Abstrakt
kiselgel, i tur och ordning modifierad med polyhexametylenguanidin och pyrokatechin-3,5-disulfonsyra (Tiron), föreslogs för sorptionsseparation och bestämning av Fe(III) och Fe(II). Det visade sig att kvantitativ extraktion av Fe (III) och dess separation från Fe(II) uppnåddes vid pH 2,5–4,0, medan kvantitativ extraktion av Fe(II) observerades vid pH 6,0–7,5., En intensiv signal med, som är karakteristisk för Fe(III), uppträdde i EPR-spektra av sorbenterna efter Fe(II) och Fe(III) sorption. Under interaktionen mellan Fe (II) och Tiron, fixerad på sorbentytan, inträffade oxidationen upp till Fe(III). Röd-lila komplex av kompositionen FeL3 bildades på sorbentytan under sorption oavsett initial oxidationsnivå av järn. Diffus reflektans spektrum av ytkomplex uppvisade brett band med något uttryckt maxima vid 480 och 510 nm., Förfaranden för separation och fotometrisk bestämning av Fe(III) och Fe(II) vid gemensam närvaro och total Fe-innehållsbestämning som Fe(II) i avfall och naturliga vatten utvecklades. Detektionsgränsen för järn var 0,05 µg per 0,100 g av sorbenten. Kalibreringsgrafen var linjär upp till 20,0 µg Fe per 0,100 g av sorbenten. RSD vid bestämning av mer än 0,2 µg Fe var mindre än 0,06.
1., Inledning
Element speciering, inklusive bestämning av olika oxidationstillstånd av elementen, i miljöobjekt är en viktig utmaning för analytisk kemi. Järn hänvisar till bioaktiva metaller och spelar en viktig biologisk roll i växter, djur och människor. Naturliga vatten innehåller järn i oxidationstillstånd +2 och + 3, och Fe(III) – innehållet är mycket högre än Fe(II) – innehållet vid det.
fotometriska analysmetoder är de mest använda metoderna för bestämning av järn i olika oxidationstillstånd ; de är mycket känsliga och selektiva., Organiska reagenser som används i fotometriska metoder bildar komplexa föreningar med antingen Fe (III) eller Fe(II). De mest kända organiska reagenserna för fotometrisk bestämning av Fe(II) är N-heterocykliska baser: 1,10-fenantrolin och 2,2′-dipyridyl . Sulfosalicylsyra och Tiron är de mest använda fotometriska reagenserna för FE (III) bestämning.
Vissa reagenser-derivat av di-2-pyridyl keton hydrazone: di-2-pyridyl keton benzoylhydrazone och di-2-pyridyl keton salicyloylhydrazone är kända för att bilda komplexa föreningar med både Fe(II) och Fe(III)., Detektion av Fe (II) utförs vid en våglängd, och sedan används den andra våglängden för bestämning av det totala järninnehållet.Fe(III) – innehållet beräknas som en skillnad mellan totalt järn och Fe(II) – innehåll.
följande metoder används för fotometrisk bestämning av Fe(II) och Fe(III) i ett prov.
den första är baserad på applicering av reagenserna som bildar komplexa föreningar med Fe(II) eller Fe(III)., I detta fall, om reagensbildande komplex med Fe(II) appliceras, beräknas koncentrationen av Fe(III) som en skillnad mellan totalt järn (efter reduktion av Fe(III) till Fe(II) med användning av askorbinsyra, hydroxylamin eller Reduktor minikolumn) och Fe(II) innehåll. Om reagensbildande komplex med Fe(III) appliceras, beräknas koncentrationen av Fe(II) som en skillnad mellan totalt järn (efter oxidation av Fe(II) till Fe(III) med användning av väteperoxid) och Fe(III) innehåll .,
den andra metoden är baserad på applicering av två kelaterande reagenser, varav den ena är selektiv mot Fe(II) och den andra är selektiv mot Fe(III). Exempelvis föreslogs spektrofotometriskt sekventiellt injektionssystem för samtidig bestämning av Fe (II) och Fe(III) baserat på införande av reagenser (1,10-fenantrolin och sulfosalicylsyra) i en ström av prover. Den efterföljande introduktionen av EDTA i en ström resulterade i sönderdelning av Fe(III) förening med sulfosalicylsyra och absorption av Fe(II) förening med 1,10-fenantrolin mättes ., Fe (III) och Fe(II) separerades av kiselmikrokolumn jonkromatografi och bestämdes via komplexering med salicylsyra respektive 1,10-fenantrolin . Kapillär zon elektrofores applicerades för samtidig bestämning av järn (II) och järn(III) selektivt komplex med 1,10-fenantrolin och trans-cyklohexan-1,2-diaminetetraättiksyra .
den tredje metoden är baserad på olika optiska egenskaper eller olika bildningshastigheter av färgade komplex av Fe(II) och Fe(III) med vissa organiska reagenser, till exempel gallinsyra eller Tiron .,
organiska reagens används i kombinationen av olika metoder för separation och bestämning av Fe(II) och Fe(III). Två-line grenrör flödesinsprutningssystem med optoelektrokemisk detektering användes för separat bestämning av Fe (II) och Fe(III). Fe(III) bestämdes med användning av fotometrisk metod som komplex förening med sulfosalicylsyra, och Fe (II) bestämdes med användning av elektrokemisk metod. Metod för separat bestämning av Fe(II) och Fe(III) med användning av atomabsorptionsspektroskopi föreslogs., Metoden är baserad på sorptionsseparation av Fe (II) som dess komplex med ferrozin på en C18-modifierad kiselkolonn och direkt atomabsorptionsbestämning av Fe(III) i lösning som passerade genom kolonnen; därefter bestämdes Fe(II) i eluat efter desorption av järn(II)-ferrozinkomplex med användning av atomabsorptionsspektroskopi .
fotometrisk metod används i samband med sorptionskoncentration för att förbättra dess känslighet och selektivitet. Järn kan bestämmas direkt i sorbentfasen eller i lösningen efter desorption ., Sorbenter baserade på jonbytarhartser , polymetakrylatmatriser , kiseldioxid , cellulosa och naftalen föreslås.
färglösa sorbenter föredras för sorption-fotometrisk bestämning av Fe(III) och Fe(II). Ur denna synvinkel är kiselbaserade sorbenter modifierade med färglösa organiska reagenser som kan bilda färgade komplex med järnjoner mycket lovande. Exempel på sådana reagenser innefattar Tiron(4,5-dihydroxibensen-1,3-disulfonsyra), som bildar färgade komplexa föreningar med Fe (III) .,
Sorption av FE (III) komplex med Tiron från vattenlösningar med jonbytarharts AV-17 studerades i . Fe (III) bildar komplex med Tiron i lösning vid pH av 3,5-9,0 och Fe (II)–vid pH av 6,0-9,0; detta fenomen användes för sorption-fotometrisk bestämning av Fe(III) vid pH av 3,5, och det totala innehållet av Fe(II) och Fe(III) bestämdes vid pH av 6-9.
vid det aktuella arbetet föreslogs kiselgel sekventiellt modifierad med polyhexametylenguanidin och Tiron för sorptionsseparation och sorption-fotometrisk bestämning av Fe(III) och Fe(II)., Förfaranden för separat sorption-fotometrisk bestämning av Fe(III) och Fe(II) från ett prov av vatten och sorption-fotometrisk och testmetod för bestämning av den totala järnhalten som Fe(II) i naturliga vatten utvecklades.
2. Experimentell
2.1. Reagenser och kemikalier
alla reagenser var av analytisk kvalitet. Avjoniserat vatten användes för beredning av lösningarna.
a stamstandardlösningar av Fe (III) och Fe(II) (100 mg L−1)framställdes genom upplösning av FeSO4 och Fe2(SO4) 3 i 0,1 m H2SO4., Arbetslösningar med lägre koncentrationer framställdes genom utspädning av stamlösning med avjoniserat vatten omedelbart före användning.
kiselgel Silokhrom s–120 (fraktion av 0,1–0,2 mm, specifik yta ~120 m2 g−1 och genomsnittlig pordiameter ~45 nm) användes som en matris för sorbentsyntesen.
stamlösning av polyhexametylenguanidinhydroklorid (PHMG) (7,5% w/W-lösning) framställdes genom upplösning av viktad del av BIOPAG-d-reagens (Institutet för Ekotekniska problem, Moskva, Ryska federationen) i avjoniserat vatten.
a 0.,016 m Tiron stamlösning framställdes genom upplösning av noggrant viktad del av reagenset i avjoniserat vatten. Lösningar med lägre koncentrationer framställdes genom utspädning av den ursprungliga lösningen med avjoniserat vatten.
2.2. Apparater
diffus reflektansspektra (DRS) över intervallet 380-720 nm registrerades med användning av Pulsar Spectrophotocolorimeter (Himavtomatika, Ryssland). Spektra ritades mot koordinater beräknade med Kubelka-Munk-funktionen; det vill säga är våglängd (nm), där är diffus reflektanskoefficient.,
UV-Vis-spektra och absorptionsförmåga registrerades med användning av Cary 100 spektrofotometer (Varian, Australien). Induktivt kopplad plasma optisk emissionsspektrometer Optima 5300DV (Perkin-Elmer, USA) användes för att bestämma metalljoner koncentration i lösningar. EPR spektra spelades in med en Elexsys E-580 instrument (Bruker, Tyskland). PH-mätningarna utfördes med en Sjulätt pH-mätare S20 (Mettler-Toledo, Schweiz).
peristaltisk pump Masterflex L / S (Thermo Fisher Scientific, USA) användes för att pumpa lösningar genom en minikolumn med en sorbent.
2.3., Syntes av SiO2-PHMG-Tiron Sorbent
SiO2-PHMG sorbent syntetiserades enligt förfarandet som beskrivs i artikeln . Viktade delar av SiO2-PHMG (0.100 g) placerades i provrör med jordproppar, 10 mL Tironlösning med lämplig koncentration tillsattes och röret omrördes i 5 min. Den resulterande SiO2-PHMG-Tiron sorbenten separerades från lösningen genom dekantering och tvättades två gånger med avjoniserat vatten., Tironutvinning bestämdes genom den fotometriska analysen av vattenfasen vid absorptionsbandet för reagenserna nm (рН 1-7) och nm (рН > 8).
2, 4. Förutvärdering av Fe (II) och Fe(III) av SiO2-PHMG-Tiron
i satsexperimentet placerades Fe(II) eller Fe(III) lösning i ett graderat provrör med en jordpropp; 1, 0 mL 0.,1 m hydroxylaminlösning tillsattes (i Fe (II) sorptionsexperiment); NaOH, ättiksyra (pH 4-6) eller ammoniumklorid (pH > 7) buffertlösning tillsattes för att justera erforderligt pH; och vatten tillsattes till en total volym på 10,0 mL. SiO2-PHMG – Tiron sorbent massa av 0.100 g tillsattes; röret stoppades och omrördes i 1-30 minuter. Lösningen dekanterades, sorbenten flyttade in i fluoroplastcellen och diffus reflektanskoefficient mättes., Fördelningen av järn kontrollerades genom analys av vattenfasen med hjälp av induktivt kopplad plasma optisk emissionsspektroskopi (ICP-OES).
ett schematiskt diagram över flödesanalyssystemet visas i Figur 1. Två minikolumner (innerdiameter 3 mm, Höjd 50 mm) (1, 2) vardera fyllda med 0,100 g SiO2-PHMG-Tiron sorbent var anslutna sekventiellt en efter en via en tee-joint (3). Lösning(20 mL) vid pH 3 innehållande 1,0–5,0 µg Fe(II) och 1,0–5,0 µg Fe (III) i olika förhållanden pumpades genom den första minikolumnen (1) vid flödeshastighet 0,5 mL min−1 med hjälp av peristaltisk pump (4)., Ättikbuffertlösning med pH 6.2 introducerades kontinuerligt genom tee-fogen (3). Den resulterande lösningen pumpades genom den andra minikolumnen (2). Fe (III) sorberades i den första minikolumnen vid pH 3.0, medan Fe(II) passerades genom den första minikolumnen (1) och kvantitativt extraherades i den andra (2) vid pH 6.2.
3. Resultat och diskussion
3.1. Tiron Fixering vid SiO2-PHMG Yta
Maximal återhämtning (≥98%) av Tiron från lösning 0,16 mM L−1 av SiO2-PHMG sorbent uppnåddes vid pH 3,0–7.5 (Figur 2, curve (1))., Tiden för uppnåendet av sorptionsjämvikt var mindre än 5 min. Tironfixering på ytan av SiO2-PHMG uppstår på grund av interaktion mellan deprotonerade sulfoniska grupper av reagenset och positivt laddade amingrupper av PHMG. Detta antagande bekräftades genom att jämföra tirons återhämtningskurvor och dess osulfonerade analog—katekol kontra pH. i motsats till Tiron översteg inte katekolåtervinningen av SiO2-PHMG sorbent (Figur 2, kurva (2)) i pH-intervallet 2-7 1-3%.
maximal sorptionskapacitet för SiO2-PHMG för Tiron var 69 µmol g−1 vid pH 3,0 och 33 µmol g-1 vid pH 6.,0 (Figur 3, kurvor (1), (2)). Skillnaden i sorptionskapacitet i samband med det faktum att vid pH 3 Tiron sorption fortskrider på grund av elektrostatisk interaktion mellan sulfoniska grupper av reagenset och amingrupper av PHMG fixerad på kiseldioxidytan; i detta fall är Tironmolekylen anordnad vinkelrätt mot sorbentytan(schema 1 (a)). Vid pH 6.,0 Tiron fixering sker på grund av både elektrostatisk interaktion av sulfoniska grupper av reagenset med amingrupper av PHMG och interaktion av deprotonerade hydroxylgrupper av reagenset (р = 7,7) med amingrupper av PHMG, vilket resulterar i parallellt arrangemang av Tironmolekyler till ytan av sorbenten(schema 1 (b)).
detta antagande bekräftas av det faktum att under Sekventiell behandling av SiO2-PHMG med Tiron-lösningar först vid pH 6.0 och sedan vid pH 3.0 inträffade en ytterligare adsorption, och den totala sorptionskapaciteten för Tiron var 69 µM g-1 (Figur 3, kurva (3)). Detta värde sammanfaller med sorptionskapaciteten hos sorbenten erhållen vid pH 3.0. Vid övergång från pH 6.0 till pH 3.,0 förändringar i Tironarrangemanget fortsätter från parallellt med vinkelrätt mot sorbentytan; denna process leder till frisättning av säten (amingrupper av PHMG) för ytterligare fixering av Tironmolekyler.
behandling av SiO2-PHMG-Tiron sorbent som erhölls vid pH 3, 0 med lösningar vid pH 6, 0 ledde inte till reagensavsorptionen. Detta bekräftades av frånvaron av karaktäristiska för tironabsorptionsband i lösning.
för sorbenten med en maximal Tiron-ytkoncentration bör den syntetiseras vid pH 3, 0.
tironfixeringen på SiO2-PHMG-ytan är tillräckligt stark., Kvantitativa desorption av Tiron uppnås i 2 M HCl eller i mycket saltlösningar (≥50 g L−1 NaCl); detta indirekt bekräftar elektrostatisk mekanism för fixering.
3.2. Fe (III) eller Fe(II) Sorption av SiO2-PHMG-Tiron i batchläge
sorptionskapacitet för Fe(III) bestämd från den horisontella delen av sorptionsisotermerna av SiO2-PHMG-Tiron sorbent med ytkoncentrationen av Tiron 33 µmol g−1 och 9.2 µmol g−1 var 12 µmol g−1 respektive 3,6 µmol g−1 (Figur 5, kurvor (1), (2))., Liknande värden för sorptionskapacitet för SiO2-PHMG-Tiron sorbent erhölls för Fe (II) (Figur 5, kurvor (3), (4)). Data indikerar att under FE(III) och Fe (II) sorptionskomplex med förhållandet Fe : Tiron ~ 1 : 3 bildas huvudsakligen på ytan av sorbenterna med olika ytkoncentration av Tiron.
Efter jämförelse av maxima i Drs av Fe(III) ytkomplex med maxima av deras absorptionsspektra i vattenlösningar kan det antas att komplex av Fe(III) med Tiron med kompositionen FeL3 huvudsakligen bildas på ytan av SiO2-PHMG-Tiron-sorbenten. FeL3-komplexet bildas vid pH-värdena som är karakteristiska för FeL-och FeL2-komplexbildning i lösningar eftersom SiO2-PHMG-ytan främjar en ytterligare samordning av FeL-och FeL2-ytkomplex med Tironmolekyler.,
liknande förskjutning av FeL3-komplex bildning i syraområdet med förbrukat pH-intervall för dess bildning upp till 4-8 observerades under interaktion av Fe (III) med Tiron på ytan av anjonbytarharts Amberlyst a-27 .
under Fe(II) sorption i pH–intervallet 6.0–7.5 vid både närvaro och frånvaro av 0.001-0.1 М hydroxylaminlösning förvärvade ytan av SiO2-PHMG-Tiron sorbent en röd-lila färg. Sorbentens DRS efter Fe(II) sorption från lösningar med pH 6, 0–7, 5 var identisk med sorbentens Drs efter FE(III) sorption vid pH 2, 5–4.,0 och hade något uttryckt maxima på 480 och 510 nm (Figur 6, spektrum (2)).
intensiteterna hos banden i sorbenternas DRS efter sorption av Fe(III) och Fe(II) var lika, vilket är bevis på identiteten hos ytkomplexsammansättningen.
maximal intensitet av sorbentfärgen observerades i pH-intervallet som sammanfaller med pH-intervallet för kvantitativ extraktion av Fe(III) och Fe(II) (Figur 4, kurvor (3), (4)).
3.3., Studie av Fe(III) – Komplex med Tiron på Ytan av SiO2-PHNG-Tiron Sorbent och i Vattenlösningar Med EPR
för att bestämma oxidationstillståndet av järn i komplex med Tiron med hjälp av EPR-metoden vid 77 K följande objekt har studerats:(i)SiO2-PHMG-Tiron sorbenter efter att Fe(III) och Fe(II) sorption vid olika pH-värden. (ii)lösningar efter blandning av Fe(III) och Fe(II) lösningar med Tiron vid olika pH-värden.,
i LÅGFÄLTSOMRÅDET för EPR-spektra av SiO2-PHMG-Tiron sorbent efter Fe(III) och Fe(II) sorption observerades en intensiv signal med (Figur 7, kurvor (1), (2)). Liknande EPR signal observerades för Fe(III) – komplex med desferrioxamine . EPR spektra av SiO2-PHMG-Tiron efter att Fe(III) och Fe(II) sorption under optimala förhållanden var identiska, vilket är ett bevis för oxidation staten strykjärn inom ytan komplexa +3. På grundval av EPR-data kan man dra slutsatsen att under interaktionen mellan Fe (II) och Tiron vid pH 6, 0–7.,5 på ytan av SiO2-PHMG-Tiron det oxideras upp till Fe(III).
trots att Fe(III) – komplex med Tiron av olika sammansättning (Fe : Tiron = 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3) bildas i lösningen vid olika pH-värden, EPR spektra av lösningar efter blandning Fe(III) och Tiron lösningar (Figur 7, curve (3)) i pH-intervallet 3,0–9,0 är identiska med varandra och att EPR spektra av Fe(III) – komplex, som bildas på ytan av SiO2-PHMG-Tiron sorbent och kännetecknas av intensiv EPR-signal med . EPR-spektra av lösningarna efter blandning av Fe (II) och Tironlösningar vid pH 6.0-9.,0 kännetecknas också av intensiv signal med (Figur 7, kurva (4)). Formen på spektra-och EPR-signalintensiteterna är identiska för de lösningar som erhålls genom blandning av samma koncentrationer av Fe (III) eller Fe(II) med Tiron. Även i närvaro av 0.001–0,1 M hydroxylamin i lösningen Fe(II) bildas komplex med Tiron, pH 6.0–7.5 med intensiv signal med i EPR spektrum. ESR-spektras identitet indikerar i detta fall att hydroxylamin inte förhindrar oxidation av järn (II) vid komplexering med Tiron vid pH 6.0–7.5.,
således, från EPR-data kan man dra slutsatsen att under interaktion av Fe (II) med Tiron både i lösning och på ytan av sorbenten oxideras den till Fe(III). Både upplöst i vatten syre och själva reagenset kan vara en oxidant av Fe (II) . Hastigheten av Fe (II) oxidation ökar med stigande grad av mättnad av lösning med syre vid pH > 5 i närvaro av acetatjoner; som sammanfaller med området för dess kvantitativa extraktion av SiO2-PHMG-Tiron.,
identiteten hos EPR-spektra av SiO2-PHMG-Tiron sorbent efter Fe(III) och Fe(II) sorption är beviset på oxidationsnivån av järn inom ytkomplexet +3; och identiteten av färg och DRS av Fe(III) komplex på ytan av SiO2-PHMG-Tiron sorbent är beviset på identisk sammansättning av ytkomplexen.
3.4., Sorption-fotometrisk bestämning av Fe (III) och Fe(II) med användning av SiO2-PHMG-Tiron
eftersom järnhalten på sorbentytan ökade, ökade intensiteten av sorbentfärgen proportionellt; och formen på DRS och positionen av dess maxima berodde inte på järnkoncentrationen. Bildning av intensivt färgade komplex på SiO2-PHMG-Tiron yta användes för utveckling av följande förfaranden:(i)Sorption-fotometrisk bestämning av Fe(III) och Fe(II)(ii)Sorption-fotometrisk bestämning av totalt järn i naturliga vatten.,
de analytiska egenskaperna hos den utvecklade metoden, såsom detektionsgränsen, det linjära området och korrelationskoefficienten, erhölls genom bearbetning av standardlösningar under optimala förhållanden. Ett linjärt kalibreringsdiagram erhölls för bestämning av järn (II) under de föreslagna experimentella förhållandena. Kalibreringsekvationerna i koordinater , där järnhalten är (µg per 0,100 g av sorbenten), var följande: i) () för Fe (II) sorption.ii) () för FE (III) sorption.
detektionsgränsen för bestämning av järn beräknat med 3s-kriteriet var 0,05 µg per 0.,100 g av sorbenten. Kalibreringsgraferna var linjära upp till 20,0 µg Fe per 0,100 g av sorbenten. Den relativa standardavvikelsen (RSD = () × 100%) vid bestämning av mer än 0,2 µg Fe per 0,100 g av sorbenten var mindre än 6,2% (Tabell 1). Detektionsgränserna, kalibreringsgrafernas linjäritet och RSD är oberoende av den ursprungliga oxidationsnivån av järn.
SiO2-PHMG-Tiron sorbent kännetecknas av god kinetik., Eftersom lösningsvolymen till sorbentmassan (:) stiger från 102 till 103, och tiden för uppnåendet av sorptionsjämvikt inte översteg 10 min. En ökning av volymen av lösningen från 10 till 100 mL (med 0,100 g av sorbenten) leder till minskning av den relativa detektionsgränsen från 5 ng mL-1 till 0,5 ng mL-1.
3.5. Effekten av potentiellt störande joner
lösningar innehållande Fe(II) eller Fe(III) (0.1 µg mL−1) och andra joner framställdes och det utvecklade förfarandet tillämpades för att bestämma sorbentens selektivitet.,
selektivitet av FE (III) bestämning är högre jämfört med Fe(II) bestämning eftersom Fe(III) komplexbildning med Tiron sker i mer surt område, där ingen interaktion med andra metalljoner (bildar komplex vid pH > 4) Med Tiron äger rum .
3.6., Sorptionsseparation och bestämning av Fe (III) och Fe(II)
beroende av Fe(II) och Fe(III) kvantitativ extraktion av SiO2-PHMG-Tiron sorbent kontra pH och bildning av intensivt färgade Fe(III) ytakomplex användes för sekventiell sorptionsisolering och separat bestämning av Fe(III) och Fe(II) från ett prov av lösningen.
under sorption i batchläge hittades FE(III) – innehållet nästan 1,5 gånger högre än det tillsattes och Fe (II) – innehållet 1,5 gånger lägre än det tillsattes. Men det totala innehållet Fe (III) och Fe(II) var lika med när de tillsattes., Överskattade resultat av Fe (III) bestämning och underskattade resultat av Fe(II) bestämning förklaras av mättnad av lösning med atmosfäriskt syre under intensiv omrörning vid pH 3, de optimala förhållandena för Fe(III) extraktion och Fe(II) oxideras upp till Fe(III).
Sorption i flödesanalys med hjälp av minikolumn gör det möjligt att eliminera mättnad av lösningen genom atmosfäriskt syre och åstadkomma både separation och bestämning av Fe(II) och Fe(III) från ett prov av lösning med längden av färgad zon av sorbenten med hjälp av systemet som representeras i Figur 1., Sorbenten i minicolumns blev röd-lila färg.
längden på sorbenternas färgade zon efter att ha passerat FE(III) och Fe(II) lösningar med lika koncentrationer var lika, och det ökade proportionellt mot deras innehåll i lösning. Kalibreringsfunktionen för Fe(II) och Fe(III) bestämning av längden på den färgade zonen () var följande: , Var är järnhalten i minikolumn, µg. Järnhalt bestämd av längden på den färgade zonen i modelllösningen representeras i Tabell 2. En ökning av flödeshastigheten för lösningen från 0,5 till 3.,0 mL min-1 ledde till erosionen av den färgade zonen.
förfarande för separat bestämning av Fe (III) och Fe(II) med längden av den färgade zonen i minikolumn användes för analys av brunnsvatten under lagring: i 30 min, 6 h och 24 h efter provtagning. Erhållna resultat presenteras i tabell 3.
i brunnsvatten med hög järnhalt (>2 mg L−1) och fritt från organiska föreningar(humiska och fulvinsyror) i kontakt med luftoxidation av Fe(II) till Fe (III) fortsätter med efterföljande utfällning av lättlösligt järn (III) hydroxid., Fe (II) halten bestämdes i brunnsvatten med hög järnhalt efter separation av järn (III) hydroxid sediment med hjälp av membranfilter.
uppgifterna i tabell 3 visar att resultaten av sorption-fotometrisk bestämning av den totala halten av Fe(III) och Fe(II) i fall av låg järnhalt i naturliga vatten överensstämmer med resultaten av den totala järnbestämningen med hjälp av ICP-OES.
3.7. Bestämning av totalt järn i naturliga vatten
för att sönderdela metallkomplex med organiska föreningar kokades naturliga vatten med salpetersyra., Organiska komplex av järn förstördes och järn oxiderades upp till Fe (III) som ett resultat, vilket hydrolyserades och bildade dåligt lösliga föreningar. Trots högre selektivitet av sorption-fotometrisk bestämning av Fe (III) vid pH 3,0, för att bestämma den totala järnhalten är det rimligt att minska Fe(III) till Fe(II), eftersom det är mindre hydrolyserat i vattenhaltiga lösningar och inte bildar dåligt lösliga föreningar. Hydroxylamin är att föredra att användas som reduktionsmedel eftersom dess närvaro inte påverkar bildandet av ytkomplexet av Fe (III) med Tiron.,
utvecklat förfarande tillämpades för Total järnbestämning i avloppsvatten (prover nummer 1 och nummer 2), tagna i olika distrikt i Krasnoyarsk stad; flodvatten; dricksvatten: lågt mineraliserat vatten ”Uchumskaya” och högt mineraliserat vatten ”Zagorie” producerat i Krasnoyarsk Krai. Procedurens noggrannhet bekräftades med ICP-OES-metoden. Resultaten av järnbestämning presenteras 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., Beroende på längden av den färgade zonen av sorbenten på järnhalt användes för total järnbestämning i naturligt vatten (Tabell 4).
4. Slutsats
SiO2-PHMG-Tiron sorbent föreslagen för prekoncentration, separation och bestämning av Fe(II) och Fe(III) kännetecknas av enkel syntes från utbredda och tillgängliga reagenser och kräver inte komplex och dyr utrustning. Sorbenten möjliggör kvantitativ Sekventiell isolering och bestämning av Fe(II) och Fe(III) från ett vattenprov., Utvecklade förfaranden är jämförbara med FAAS och ICP-OES när det gäller detektionsgränser. Tillämpning av minikolumn fylld med SiO2-PHMG-Tiron sorbent möjliggör snabb och korrekt visuell uppskattning av Fe (II) och Fe(III) innehåll i naturliga vatten. Förfarande för järnbestämning med längden av färgad zon i minikolumn kräver ingen utrustning och kan appliceras för järnbestämning i naturligt vatten i fältet.
intressekonflikter
författarna förklarar att de inte har några intressekonflikter.,
bekräftelser
denna studie stöddes av Ryska federationens utbildnings-och vetenskapsministerium (projekt nr 4.6343.2017 för Siberian Federal University).
Leave a Reply