Способ группового извлечения cu, fe и zn из природных и питьевых вод

 

Изобретение относится к аналитической химии, химической технологии и экологии и может быть использовано для определения малых количеств Cu, Fe и Zn в водах после предварительного концентрирования. В способе, включающем использование сорбента, вымывание сорбированных ионов элюентом и их определение методом атомной абсорбции, согласно изобретению, в качестве сорбента используют полистиролазохромотроповую кислоту, а в качестве элюента 6 М раствор НСl. Обеспечивается создание эффективных подвижных фаз для группового извлечения ионов металлов и гетерогенных катализаторов нового типа. 2 табл.

Изобретение относится к области аналитической химии, химической технологии и экологии и может быть использовано для определения малых количеств Cu, Fe и Zn в водах после предварительного концентрирования.

Известны способы группового извлечения некоторых металлов из питьевых, коллекторно-дренажных вод, а также природных и сточных вод.//Н.М.Басарин, Н. В.Чернова, Ю.Г.Розовский, 4841391/26, опубл. 18.09.91, бюл. 17//.

Сущность способа в предварительном сорбционном концентрировании на определенном сорбенте с последующим определением.

Известен также способ группового концентрирования Сu, Cd, Zn и Pb в анализе природных и сточных вод.//Босаргин Н.Н., Сванидзе З.С. Заводская лаборатория. - 1993, 59, 2, - с. 8-9//.

Наиболее близким по технической сущности является способ группового извлечения Мn, Fe, Zn, Сu, Pb из питьевых вод.//Н.Н.Басаргин, Н.В.Чернова, Ю. Г.Розовский, 4877664/02/06321, патент 1724709 - опубл. 26.12.92. Бюл. 13//. Способ включает введение полимерного хелатного сорбента, где в качестве сорбента используют полистиролазопирокатехин, при этом сорбцию ведут при перемешивании в течение 25-35 минут при рН 6,5-7 с целью одновременного извлечения марганца, железа, цинка, меди и свинца.

Все вышеуказанные способы трудоемки, неэкономичны, порой длительны и низкоэффективны.

Задача предлагаемого изобретения - расширение ряда сорбентов с более селективными функционально-аналитическими группировками (ФАГ) на группу ионов с близкими химико-аналитическими свойствами и изучение их сорбционных свойств.

Технический результат в создании эффективных подвижных фаз для группового извлечения ионов металлов и гетерогенных катализаторов нового типа.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе группового извлечения ионов Cu, Fe и Zn из природных и питьевых вод, включающем использование сорбента, вымывание сорбированных ионов элюентом и их определение методом атомной абсорбции, согласно изобретению, в качестве сорбента используют полистиролазохромотроповую кислоту, а в качестве элюента 6 М раствор HCl.

Для оценки способности сорбента к групповому концентрированию рассматривали полноту сорбции исследуемых ионов, влияние матричного состава раствора, повышение фонового сигнала при детектировании.

Сущность предлагаемого способа в том, что извлечение ионов Сu, Fe и Zn из природных и питьевых вод проводят с помощью сорбента, а сорбированные ионы вымываются с использованием в качестве элюента 6 М НСl и определяются методом атомной абсорбции. В качестве сорбента используют полистиролазохромотроповую кислоту, имеющую характерные для ионов Сu, Fe и Zn ФАГ и данный сорбент начинает работать как сорбент для группового концентрирования указанных элементов.

Конкретный пример выполнения.

В качестве объектов анализа были взяты питьевая вода г. Махачкалы и воды Каспийского моря.

Для определения концентраций активных (ионных) форм исследуемых элементов 1000 мл пробы фильтровали через фильтровальную бумагу "синяя лента". Доводили рН 8,0, добавляли 0,1 г сорбента и перемешивали на магнитной мешалке в течение 20 минут при температуре 20^oС, затем воду с сорбентом пропускали через хроматографическую колонку, промывали сорбент несколько раз дистиллированной водой и элюировали определяемые элементы 10 мл 6 М раствора НСl. Параллельно проводили холостой опыт. В полученных растворах элюатов содержание Сu, Fe и Zn определяли методом ААС. Для построения калибровочного графика применяли растворы, приготовленные на 6 М раствора НСl.

Правильность полученных результатов доказана на модельных растворах. Модельные растворы готовили введением в бидистиллят матричных элементов (Na⁺, К⁺, NO^- ₃, Сl^-, SO₄ ^2-, Са²⁺, Mg²⁺, Ва²⁺, Sr²⁺), содержащихся в питьевой и морской водах, в концентрациях в среднем варьируемых в них и введением стандартных растворов Сu, Fe и Zn. Результаты определения Сu, Fe и Zn в модельных растворах приведены в таблице 1, а в водах - в таблице 2.

Воспроизводимость определяли как величину относительного стандартного отклонения Sr.

Разработанный метод группового извлечения ионов меди, железа и цинка полимерными хелатными сорбентами позволил с высокой точностью (Sr=0,02-0,04) определять содержание ионов элементов с концентрациями порядка n•10^-3-n•10^-1 мг/л в больших объемах пробных вод сложного фонового состава.

Формула изобретения

Способ группового извлечения ионов Cu, Fe и Zn из природных и питьевых вод, включающий использование сорбента, вымывание сорбированных ионов элюентом и их определение методом атомной абсорбции, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют полистиролазохромотроповую кислоту, а в качестве элюента 6 М раствор НСl.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2