Чувствительный элемент для волоконно-оптического сенсора на ионы урана (уi)

 

Изобретение опюситсн к ойпасти аналитической химии, к определению иопоп металлом в растворах и может быть использовано при разработке и изготовлении волоконно-оптического сенсора, дающего чувствительный, экспрессный и обратимый отклик на 2 изменение концентрации урана (VI) в растворах, применимо в системах контроля окружающей среды, контроля тех- .нологическнх процессов on line с целью управления производством, в анализе объектов в экстремальных условиях , при геохимическом поиске полезных ископаемых. Целью изобретения является повышение чувствительности, расширение диапазона определяемых концентраций, повышение стабильности чувствительного -элемента на ноны урана (VT)o Согласно изобретению предлагается чувствительный элемент для полокопно-оптнческого сенсора на ионы урлна (VT), включающий твердый носитель и колориметрический реагент, В качестве носителя используют полиакрилнитрильное волокно, наполненное тонкодисперспым слабоосновным аннонообменником - сополимером N-винилбензпмидазола с дишшилбенэолом со степенью наполнения 40-50%, В качестве органического реагента используют арсеназо 1 в количестве (1-2) к 10 М на I г носителя. (Л ел 4 to ю СО со

„„SU„„ 422 (51)5 0 01 И 27/416

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фф союз соозтсн»к ф. -"== СОЦИАЛИСТ) !ЧЕСНИХ ,-;, ®." . РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР

1 (46) 23.05.92. Вюл . !(- !9 (21) 4352049/25 (22) 20,11.87 (71) Институт renxt)t)H)l lt л»ал»тичес-, кой химии им, В,,ll. Вернадского (72) (?,11. 1)!ноева, 0, !>, Car))»ttr, Л.H. (рутневл, М. С. Меж»ров и Г.В, Мясоедова (53) 5 )3.247 (088,8) (56) Межиров М.С., )1еголя Л,С,, 11диатуs)n)) Р, К, и др. III МеждународIl)rtlr ст)) тттоэ иум по химическим волокнам

Калит))т)т, 1981, т.5, с. 18-29„

Упор ?,, Мокан М., 11овлн Д, Фотометрические методы онредсления следов неорглнтгческ)тх соед»»еш»т, пер. с англ, М., "1!))р", 1985, с. 29?. (54) )1У!!(: 1 !>11 (!,?11>111 1!! ?1!! .!!Е1!Т ДЛ11 BO310K0I(11(?-(?!! П1(1! .(,КО1 0 Г! :11Г(?РЛ !1А ИОНН

УРА!И (Ч() (57) 11эобрете»ие n r)rnn)ra я к г)бплсти анал)èè>tåской хим)пт к ollðåäeëению Hollo)r м(т))лло)) в р лс Гт) орлх H мо

/ жет быть испольэовл»о t)prr разработке и изготовла»ии l)n)ln)cn»»n-опт)гческого сенсорл, дающего ту)) ст т) и.) егть) тт,))"), экспрессный н об>рлтт)мый о I.)cz)ttc на

Изобрете»ие от»ос))тся к области аналнтической химии, к определению ионов металлов в растворах и может быть использовано при производстве и изготовлении волоконно-оптического сенсора, дающего чувствительный, экспрессньп) и обрл гнмый отклик на изменение концентрацт)н ура)тл (VI) в раст ворах, применимо в систеиах контроизме»ение концентрации урана (Ч.() в рлстворлх, применимо в системах контроля окружлющей среды, контроля тех,. пологических процессов on line c целью управления производством, в анлл»эе объектов в экстремальных условиях, при геохимическом поиске полезных искoплeìblõ. Целью изобретения является повьппение чувствительности, рас)пире диапазона определяемых концентрлц)г)1т, пов).пиение стабильност)т чу))стт)))тельного элемента на ио»ы урл»л (VI) „Согласно изобретению предлагается чувствитель)птй элемент для волоко)тно-оптического сенсорл на ионы уртн)л (V) ),,включающий тверды)) g нос)п ель и колориметрический реагепт.

В клчестве носителя используют полиакрил»итрильное волокно, нлттолненное тонкодисперс)п тм слабоосновтп)M лнионообме»ником — сополимером 1>1-винилбенэттмидлэола с дивинилáp))3oJIOM со степе»ью наполнения 40-507., В качестве органического реаге»та используют apcetraao 1 в количестве (1-2)«

«1О !1 r)a 1 r носителя, > ля окружающей среды, контроля технопогическ)тх процессов оп litle с целью управле»»я производством, в анализе объектов в экстремальных условиях, прн геохимическом поиске полезных ископаемых °

Целью изобретения является повып)ение чувствительности, расп)ире)тие диапазона определяемых концентраций, та при этом изменяется от красного цо синего, Наиболь10ие изменения в спехтрах отражения пабл10да1отся н области 620-640 HM „ -1унстнительпость

5 отклика зависит от содержания реагента на носителе. Максимал1,ffhfff отклик получен при содержании (1-2)11

ffI0 М реагента на 1 г носителя.

Детектирование Hof:oB урана (ЧТ)

-В в диапазоне концентраций 5 10 — 2" х10 И„

Чувстнительпы11 элемент со степенью наполнения 50% и содержанием реагента I 10 М на l г носителя по.мещают н проточпу1о ячейку, закрепленнУ10 Y QKQHIKQ KoJfoPEIMFTPB «H »Рокачина1от с помощью перистальтического насоса исследуемый раствор r рН 5,52II.. 6,5 со скоростью 10 мл/ми . Через

10 мип измеряют отражение чувствительного элемента при 640 нм, Содержание урана (V(} пчходят по градуироночному графику.

Для регенерации чувстнительпого элемента прокачинают 10 0,1 М соляной киг7оты и 40 мл воды со скоpocTf>f0 10 мл/ми», 1Iого элемента.

Чунствительпый элеие»1 содержит

I*or«TeJfe нз полиакрил11итрпльпого нопокна„ наполненного тонкодисперсным слабоосновныи а»иопообменпиком с иимобилпэованпым арсеназо 1, устойчивый н сильнокислых, нейтраль11ых и слабощелочных средах. Его получают формона11ием волокна иэ суспенэии, содержащей полиакрил« тонкодисперсный анионит и ДИФА, и хранят во влажном состоянии.

Из пластин влажного материала бе" ого цвета вырезают диски диаметрои

2 см массой 40-60 мг (B пересчете на сухой материал 10 иг), Дпя превращения паполнителя в СЗ-фориу, кото" рая является наиболее реакционноспособной« диски носителя промывают 50 мл 0,1 м НС1 со скоростью 10 мл/мин.

Для удаления избьггка кислоты диски цомеща от на 5 мин в стакан с 10 ил ацетона, Имиобилизацию арсеназо 1 осущесtBJlfflOT.погружением диска в

-Ы стакан с 0 мл 2 ° 10 И растнора арсепазо 1 при слабом помешин анин н т ef:feffèe 5 мин. Диски вынимают иэ раствора реагента, промывают 50 ип водь1 и храпят во влажном состоянии. Содержание реаганта в 1-ои диске состанляет 1 1-2) ° I 0 И, B I Г носителя (1-2)"

«10 И па 1 г носителя . Диски с иммобилизонапным реагентом окра1пены

В красный цвет. Реагент ffo noBepx-! ности диска распределен равномерйо, отклонения в величинах коэффициентов диффузного Отражения для Отделье1ь1х дисков не превып1ают 3%, Диски с им40 мобилизованныи реагентом устойчивы в пейтральных и слабокислых водных растворах, Испытание чувствительного элемента, Работает элемент следующим образом. Он чувствителен к присутствию конон U (VI) при рН 5,5-6,5 нри концентрациях 5 ° 10 " 5 ° 10 ь И с пределом обнаружения 2 ° ll0 Е И при исполь- 5О зовании различных режимов работы элеиепта Цвет иммОбилиэОВаннОГО реаГен ( пбв11111ение стабильности 11встнительФормула изобретения

Чувствительный эл еме т для волоконно-оптического сепсора на ионы урана (V.(), н ключ а ощий1 твердый носитель и колориметрнческий органический реагепт, o T Jf и ч а ю щ и и с я тем, a Tn, с целью повьш1епия чувстнительности, расп1ирения диапазона определяемых концентраций, поныюевия стабильности чунстнительного элемента, в качестве твердого носителя используют нолиакрилпитрильное волокно„ наполненное тонкодисперсным слабооснонпым анионообмепником со степенью наполнения 40-50%, а н качестве органического реагента — арсеназо 1 н количестве (1-2) ° 10 M .на г носителя, 2. Чувстнительпъ1й элемент по п.1, о т и и ч а ю шийся тем, что в качестве анионообмепника использонан сополимер И-н11пилбепзимидазола и дивипнлбензола (A-5).