Resumo
gel de Sílica, sequencialmente modificado com polyhexamethylene de guanidina e pyrocatechin-3,5-dissulfónico ácido (Tiron), foi sugerido para absorção de separação e determinação de Fe(III) e Fe(II). Verificou–se que a extracção quantitativa de Fe(III) e a sua separação de Fe(II) foram atingidas a pH 2,5–4,0, enquanto a extracção quantitativa de Fe(II) foi observada a pH 6,0-7,5., Um sinal intensivo com , que é característico para Fe(III), apareceu no espectro EPR dos sorventes após a sorção Fe(II) e Fe(III). Durante a interacção entre Fe (II) e tirão, fixada na superfície do sorbente, ocorreu a sua oxidação até Fe(III). Os complexos de lilás-vermelho da composição FeL3 foram formados na superfície do sorbente durante a adsorção, independentemente do nível inicial de oxidação do ferro. Espectro de reflectância difusa dos complexos de superfície exibiu uma banda larga com máximos ligeiramente expressos a 480 E 510 nm., Foram desenvolvidos procedimentos para a separação e a determinação fotométrica de Fe(III) e Fe(II) na presença conjunta e na determinação do teor total de Fe(II) nos resíduos e águas naturais. O limite de detecção para o ferro foi de 0, 05 µg por 0, 100 g de sorbente. O gráfico de calibração foi linear até 20,0 µg de Fe por 0,100 g de sorbente. O RSD na determinação de mais de 0,2 µg de Fe foi inferior a 0,06.
1., Introduction
Element speciation, including determination of various oxidation states of the elements, in environmental objects is an important challenge of analytical chemistry. Ferro refere-se a Metais bioativos e desempenha um papel biológico importante em plantas, animais e seres humanos. As águas naturais contêm ferro nos estados de oxidação +2 e + 3, e o teor de Fe(III) é muito superior ao teor de Fe(II).os métodos fotométricos de análise são os métodos mais utilizados para a determinação do ferro em vários estados de oxidação ; são altamente sensíveis e selectivos., Reagentes orgânicos usados em métodos fotométricos formam compostos complexos com Fe (III) ou Fe(II). Os reagentes orgânicos mais conhecidos para a determinação fotométrica de Fe (II) são bases n-heterocíclicas: 1,10-fenantrolina e 2,2′-dipiridil . Ácido sulfossalicílico e tirão são os reagentes fotométricos mais amplamente utilizados para a determinação Fe(III).alguns reagentes-derivados da hidrazona de di-2-piridilcetona: a benzoilidrazona de di-2-piridilcetona e a salicilidrazona de di-2-piridilcetona formam compostos complexos com Fe(II) e Fe(III)., A detecção de Fe (II) é efectuada com um comprimento de onda, sendo então utilizado o outro comprimento de onda para a determinação do teor total de ferro; o teor de Fe(III) é calculado como uma diferença entre o teor total de ferro e o teor de Fe(II).são utilizadas as seguintes abordagens para a determinação fotométrica de Fe(II) e Fe(III) numa amostra.a primeira é baseada na aplicação dos reagentes que formam compostos complexos com Fe(II) ou Fe(III)., Neste caso, se for aplicado o reagente formando complexos com Fe(II), a concentração de Fe(III) é calculada como uma diferença entre o ferro total (após redução de Fe(III) a Fe(II) utilizando ácido ascórbico, hidroxilamina ou minicoluna redutora) e o teor de Fe(II). Se for aplicado o reagente formando complexos com Fe (III), a concentração de Fe(II) é calculada como uma diferença entre o teor de ferro total (após oxidação de Fe(II) a Fe(III) utilizando peróxido de hidrogénio) e Fe(III).,
a segunda abordagem baseia-se na aplicação de dois reagentes quelantes, um dos quais é selectivo para Fe(II) e o outro é selectivo para Fe(III). Por exemplo, o sistema de injeção sequencial espectrofotométrica foi proposto para a determinação simultânea de Fe(II) e Fe(III) com base na introdução de reagentes (1,10-fenantrolina e ácido sulfossalicílico) em um fluxo de amostras. A subsequente introdução do EDTA em uma corrente resultou na decomposição do composto Fe(III) com ácido sulfossalicílico e absorção do composto Fe(II) com 1,10-fenantrolina foi medida ., Fe (III) e Fe(II) foram separados por cromatografia iónica de microcoluna sílica e determinados por complexação com ácido salicílico e 1,10-fenantrolina, respectivamente . A electroforese da zona Capilar foi aplicada para a determinação simultânea do ferro(II) e do ferro(III) seletivamente complexada com 1,10-fenantrolina e ácido trans-ciclo-hexano-1,2-diaminetracético .
A terceira abordagem é baseada em diferentes características ópticas ou diferentes taxas de formação do colorido dos complexos de Fe(II) e Fe(III) com alguns reagentes orgânicos, por exemplo, o ácido gálico ou Tiron .,os reagentes orgânicos são utilizados na combinação de vários métodos de separação e determinação de Fe(II) e Fe(III). O sistema de injecção de fluxo de duas linhas com detecção optoelectroquímica foi utilizado para a determinação separada de Fe (II) e Fe(III). Fe (III) foi determinado pelo método fotométrico como composto complexo com ácido sulfossalicílico, e Fe(II) foi determinado pelo método electroquímico. Foi sugerido o método de determinação separada de Fe(II) e Fe(III) utilizando espectroscopia de absorção atómica., O método baseia-se na separação por absorção de Fe(II) como o seu complexo com ferrozina numa coluna de sílica modificada por C18 e na determinação directa da absorção atómica de Fe(III) em solução que passa através da coluna; em seguida, Fe(II) foi determinado em eluato após dessorção do complexo Ferro(II)-ferrozina utilizando espectroscopia de absorção atómica .o método fotométrico é utilizado no acoplamento com a pré-concentração de adsorção, a fim de melhorar a sua sensibilidade e selectividade. O ferro pode ser determinado directamente na fase sorbente ou na solução após a dessorção ., São sugeridos sorbatos à base de resinas permutadoras de iões , matrizes de Polimetacrilato , sílica , celulose e naftaleno.
são preferidos sorbatos sem cor para a determinação fotométrica de adsorção de Fe (III) e Fe(II). Deste ponto de vista, sorvetes à base de sílica modificados com reagentes orgânicos incolor que podem formar complexos coloridos com íons de ferro são muito promissores. Exemplos de tais reagentes incluem o Tiron(ácido 4,5-di-hidroxibenzeno-1,3-dissulfônico), que forma compostos complexos coloridos com Fe (III) .,foi estudada a sorção de complexos Fe(III) com tirão a partir de soluções aquosas utilizando resina de permuta iónica AV-17 . Fe (III) forma–se complexo com tirão em solução a pH de 3,5 – 9,0 e Fe(II)–a pH de 6,0-9,0; este fenómeno foi utilizado para a determinação fotométrica de sorção de Fe(III) a pH de 3,5, e o teor total de Fe(II) e Fe(III) foi determinado a pH de 6-9.no trabalho actual, sugeriu-se a modificação sequencial do sílica-gel com poli-hexametileno-guanidina e tirão para a determinação fotométrica da separação de adsorção e adsorção do Fe(III) e do Fe(II)., Foram desenvolvidos procedimentos para a determinação fotométrica separada do Fe(III) e Fe(II) de uma amostra de água e de adsorção-método fotométrico e método de ensaio para a determinação do teor total de ferro em Fe(II) em águas naturais.2. Experimental
2.1. Reagentes e produtos químicos
todos os reagentes eram de Qualidade Analítica. A água desionizada foi utilizada para a preparação das soluções.
A stock standard solutions of Fe (III) and Fe(II) (100 mg L−1)were prepared by dissolving of FeSO4 and Fe2(SO4) 3 in 0.1 m H2SO4., As soluções de trabalho com concentrações mais baixas foram preparadas por diluição da solução-mãe com água desionizada imediatamente antes da utilização.o Silokhrom S-120 (fracção de 0, 1−0, 2 mm, superfície específica ~120 m2 g-1 e diâmetro médio dos poros ~45 nm) FOI utilizado como matriz para a síntese do sorbente.
solução-mãe de cloridrato de poli-hexametileno-guanidina (phmg) (solução de 7,5% P/w) foi preparada dissolvendo parte ponderada do reagente de BIOPAG-D (Institute of Ecotechnological problems, Moscovo, Federação Russa) em água desionizada.
a 0.,016 M solução-mãe de Tiron foi preparada dissolvendo com precisão a porção ponderada do reagente em água desionizada. As soluções com concentrações mais baixas foram preparadas por diluição da solução inicial com água desionizada.
2, 2. Aparelhos
espectros de reflectância difusa (DRS) na gama de 380-720 nm foram registados utilizando um Espectrofotocolorímetro Pulsar (Himavtomatika, Rússia). Espectros foram traçados contra coordenadas calculadas usando a função Kubelka-Munk; isto é, é comprimento de onda (nm), onde é coeficiente de refletância difusa.,os espectros e absorvências UV-Vis foram registrados usando espectrofotômetro Cary 100 (Varian, Austrália). O espectrómetro de emissão óptica de plasma indutivamente acoplado, Optima 5300DV (Perkin-Elmer, EUA), foi utilizado para determinar a concentração de iões metálicos em soluções. Os espectros EPR foram gravados com um instrumento Elexsys e-580 (Bruker, Alemanha). As medições do pH foram realizadas com um medidor de pH S20 em sete partes do país (Mettler-Toledo, Suíça).a bomba peristáltica Masterflex L / S (Thermo Fisher Scientific, EUA) foi utilizada para bombear soluções através de uma minicoluna com um sorbente.
2, 3., A síntese de SiO2-PHMG-Tiron Sorbent
SiO2-phmg sorbent foi sintetizada de acordo com o procedimento descrito no artigo . Porções ponderadas de SiO2-PHMG (0, 100 g) foram colocadas em tubos de ensaio com rolhas trituradas, adicionaram-se 10 mL de solução de tirão com concentração adequada e o tubo foi mexido durante 5 minutos. O sorbente SiO2-PHMG-Tiron resultante foi separado da solução por decantação e lavado duas vezes com água desionizada., A extracção de tirão foi determinada pela análise fotométrica da fase aquosa na banda de absorção dos reagentes nm (рН 1-7) e nm (рН > 8).
2, 4. A pré-concentração de Fe (II) e Fe(III) por SiO2-PHMG-Tiron
na experiência do lote, a solução Fe(II) ou Fe(III) foi colocada num tubo de ensaio graduado com tampa no solo; 1, 0 mL de 0.,Foi adicionada uma solução-tampão de 1 M de hidroxilamina (no ensaio de sorção Fe(II)); solução-tampão de NaOH, acético (pH 4-6) ou cloreto de amónio (pH > 7) para ajustar o pH necessário; e foi adicionada água a um volume total de 10, 0 mL. Foi adicionada massa sorbente SiO2-PHMG-Tiron de 0,100 g; O tubo foi parado e agitado durante 1 a 30 minutos. A solução foi decantada, o sorbente deslocou-se para a célula fluoroplástica, e o coeficiente de reflexão difusa foi medido., A distribuição do ferro foi controlada pela análise da fase da água utilizando espectroscopia óptica de emissão de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES).
Um diagrama esquemático do sistema de análise do fluxo é mostrado na Figura 1. Dois minicolumns (diâmetro interno de 3 mm, altura de 50 mm) (1, 2) cada um preenchido com 0,100 g de SiO2-PHMG-Tiron sorbent foram ligados sequencialmente um após o outro através de uma Tee-joint (3). Solução(20 mL) a pH 3 contendo 1, 0–5, 0 µg Fe(II) e 1, 0–5, 0 µg Fe (III) em várias relações foi bombeada através da primeira minicoluna (1) a um caudal de 0, 5 mL min−1, utilizando uma bomba peristáltica (4)., A solução-tampão acético com pH 6.2 foi introduzida continuamente através da junta-tee (3). A solução resultante foi bombeada através da segunda minicoluna (2). Fe (III) foi sorbed in the first minicolumn at pH 3.0, while Fe(II) was passed through the first minicolumn (1) and quantitatively extracted in the second one (2) at pH 6.2.
3. Resultados e discussão
3.1. A fixação de Tiron na superfície SiO2-PHMG
recuperação máxima (≥98%) de Tiron da solução de 0, 16 mM L−1 por SiO2-PHMG sorbent foi atingida ao pH de 3, 0–7, 5 (Figura 2, curva (1))., O tempo de obtenção do equilíbrio de adsorção foi inferior a 5 minutos. A fixação de Tiron na superfície de SiO2-PHMG ocorre devido à interação entre grupos sulfônicos desprotonados do reagente e grupos de aminas carregadas positivamente de PHMG. Esta suposição foi confirmada comparando as curvas de recuperação de Tiron e do seu análogo não sulfonado—catecol versus pH. em contraste com Tiron, a recuperação de catecol por SiO2-PHMG sorbent (Figura 2, curva (2)) no intervalo de pH de 2-7 não excedeu 1-3%.
a capacidade máxima de adsorção de SiO2-PHMG para tirão foi de 69 µmol g−1 a pH 3.0 e 33 µmol g−1 a pH 6.,0 (Figura 3, curvas (1), (2)). A diferença na absorção de capacidades ligadas com o fato de que em pH 3 Tiron absorção de receitas devido à interação eletrostática entre sulfónico grupos de reagentes e de amina grupos de PHMG fixa sobre a superfície de sílica; neste caso Tiron molécula é perpendiculares a superfície adsorvente (Esquema 1(um)). No pH 6.,0 Tiron fixação ocorre devido à interação eletrostática de sulfónico grupos de reagente com grupos amina de PHMG e a interação de deprotonated grupos hidroxila do reagente (р = 7,7) amina grupos de PHMG, resultando em um arranjo paralelo de Tiron moléculas à superfície do adsorvente (Esquema 1(b)).
Essa suposição é confirmada pelo fato de que, durante o tratamento sequencial de SiO2-PHMG com Tiron soluções de primeira, a pH 6.0 e, em seguida, em pH 3,0 um adicional de adsorção ocorreu, e total absorção de capacidade de Tiron foi de 69 µM g−1 (Figura 3, a curva (3)). Este valor coincide com a capacidade de adsorção do sorbente obtida a pH 3.0. Quando passa do pH 6.0 ao pH 3.,0 as alterações do regime de tirão passam de paralelo a perpendicular à superfície do sorbente; este processo conduz à libertação de bancos (grupos amina de PHMG) para fixação adicional de moléculas de tirão.
O Tratamento do sorbente SiO2-PHMG-Tiron obtido a pH 3.0 com soluções a pH 6.0 não conduziu à dessorção do reagente. Tal foi confirmado pela ausência de características para as bandas de absorção de Tirões em solução.assim, para o sorbente com uma concentração máxima na superfície de tirão, deve ser sintetizado a pH 3.0.a fixação de Tiron na superfície SiO2-PHMG é suficientemente forte., A dessorção quantitativa de tirão é obtida em HCl de 2 M ou em soluções altamente Salinas (≥50 g L−1 de NaCl), o que confirma indirectamente o mecanismo electrostático de fixação.
3, 2. Fe(III) ou Fe(II) Adsorção por SiO2-PHMG-Tiron no Modo Batch
capacidade de Absorção de Fe(III) determinados a partir da secção horizontal das isotérmicas de adsorção de SiO2-PHMG-Tiron adsorvente com a superfície concentração de Tiron 33 µmol g−1 e 9.2 µmol g−1 foi de 12 µmol g−1 e 3,6 µmol g−1, respectivamente (Figura 5, as curvas (1), (2))., Foram obtidos valores semelhantes de capacidade de adsorção de SiO2-PHMG-Tiron sorbent para Fe(II) (Figura 5, curvas (3), (4)). Os dados indicam que, durante Fe(III) e Fe(II), os complexos de adsorção com a razão Fe : tirão ~ 1 : 3 são formados principalmente na superfície dos sorventes com uma concentração superficial diferente de tirão.
Após a comparação do maxima no DRS de Fe(III) complexos de superfície com a maxima de seus espectros de absorção em soluções aquosas pode ser assumido que os complexos de Fe(III) com Tiron com a composição FeL3 são principalmente formadas sobre a superfície do SiO2-PHMG-Tiron adsorvente. O complexo FeL3 é formado pelos valores de pH característicos da formação de fel e de complexos FeL2 em soluções porque a superfície SiO2-PHMG promove uma coordenação adicional dos complexos de fel e FeL2 com as moléculas de tirão.,durante a interacção de Fe(III) com tirão na superfície da resina de troca de aniões Amberlyst a-27, observou-se uma mudança semelhante da formação do complexo FeL3 na área ácida com uma gama de pH gasta da sua formação até 4-8 .
durante a adsorção de Fe(II) no intervalo de pH de 6, 0–7, 5 tanto na presença como na ausência de solução de 0, 001–0, 1 М hidroxilamina, a superfície de SiO2-PHMG-Tiron sorbent adquiriu uma cor de lilás vermelho. Os DRS do sorbente após adsorção Fe (II) a partir de soluções com pH 6, 0–7, 5 foram idênticos aos DRS do sorbente após adsorção Fe(III) a pH 2, 5–4.,0 e tinham expresso ligeiramente os máximos a 480 E 510 nm (Figura 6, espectro (2)).as intensidades das bandas em DRS dos sorventes após a adsorção de Fe (III) e Fe(II) foram iguais, o que é prova da identidade da composição dos complexos de superfície.
a intensidade máxima da cor do sorbente foi observada na gama de pH que coincide com as gamas de pH da extracção quantitativa de Fe(III) e Fe(II) (Figura 4, curvas (3), (4)).
3, 3., Estudo de Fe(III) Complexos com Tiron na Superfície do SiO2-PHNG-Tiron Adsorvente e em Soluções Aquosas Usando APE
a fim de determinar o estado de oxidação do ferro em seus complexos com Tiron usando APE método em 77 K os seguintes objetos foram estudados:(i)SiO2-PHMG-Tiron sorbents depois de Fe(III) e Fe(II) adsorção em diferentes valores de pH;(ii)após a mistura das soluções de Fe(III) e Fe(II) soluções com Tiron em diferentes valores de pH.,
na região de Baixo Campo dos espectros EPR de SiO2-PHMG-Tiron sorbent após absorção Fe(III) e Fe(II) foi observado um sinal intensivo com (Figura 7, curvas (1), (2)). Foi observado um sinal EPR semelhante para os complexos Fe (III) com desferrioxamina . EPR spectra of SiO2-PHMG-Tiron after Fe (III) and Fe(II) sorption in optimum conditions were identical, which is an evidence of the oxidation state of iron within the surface complex +3. Com base nos dados EPR, pode concluir–se que durante a interacção de Fe(II) com tirão a pH 6, 0-7.,5 na superfície de SiO2-PHMG-tirão é oxidado até Fe(III).
apesar de Fe(III) complexos com Tiron de diferente composição (Fe : Tiron = 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3) são formados em solução, em diferentes valores de pH, os espectros de EPR de soluções após a mistura de Fe(III) e Tiron soluções (Figura 7, a curva (3)) na faixa de pH de 3,0 a 9,0 são idênticos uns aos outros e para os espectros de EPR de Fe(III) complexos, o que são formadas sobre a superfície do SiO2-PHMG-Tiron adsorvente e caracterizada pela intensivo de EPR sinal . Espectros EPR das soluções após mistura de Fe (II) e de Tirões a pH 6.0–9.,0 são também caracterizados por um sinal intenso com (Figura 7, curva (4)). A forma das intensidades dos sinais espectrais e EPR é idêntica para as soluções obtidas pela mistura das mesmas concentrações de Fe (III) ou Fe(II) com tirão. Mesmo na presença de 0, 001–0, 1 M hidroxilamina na solução Fe(II) formou–se complexo com tirão a pH 6, 0-7, 5 tendo um sinal intensivo com espectro EPR. A identidade dos espectros ESR neste caso indica que a hidroxilamina não impede a oxidação do ferro (II) durante a complexação com tirão a pH 6.0–7.5.,deste modo, a partir dos dados EPR pode concluir-se que, durante a interacção de Fe(II) com tirão, tanto na solução como na superfície do sorbente, é oxidado em Fe(III). Ambos dissolvidos em água oxigênio e o próprio reagente pode ser um oxidante de Fe(II) . A taxa de Fe(II) oxidação aumenta com o aumento do grau de saturação da solução com o oxigênio, pH > 5 na presença de acetato de íons; que coincide com a área de sua extração quantitativa por SiO2-PHMG-Tiron.,
A identidade dos espectros de EPR de SiO2-PHMG-Tiron adsorvente depois de Fe(III) e Fe(II) adsorção é a evidência do nível de oxidação do ferro na superfície, o complexo +3; e a identidade de cor e DRS de Fe(III) complexos na superfície do SiO2-PHMG-Tiron adsorvente é a evidência de idêntica composição da superfície complexos.
3, 4., Adsorção-Fotométrica Determinação de Fe(III) e Fe(II), Utilizando SiO2-PHMG-Tiron
Como o teor de ferro na superfície adsorvente aumentado, a intensidade do adsorvente cor aumentado proporcionalmente; e a forma de DRS e a posição do seu maxima não dependem da concentração de ferro. A formação de complexos intensivamente coloridos na superfície de SiO2-PHMG-Tiron foi utilizada para o desenvolvimento dos seguintes procedimentos: I)adsorção-determinação fotométrica de Fe(III) e Fe(II) II)adsorção-determinação fotométrica do ferro total em águas naturais.,as características analíticas do método desenvolvido, tais como o limite de detecção, o intervalo linear e o coeficiente de correlação, foram obtidas através do processamento de soluções-padrão em condições óptimas. Obteve-se um gráfico de calibração linear para a determinação do ferro (II) nas condições experimentais propostas. As equações de calibração em coordenadas , em que o teor de ferro (µg por 0, 100 g de sorbente), são as seguintes: I) () para a sorção Fe (II).ii) () para Fe III) adsorção.
o limite de detecção para a determinação do ferro, calculado utilizando o critério 3s, foi de 0, 05 µg por 0.,100 g de sorvete. Os gráficos de calibração foram lineares até 20,0 µg de Fe por 0,100 g de sorbente. O desvio-padrão relativo (DDR = () × 100%) na determinação de mais de 0,2 µg de Fe por 0,100 g de sorbente foi inferior a 6,2% (Quadro 1). Os limites de detecção, a gama de linearidade dos grafos de calibração e RSD são independentes do nível inicial de oxidação do ferro.
SiO2-PHMG-Tiron sorbent é caracterizado por uma boa cinética., Uma vez que o volume de relação da solução com a massa do sorbente ( : ) aumenta de 102 para 103 e que o tempo de obtenção do equilíbrio de adsorção não excedeu 10 minutos. Um aumento do volume da solução de 10 para 100 mL (utilizando 0, 100 g de sorbente) leva a uma diminuição do limite de detecção relativo de 5 ng mL−1 para 0, 5 ml−1.
3, 5. Efeito Potencialmente Interferentes Íons
Soluções contendo Fe(II) ou Fe(III) (0,1 µg mL−1) e de outros íons foram elaborados e desenvolvidos procedimento foi aplicado para determinar a seletividade do adsorvente.,
selectividade da determinação Fe(III) é maior em comparação com a determinação Fe(II) porque a complexação Fe(III) com tirão ocorre em mais área ácida, onde nenhuma interação com outros íons metálicos (formando complexos a pH > 4) com tirão ocorre .
3, 6., Absorção de Separação e Determinação de Fe(III) e Fe(II)
a Dependência de Fe(II) e Fe(III) extração quantitativa por SiO2-PHMG-Tiron adsorvente versus pH e formação de intensamente coloridas Fe(III) complexos de superfície foi utilizado para sequenciais de adsorção / dessorção de isolamento e separado determinação de Fe(III) e Fe(II) a partir de uma amostra da solução.
durante a adsorção no conteúdo do modo Fe(III) do lote foi encontrado quase 1, 5 vezes mais alto do que foi adicionado e conteúdo Fe(II) 1, 5 vezes mais baixo do que foi adicionado. Mas o conteúdo total Fe(III) e Fe(II) eram iguais a quando foram adicionados., Os resultados sobrestimados da determinação Fe (III) e os resultados subestimados da determinação Fe(II) são explicados pela saturação da solução pelo oxigénio atmosférico durante a agitação intensiva a pH 3, as condições óptimas para a extracção Fe(III) e Fe(II) são oxidados até Fe(III).
Adsorção em análise de fluxo utilizando minicolumn permite eliminar a saturação da solução por oxigênio atmosférico e realizar tanto a separação e determinação de Fe(II) e Fe(III) a partir de uma amostra de solução pelo comprimento do colorido zona do adsorvente usando o sistema representado na Figura 1., O sorvete em minicolumes tornou-se vermelho-lilás.
O comprimento da zona colorida dos sorvetes após a passagem de soluções Fe (III) e Fe(II) de concentrações iguais foi igual, e aumentou proporcionalmente ao seu conteúdo em solução. A função de calibração para a determinação Fe(II) e Fe(III) pelo comprimento da zona colorida () foi a seguinte: , se o teor de ferro na minicoluna for de ferro, µg. O teor de ferro determinado pelo comprimento da zona colorida na solução modelo é representado na Tabela 2. Um aumento do caudal da solução de 0,5 para 3.,0 mL min-1 levou à erosão da zona colorida.
procedimento para a determinação separada de Fe (III) e Fe(II) pelo comprimento da zona colorida na minicoluna foi utilizado para a análise da água do poço durante o armazenamento: em 30 min, 6 h E 24 h após a amostragem. Os resultados obtidos estão representados na Tabela 3.
em águas de poço com elevado teor de ferro (>2 mg L−1) e isentas de compostos orgânicos (ácidos húmico e fúlvico) em contacto com a oxidação do ar de Fe(II) A Fe(III) procede com precipitação subsequente de hidróxido de ferro (III) ligeiramente solúvel., O teor de Fe(II) foi determinado em águas de poço com elevado teor de ferro após separação do sedimento de hidróxido de ferro (III) utilizando um filtro de membrana.os dados apresentados no quadro 3 mostram que, nos casos de baixo teor de ferro em águas naturais, os resultados da determinação fotométrica de adsorção do teor total de Fe(III) e Fe(II) estão de acordo com os resultados da determinação total de ferro utilizando o ICP-OES.
3, 7. Determinação do ferro Total em águas naturais
a fim de decompor complexos metálicos com compostos orgânicos, as águas naturais foram fervidas com ácido nítrico., Complexos orgânicos de ferro foram destruídos, e o ferro foi oxidado até Fe(III) como resultado, que foi hidrolisado formando compostos pouco solúveis. Apesar da maior selectividade da determinação fotométrica de adsorção de Fe(III) a pH 3.0, para determinar o teor total de ferro, é razoável reduzir Fe(III) a Fe(II), uma vez que é menos hidrolisado em soluções aquosas e não forma compostos pouco solúveis. A hidroxilamina é preferida para ser utilizada como agente redutor porque a sua presença não afecta a formação do complexo de superfície de Fe(III) com tirão.,o procedimento desenvolvido foi aplicado para a determinação total do ferro em águas residuais (amostras número 1 e número 2), tomadas em vários distritos da cidade de Krasnoyarsk; água do rio; águas de bebida: água mineralizada baixa “Uchumskaya” e água altamente mineralizada “Zagorie” produzida no Krai de Krasnoyarsk. A precisão do procedimento foi confirmada pelo método ICP-OES. Os resultados da determinação do ferro estão representados no quadro 4.,
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| volume: 5 mL. volume: 1 mL. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
An intensely colored zone appeared when a sample was passed through a minicolumn filled with a sorbent., A dependência do comprimento da zona colorida do sorbente em relação ao teor de ferro foi utilizada para a determinação total do ferro em águas naturais (Quadro 4).4. Conclusão
SiO2-PHMG-Tiron adsorvente proposta para preconcentration, separação e determinação de Fe(II) e Fe(III) é caracterizada pela simplicidade de síntese a partir difundida e disponível reagentes e não requer complexos e caros equipamentos. O sorbent permite o isolamento quantitativo sequencial e a determinação de Fe(II) e Fe(III) a partir de uma amostra de água., Os procedimentos desenvolvidos são comparáveis às FAA e às ICP-OES em termos de limites de detecção. A aplicação da minicoluna cheia de SiO2-PHMG-Tiron sorbent permite uma estimativa visual rápida e precisa do teor de Fe(II) e Fe(III) em águas naturais. Procedimento de determinação do ferro pelo comprimento da zona colorida na minicoluna não requer equipamento e pode ser aplicado para determinação do ferro em águas naturais no campo.
conflitos de interesses
os autores declaram que não têm conflitos de interesses.,
Agradecimentos
Este estudo foi apoiado pelo Ministério da Educação e Ciência da Federação russa (Projeto nº. 4.6343.2017 para a Sibéria Universidade Federal).
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