Композиция для получения чувствительного элемента аналитической системы для определения палладия

 

Изобретение относится к получению чувствительных элементов для аналитических систем для определения палладия и может быть использовано при анализе сточных вод, производственных растворов. Изобретение позволяет улучшить аналитические характеристики чувствительных элементов (диапазон определяемых концентраций 0,001-0,54 мкг/л, предел обнаружения 7 .10 -9 М). Эффект достигается исследованием композиции для чувствительного элемента, включающей в качестве цветообразующего реагента 3,3-14,5 мас.ч. 4-нитрозодиэтиланилина, а в качестве полимерной основы 38,5-53,2 мас.% сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола и 38,5-53,2 мас.% полиакрилонитрильного волокна. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

09) (11) 1 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4447081/31-05 (22) 23.06 ° 88 (46) 15.07.90. Бюл. № 26 (71) Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского (72) Л,M.ÒðóòíåBà, О.П.Швоева, .С.Б.Саввин и M.Ñ.Håæèðîâ (53) 661.183.123 (088.8) (56) Брыкина Г .Ф. и др. — Б. аналит ° химии, 1984, т. 39, № 10, с. 1859.

Авторское свидетельство СССР

¹- 1175996, кл. С 08 J 3/20, 1985. (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА АНАЛИТИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛЛАДИЯ (57) Изобретение относится к получению чувствительных элементов для анаИзобретение относится к созданию чувствительных элементов аналитических систем для .определения палладия и может быть использовано при анализе природных и сточных вод, производственных растворов, при геохимическом поиске полезных ископаемых, в том числе в проточных сенсорных системах и системах проточно-инжекционного анализа (ПИА).

Целью изобретения является получение чувствительного элемента с улучшенными аналитическими характеристиками °

Пример 1. Полимерную основу

1 получают формованием полиакрилонитрильного (ПАН) волокна из суспензии, содержащей тонкодисперсный сульфирощ) В 01 J 20/30, С 08 L 25/ t8

С 01 N 21/75 литических систем для определения палладия и может быть использовано при анализе сточных вод, производственных растворов. Изобретение позволяет улучшить аналитические характеристики чувствительных элементов (диапазон определяемых концентраций

0,001-0,54 мкг/л, предел обнаружения

7 10 М). Эффект достигается исследованием композиции для чувствительного элемента, включающей в качестве цветообразуюшего рсагента 3,3—

14,5 мас.ч, 4-нитрозодиэтиланилина, а в качестве полимерной основы 38,553,2 мас.7 сульфированного сополимера стирола и дивинилбензола и 38,553,2 мас,7 полиакрилонитрильного волокна. 3 табл. ванный сополимер стирола и дивинилбензола (сульфополимер), полиакрилонитрил и деметилформамид.

Из пластин влажного исходного волокнистого материала вырезают диски диаметром 2 см массой 40-60 мг (в пересчете на сухой материал 8-12 мг).

Для превращения сульфополимера в

Н-форму диски промывают 50 мл О, 1 H соляной кислоты, Диски исходного материала с соотношением компонентов сополимер: полиакрилнитрильное волокно 0,9:l 1 погружают в 10 мл 0,03И-ного водноэтанольного раствора 4-нитрозодиэтиланилина на 3 мин. Диски вынимают из раствора, промывают 50 мл О, 1 М НС1 и 50 мл воды. Содержание реагента в

1577814 диске, установленное спектрофотомет- рически, составляет 0,2 ° 10 з M. Coc тав полученного чувствительного эле мента: 3,37 4-нитрозодиэтиланилин, 5

43,5 сополимер, 53,2_#_ полиакрилнитрильное волокно.

Содержание реагента в чувствительном элементе определяют (регулируют) временем выдерживания исходного мате- 10 риала в растворе и устанавливают спектрофотометрически по разности в (l.oäTè÷åñêîé плотности растворов реа гента до и после выдерживания полимерной основы. )5

Эффективность чувствительных эле,ментов оценивают по разности в зна;чениях коэффициентов отражения до и ,после контакта чувствительных элементов с раствором Pd (dR qp „„) .

Пример ы 2-5. Аналогично опи-!

,.санному в примере 1 диск исходного материала с соотношением компонентов

; 0,9: 1,1 погружают в 10 мл 0,037-ного водно-этанольного раствора 4-нитрозо- 25 диэтиланилина и выдерживают 7 мин.

Пример ы 6-7. Аналогично описанному в примере 1 диск исходного материала с соотношением компонентов .1,0:1,0 погружают в 10 мл 0,03Ж-ного водно-этанольного раствора 4-нитрозо;диэтиланилина и выдерживают 5.мин. !

Пример ы 8-11. Аналогично опи. санному .в примере 1 диск исходного материала с соотношением компонентов

1,1:0,9 погружают в 10 мл 0,033-ного

35 водно-этанольного раствора 4-нитрозодиэтиланилина и выдерживают 7 мин.

Составы полученных чувствительных элементов и их свойства представлены в табл.1.

Цветообразующий реагент распределен по поверхности диска, окрашенного в желтый цвет, равномерно, отклонения в величинах диффузного отражения для отдельных дисков не превышают 3 . Диски устойчивы в нейтральных и слабокислых растворах и не изменяют своих свойств при хранении в темноте в течение 1 мес. (табл .1).

При пропускании раствора через диск палладий взаимодействует с 4-нитрозодиэтиланилином с образованием окрашенного комплекса, Благодаря волокнистой структуре чувствительного элемента и высокой прочности комплек55 са реагента с Pd достигается эффективное извлечение следов Pd из больших объемов растворов и высокочувстФормула и з обретения

Композиция для получения чувствительного элемента аналитической системы для определения палладия, включающая цветообразующнй реагент и полимерную основу, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью получения чувствительного элемента с улучшенными аналитическими характеристиками, в качестве цветообразующего реагента она содержит 4-нитрозодиэтиланилин, а в качестве полимерной основы — сульфированный сополимер стирола с дивинилбензолом и полиакрилонитрильное волокно при следующем соотношении компонентов, мас.%:

4-Нитрозодиэтиланилин

3,3-14,5 вительное определение; предел обнаружения 7 10 M. Варьирование объема пропускаемого раствора обеспечивает расширение диапазона определяемых концентраций 1 10 — 5 .10 И или

0,001-0,54 мкг/мл. За счет различной кинетики взаимодействия элементов с чувствительным элементом и различной в прочности образуемых комплексов достигается значительное. повышение селективности определения палладия, в частности, по отношению к платиновым металлам. Чувствительные элементы в форме дисков удобны в работе..

Изучалось также влияние кислотности, скорости пропускания анализируемого раствора, диаметра и массы диска на величину аналитического сигнала (табл,2 и 3).

Оптимальными являются рН 2-3, скорость пропускания растворов 5

15 мл/мин, масса диска 8-12 мг, диаметр 2 см.

По сравнению с чувствительным элементом на основе известной композиции предлагаемый чувствительный элемент характеризуется более широким интервалом определяемых концентраций (0,001-0,54 мкг/мл по сравнению с

0 01-1 мкг/мл), более низким открываемым минимумом (7,4.10 4 мг/мл по сравнению с 1 ° 10 мкг/мл), более высокой воспроизводимостью (0,03-0,06 вместо 0,25-0,55).

Кроме того, при использовании предлагаемого чувствительного элемента анализ может осуществляться в статическом и динамическом режимах.

1577814

Полйакрилонитрильное волокно

Сульфированный сополимер стырола и дивийилбенэола 38,5-53,2

38,5-53,2

Пример, У

Состав композиции

R zoo

540 нм бR

Сополи- ПАН-вомер, Е локно, 7.

4-Нитрозодиэтиланилин

M/ 10 э X

43,5

40,9

38,5

0,785

0,2

0,6

1,0

3,3

9,1

14,5

53,2

50,0

47,0

0,03

0,05

0,04

0,085

0,080

0,089

0,775

1,2

0 5

36,9

38,5

18,0

8,3

45,1

5352

0,063

0,081

0,13

0,06

49,0

42,7

2i0

14,5

0 035

0,785 0,098

49,0

42,7

0,12

i 0

0,12

0 05

0,045

0,087

0,089

0,085

2,0

3,3

14,5

8,3

0,12

0,2

1,0

0,.5

44,1

43,5

38,5

38,5

53,9

53,2

47,0

53,2

0,13

0,04

0,06

0 05

0,789

0,777

540 Нм рН

0,044

0,080

0,235

О, 115

1,5

2,0

3,0

4,0

+R 540 Нм

Скорость, мл/мин

Время, мин

6 5

0,012

О, 1.03

0,094

0,081

0,065

0,03

0,04

0,04

0,06

0,15

5

2

Контрольный

Контрольный

Контрольный

11

Таблица 1

Влияние состава композиции на величину аналитического сигнала (ДК 4онм) чувствительного элемента и его точность (С р, = 1.10 М) Таблица2

Влияние кислотности анализируемого раствора на величину аналитического сигнала предлагаемого чувствительного элемента при

V= 100мл, C 1 10 М

Т а блица 3

Влияние скорости пропускания растворов через диск на чувствительность и точность определения палладия (lI) при V = 100 мп, Ср1= 1 10 Я, рН 2 ° О