komplekser med Tiron fra vandige løsninger ved hjelp av ion-exchange harpiks AV-17 ble studert i . Fe(III) danner kompleks med Tiron i løsning ved pH 3,5–9.0 og Fe(II) – på pH-verdi på 6,0–9.0; dette fenomenet ble brukt for sorption-fotometriske fastsettelse av Fe(III) ved pH 3,5 og totalt innhold av Fe(II) og Fe(III) ble bestemt ved pH av 6-9.
I det foreliggende arbeidet silica gel serie endret med polyhexamethylene guanidine og Tiron ble foreslått for sorption separasjon og sorption-fotometriske fastsettelse av Fe(III) og Fe(II)., Prosedyrer for egen sorption-fotometriske fastsettelse av Fe(III) og Fe(II) fra en prøve av vann og sorption-fotometriske og test-metode for bestemmelse av totalt jern innhold som Fe(II) i naturlig vann ble utviklet.
2. Eksperimentelle
2.1. Reagenser og Kjemikalier
Alle reagenser var av analytisk karakter. Deionisert vann ble brukt til utarbeidelse av løsninger.
Et lager standard løsninger av Fe(III) og Fe(II) (100 mg L−1) ble utarbeidet av oppløsning av FeSO4 og Fe2(SO4)3 i 0,1 M H2SO4., Arbeider løsninger med lavere konsentrasjoner ble utarbeidet av fortynning av lager løsning med avionisert vann umiddelbart før bruk.
Silica gel Silokhrom S-120 (andel på 0,1–0,2 mm, bestemt areal ~120 m2 g−1, og gjennomsnittlig pore diameter ~45 nm) ble brukt som en matrise for sorbent syntese.
Lager løsning av polyhexamethylene guanidine hydrochloride (PHMG) (7.5% w/w løsning), ble laget ved å løse vektet del av BIOPAG-D-reagens (Institutt for Ecotechnological problemer, Moskva, russland) i deionisert vann.
0.,016 M Tiron lager løsning, ble laget ved å løse nøyaktig veid del av reagens i deionisert vann. Løsninger med lavere konsentrasjoner ble utarbeidet av fortynning av den første løsningen med deionisert vann.
2.2. Apparatet
Diffus refleksjon spektra (DRS) over omfanget av 380-720 nm ble registrert ved hjelp av Pulsar Spectrophotocolorimeter (Himavtomatika, Russland). Spektra ble plottet mot koordinatene er beregnet ved hjelp av den Kubelka-Munk funksjon, det er, er bølgelengde (nm), der er diffus refleksjon koeffisient.,
UV-Vis spektra og absorbancy ble registrert ved hjelp av Cary 100 Spektrofotometer (Varian, Australia). Induktivt koplet plasma optisk stråling spectrometer Optima 5300DV (Perkin-Elmer, USA) ble brukt til å bestemme metall ioner konsentrasjon i løsninger. Den EPR spektra ble tatt opp med et Elexsys E-580 instrument (Bruker, Tyskland). Den pH-målinger ble utført med en SevenEasy pH-Meter S20 (Mettler-Toledo, Sveits).
Peristaltic pumpe Masterflex L/S (Thermo Fisher Scientific, USA) ble brukt for å pumpe løsninger gjennom en minicolumn med en sorbent.
2.3., Syntese av SiO2-PHMG-Tiron Sorbent
SiO2-PHMG sorbent ble syntetisert i henhold til prosedyren som er beskrevet i artikkelen . Vektet deler av SiO2-PHMG (0.100 g) ble plassert inn i test-rør med bakken propper, 10 mL av Tiron løsning av aktuelle konsentrasjonen ble lagt, og røret ble rørt i 5 min. Den resulterende SiO2-PHMG-Tiron sorbent ble skilt fra løsningen ved decantation og vaskes to ganger med deionisert vann., Tiron utvinning ble bestemt av fotometriske analyse av vann fase ved absorpsjon band av reagenser nm (рН 1-7) og nm (рН > 8).
2.4. Preconcentration av Fe(II) og Fe(III) av SiO2-PHMG-Tiron
I batch eksperiment Fe(II) eller Fe(III) – løsning ble plassert i en gradert prøverør med bakken stopper; 1,0 mL av 0.,1 M hydroxylamine løsning ble lagt til (i Fe(II) sorption eksperiment); NaOH, eddiksyre (for pH 4-6), eller ammoniumklorid (pH > 7) bufferløsning ble lagt nødvendig å justere pH, og vannet var lagt til et totalt volum på 10,0 mL. SiO2-PHMG-Tiron sorbent masse av 0.100 g ble lagt; røret ble stoppet og rørt for 1-30 minutter. Løsningen ble decantated, den sorbent flyttet inn i fluoroplastic celle, og diffus refleksjon koeffisienten ble målt., Fordelingen av jern ble kontrollert ved analyser av vann fase ved hjelp av induktivt koplet plasma optisk stråling spektroskopi (ICP-OES).
En skjematisk diagram av flow analysis system er vist i Figur 1. To minicolumns (indre diameter 3 mm, høyde 50 mm) (1, 2) hvert fylt med 0.100 g av SiO2-PHMG-Tiron sorbent ble koblet i serie etter hverandre via et t-ledd (3). Oppløsning (20 mL) ved pH 3 inneholder 1.0–5.0 µg Fe(II) og 1.0–5.0 µg Fe(III) i ulike forholdstall ble pumpet gjennom den første minicolumn (1) ved vannføring 0,5 mL min−1 ved hjelp av peristaltic pumpe (4)., Eddiksyre buffer løsning med pH 6.2 ble innført kontinuerlig gjennom tee-felles (3). Det resulterer i en løsning som ble pumpet gjennom andre minicolumn (2). Fe(III) var sorbed i første minicolumn ved pH 3.0, mens Fe(II) ble vedtatt gjennom den første minicolumn (1) og kvantitativt ut i den andre (2) ved pH 6.2.
3. Resultater og Diskusjon
3.1. Tiron Fiksering på SiO2-PHMG Overflate
Maksimal utvinning (≥98%) av Tiron fra løsning av 0.16 mM L−1 av SiO2-PHMG sorbent ble oppnådd ved pH av 3.0–7.5 (Figur 2, kurve (1))., Tidspunktet for oppnåelse av sorption likevekt var mindre enn 5 min. Tiron fiksering på overflaten av SiO2-PHMG oppstår på grunn av samspillet mellom deprotonated sulfonic grupper av reagens og positivt ladet amin grupper av PHMG. Denne antakelsen ble bekreftet ved å sammenligne recovery kurver av Tiron og dens unsulfonated analog—katekol versus pH. I motsetning til Tiron, katekol utvinning av SiO2-PHMG sorbent (Figur 2, – kurven (2)) i pH utvalg av 2-7 ikke overstige 1-3%.
Maksimalt sorption kapasitet av SiO2-PHMG for Tiron var 69 µmol g−1 ved pH 3.0 og 33 µmol g−1 ved pH 6.,0 (Figur 3, kurver (1), (2)). Forskjellen i sorption kapasitet koblet med det faktum at ved pH 3 Tiron sorption inntektene på grunn av elektrostatisk samspillet mellom sulfonic grupper av reagens og amin grupper av PHMG fast på silika overflate; i dette tilfellet Tiron molekylet er arrangert vinkelrett på sorbent overflaten (Skjema 1(en)). Ved pH 6.,0 Tiron fiksering skjer både på grunn av elektrostatisk samspill av sulfonic grupper av reagens med amin grupper av PHMG og samhandling av deprotonated hydroksyl grupper av reagens (р = 7,7) med amin grupper av PHMG, noe som resulterer i parallell ordning av Tiron molekyler på overflaten av sorbent (Skjema 1(b)).
Denne antakelsen bekreftes av det faktum at i løpet av sekvensiell behandling av SiO2-PHMG med Tiron løsninger først ved pH 6.0 og deretter ved pH 3.0 en ekstra adsorpsjon skjedd, og totalt sorption kapasitet for Tiron var 69 µM g−1 (Figur 3, kurve (3)). Denne verdien faller sammen med sorption kapasitet av sorbent innhentet ved pH 3.0. Når du passerer fra pH 6.0 til pH 3.,0 endringer i Tiron ordning som går videre fra en parallell til vinkelrett mot sorbent overflate; denne prosessen fører til utslipp av seter (amin grupper av PHMG) for ytterligere fiksering av Tiron molekyler.
Behandling av SiO2-PHMG-Tiron sorbent innhentet ved pH 3.0 med løsninger ved pH 6.0 ikke føre til reagens desorpsjon. Dette ble bekreftet av fravær av karakteristisk for Tiron absorpsjon band i løsningen.
Derfor, for sorbent med en maksimal Tiron overflate konsentrasjon bør det være syntetisert ved pH 3.0.
Tiron fiksering på SiO2-PHMG overflate som er sterk nok., Kvantitative desorpsjon av Tiron er oppnådd i 2 M HCl eller i svært saline løsninger (≥50 g L−1 av NaCl); dette indirekte bekrefter elektrostatisk mekanismen for fiksering.
3.2. Fe(III) eller Fe(II) Sorption av SiO2-PHMG-Tiron i Batch-Modus
Sorption kapasitet for Fe(III) bestemmes ut fra den horisontale delen av sorption isotherms av SiO2-PHMG-Tiron sorbent med overflaten konsentrasjon av Tiron 33 µmol g−1 og 9.2 µmol g−1 ble 12 µmol g−1 og 3,6 µmol g−1, henholdsvis (Figur 5, kurver (1), (2))., Tilsvarende verdier av sorption kapasitet av SiO2-PHMG-Tiron sorbent ble innhentet for Fe(II) (Figur 5, kurver (3), (4)). Data tyder på at i løpet av Fe(III) og Fe(II) sorption komplekser med forholdet mellom Fe : Tiron ~ 1 : 3 er hovedsakelig dannet på overflaten av sorbents med ulike overflaten konsentrasjon av Tiron.
– >
Etter sammenligning av maxima i DRS av Fe(III) overflate komplekser med maxima av deres absorpsjon spektra i vandige løsninger kan det være grunn at komplekser av Fe(III) med Tiron med sammensetningen FeL3 er hovedsakelig dannet på overflaten av SiO2-PHMG-Tiron sorbent. FeL3 komplekset er dannet ved pH-verdier som er karakteristiske for FeL og FeL2 komplekser dannes i løsninger fordi SiO2-PHMG overflate fremmer en ytterligere samordning av FeL og FeL2 overflate komplekser med Tiron molekyler.,
Lignende endring av FeL3 komplekse dannelse i syre-området med brukt pH spekter av sin dannelse opp til 4-8 ble observert ved bruk av Fe(III) med Tiron på overflaten av anion-exchange harpiks Amberlyst En-27 .
i Løpet av Fe(II) sorption i pH utvalg av 6.0–7.5 både tilstedeværelse og fravær av 0.001–0.1 М hydroxylamine løsning overflaten av SiO2-PHMG-Tiron sorbent kjøpt en rød-lilla farge. DRS av sorbent etter Fe(II) sorption fra løsninger med pH 6.0–7.5 var identisk DRS av sorbent etter Fe(III) sorption ved pH på 2,5–4.,0 og hadde litt uttrykt maxima på 480 og 510 nm (Figur 6, spektrum (2)).
Intensiteter av band i DRS av sorbents etter sorption av Fe(III) og Fe(II) var lik, som er et bevis på identitet av overflaten komplekser sammensetning.
Maksimal intensitet av sorbent farge ble observert i pH-område sammenfallende med pH områder av kvantitative utvinning av Fe(III) og Fe(II) (Figur 4, kurver (3), (4)).
3.3., Studie av Fe(III) Komplekser med Tiron på Overflaten av SiO2-PHNG-Tiron Sorbent og i Vandige Løsninger ved Hjelp av ESR
for å finne oksidasjon tilstand av strykejern i sine komplekser med Tiron ved hjelp av ESR-metoden ved 77 K følgende gjenstander ble undersøkt:(i)SiO2-PHMG-Tiron sorbents etter Fe(III) og Fe(II) sorption ved ulike pH-verdier;(ii) – løsninger etter blanding av Fe(III) og Fe(II) løsninger med Tiron i ulike pH-verdier.,
I lav-feltet regionen EPR spektra av SiO2-PHMG-Tiron sorbent etter Fe(III) og Fe(II) sorption en intensiv signal med ble observert (Figur 7, kurver (1), (2)). Lignende EPR-signalet ble observert for Fe(III) komplekser med desferrioxamine . EPR spektra av SiO2-PHMG-Tiron etter Fe(III) og Fe(II) sorption i optimale forholdene var identiske, noe som er et bevis på oksidasjon tilstand av strykejern i overflaten komplekse +3. På grunnlag av EPR data det kan konkluderes med at ved bruk av Fe(II) med Tiron ved pH 6.0–7.,5 på overflaten av SiO2-PHMG-Tiron det er oksidert opp til Fe(III).
Selv om Fe(III) komplekser med Tiron av forskjellig sammensetning (Fe : Tiron = 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3) er dannet i løsning ved forskjellige pH-verdier, EPR spektra av løsninger etter blanding Fe(III) og Tiron løsninger (Figur 7, kurve (3)) i pH utvalg av 3.0–9.0 er identiske til hverandre og til EPR spektra av Fe(III) komplekser, som er dannet på overflaten av SiO2-PHMG-Tiron sorbent og preget av intensiv EPR-signal med . EPR spektra av løsninger etter blanding Fe(II) og Tiron løsninger ved pH 6.0–9.,0 er også preget av intensiv signal med (Figur 7, kurve (4)). Formen på spektra og EPR signaler intensitet er identiske for de løsningene oppnås ved blanding av de samme konsentrasjoner av Fe(III) eller Fe(II) med Tiron. Selv i nærvær av 0.001–0,1 M hydroxylamine i løsningen Fe(II) dannet kompleks med Tiron ved pH 6.0–7.5 ha intensiv signal med i EPR spektrum. Identiteten til ESR spektra i dette tilfellet indikerer at hydroxylamine ikke hindre oksidasjon av jern (II) under complexation med Tiron ved pH 6.0–7.5.,
Derfor, fra EPR data det kan konkluderes med at ved bruk av Fe(II) med Tiron både i løsning og på overflaten av sorbent det er oksidert til Fe(III). Både oppløst i vann, oksygen og reagens i seg selv kan være en oxidant av Fe(II) . Frekvensen av Fe(II) oksidasjon øker med økende grad av metning av løsning med oksygen ved pH > 5 i nærvær av acetat ioner; som sammenfaller med området av sin kvantitative utvinning av SiO2-PHMG-Tiron.,
identiteten til EPR spektra av SiO2-PHMG-Tiron sorbent etter Fe(III) og Fe(II) sorption er beviset på oksidasjon nivået av jern i overflaten komplekse +3, og identiteten til farge og DRS av Fe(III) – komplekser på overflaten av SiO2-PHMG-Tiron sorbent er beviset på identisk sammensetning av overflaten komplekser.
3.4., Sorption-Fotometriske Fastsettelse av Fe(III) og Fe(II) ved Hjelp av SiO2-PHMG-Tiron
Som strykejern innhold på sorbent overflate økte intensiteten av sorbent farge økt proporsjonalt, og formen på DRS og posisjon av sin maxima var ikke avhengig strykejern konsentrasjon. Dannelsen av intensivt farget komplekser på SiO2-PHMG-Tiron overflaten ble brukt til utvikling av fremgangsmåter for det følgende:(i)Sorption-fotometriske fastsettelse av Fe(III) og Fe(II)(ii)Sorption-fotometriske bestemmelse av totalt antall jern i naturlig vann.,
Den analytiske egenskaper utviklet metoden som deteksjonsgrense, lineære området, og korrelasjonskoeffisienten ble oppnådd ved behandling av standard løsninger under optimale forhold. En lineær kalibrering grafen ble innhentet for bestemmelse av jern (II) under den foreslåtte eksperimentelle forhold. Kalibreringen ligninger i koordinater , der er strykejern innhold (µg per 0.100 g av sorbent), var som følger:(i) () for Fe(II) sorption.(ii) () for Fe(III) sorption.
deteksjonsgrensen for jern fastsettelse beregnet ved hjelp av 3s-kriteriet var på 0,05 µg per 0.,100 g av sorbent. Kalibreringen grafer var lineær opp til 20.0 av µg Fe per 0.100 g av sorbent. Den relative standardavvik (RSD = () × 100%) i fastsettelse av mer enn 0,2 µg av Fe per 0.100 g av sorbent var mindre enn 6.2%, (Tabell 1). Påvisning grenser, omfanget av linearitet av kalibrering grafer, og RSD er uavhengige av første oksidasjon nivå av jern.
SiO2-PHMG-Tiron sorbent er preget av god kinetikk., Som forholdet mellom volumet av løsningen til sorbent masse ( : ) stiger fra 102 103, og tidspunktet for oppnåelse av sorption likevekt ikke overstige 10 min. En økning av volumet av løsning fra 10 til 100 mL (ved hjelp av 0.100 g av sorbent) fører til reduksjon av den relative deteksjonsgrensen fra 5 ng mL−1 til 0,5 ng mL−1.
3.5. Effekt av Potensielt Interfererende Ioner
Løsninger som inneholder Fe(II) eller Fe(III) (0.1 µg mL−1) og andre ioner var utarbeidet og utviklet prosedyre ble brukt for å bestemme selektivitet av sorbent.,
Selektivitet av Fe(III) fastsettelse er høyere sammenlignet med Fe(II) bestemmelse fordi Fe(III) complexation med Tiron oppstår i surere området, hvor ingen interaksjon med andre metall-ioner (danner komplekser ved pH > 4) med Tiron finner sted .
3.6., Sorption Separasjon og Fastsettelse av Fe(III) og Fe(II)
Avhengighet av Fe(II) og Fe(III) kvantitativ ekstraksjon av SiO2-PHMG-Tiron sorbent versus pH og dannelse av intensivt farget Fe(III) overflate komplekser ble brukt for sekvensiell sorption isolasjon og separat bestemmelse av Fe(III) og Fe(II) fra en prøve av løsningen.
Under sorption i batch-modus Fe(III) innhold ble funnet nesten 1,5 ganger høyere enn det som ble lagt til og Fe(II) innhold 1,5 ganger lavere enn det ble lagt til. Men den totale Fe(III) og Fe(II) innhold var likt til da de ble lagt til., Overvurdert resultater av Fe(III) fastsettelse og undervurdert resultater av Fe(II) bestemmelse er forklart ved metning av løsning av atmosfærisk oksygen under intensiv rører ved pH 3, optimale forhold for Fe(III) utvinning og Fe(II) er oksidert opp til Fe(III).
Sorption i strømningsanalyse med minicolumn kan eliminere metning av løsning av atmosfærisk oksygen og fullføring av både separasjon og fastsettelse av Fe(II) og Fe(III) fra ett eksempel på løsning av lengden på farget sone av sorbent bruke systemet representert på Figur 1., Den sorbent i minicolumns ble rød-lilla farge.
lengden av fargede sone av sorbents etter å ha passert Fe(III) og Fe(II) – løsninger av lik konsentrasjonen var lik, og det økte proporsjonalt til innholdet i løsningen. Kalibreringen funksjon for Fe(II) og Fe(III) fastsettelse av lengden på farget sone () var som følger: hvor er jern innholdet i minicolumn, µg. Strykejern innhold bestemmes av lengden på farget sone i modellen løsning er vist i Tabell 2. En økning av vannføring av løsningen fra 0,5 til 3.,0 mL min−1 ført til erosjon av de fargede sone.
Prosedyre for separat bestemmelse av Fe(III) og Fe(II) av lengden på farget sone i minicolumn ble brukt for analyse av godt vann under lagring: i 30 min, 6 timer og 24 timer etter prøvetaking. Oppnådd resultater som er representert i Tabell 3.
I tillegg farvann som er av høy jern innhold (>2 mg L−1) og fri for organiske forbindelser (humic og fulvic syre) i kontakt med luft oksidasjon av Fe(II) Fe(III) fortsetter med påfølgende nedbør litt løselig jern (III) hydroksid., Fe(II) innholdet ble bestemt i godt vann med høye jern innhold etter separasjon av jern (III) hydroksid sediment ved hjelp av membran filter.
data som er representert i Tabell 3 viser at i tilfeller av lavt jern innholdet i naturlig vann resultatene av sorption-fotometriske bestemmelse av totalt innhold av Fe(III) og Fe(II) er i overensstemmelse med resultatene av totalt strykejern bestemmelse med ICP-OES.
3.7. Bestemmelse av Total Jern i Naturlig Vann
for å brytes ned metall komplekser med organiske forbindelser naturlig vann ble kokt med salpetersyre., Organiske komplekser av jern ble ødelagt, og jern ble oksidert opp til Fe(III) som et resultat, som var hydrolysert forming dårlig løselige forbindelser. Til tross for høyere selektivitet av sorption-fotometriske fastsettelse av Fe(III) ved pH 3.0, for å bestemme den totale strykejern innhold det er rimelig å redusere Fe(III) Fe(II), fordi det er mindre hydrolysert i vandige løsninger og utgjør ikke dårlig løselige forbindelser. Hydroxylamine er foretrukket å bli brukt som reduksjonsmiddel fordi dens tilstedeværelse ikke kan påvirke dannelsen av overflaten kompleks av Fe(III) med Tiron.,
Utviklet prosedyre ble brukt for total strykejern bestemmelse i avfall farvann (prøver nummer 1 og nummer 2), tatt i ulike distrikter i byen Krasnojarsk; elven vann, drikk vann: lav mineralisert vann «Uchumskaya» og svært mineralisert vann «Zagorie», produsert i Krasnojarsk Kraj. Nøyaktigheten av prosedyren ble bekreftet av ICP-OES-metoden. Resultatene av jern bestemmelse er representert i Tabell 4.,
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| volume: 5 mL. volume: 1 mL. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
An intensely colored zone appeared when a sample was passed through a minicolumn filled with a sorbent., Avhengighet av lengden på farget sone av sorbent på jern innhold ble brukt for total strykejern bestemmelse i naturlig vann (Tabell 4).
4. Konklusjon
SiO2-PHMG-Tiron sorbent foreslått for preconcentration, separasjon, og fastsettelse av Fe(II) og Fe(III) er preget av enkelhet av syntese fra utbredt og tilgjengelig reagenser og ikke krever komplisert og dyrt utstyr. Den sorbent lar kvantitative sekvensiell isolasjon og fastsettelse av Fe(II) og Fe(III) fra en prøve av vannet., Utviklet prosedyrer er sammenlignbare med FAAS og ICP-OES i form av gjenkjenning grenser. Anvendelse av minicolumn fylt med SiO2-PHMG-Tiron sorbent tillater rask og nøyaktig visuell estimering av Fe(II) og Fe(III) innholdet i naturlig vann. Prosedyre av jern fastsettelse av lengden på farget sone i minicolumn krever ikke utstyr og kan brukes for jern bestemmelse i naturlig vann i feltet.
Interessekonflikter
forfatterne hevder at de har ingen interessekonflikter.,
Erkjennelsene
Denne studien ble støttet av Departementet for Utdanning og Vitenskap i den russiske Føderasjonen (Prosjekt nr. 4.6343.2017 for Sibirske Føderale Universitetet).
Leave a Reply