Способ фотометрического определения рения (vii)

Авторы патента:

G01N21/47 - дисперсионная способность, т.е. диффузионное отражение (G01N 21/25,G01N 21/41 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2615613:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к области аналитической химии редких элементов, а именно к способу определения рения (VII), и может быть использовано при определении рения в сточных водах, бедных производственных растворах, алюмоплатинорениевых и алюморениевых катализаторах, в геологических материалах. Способ включает приготовление раствора рения (VII), восстановление его раствором хлорида олова (II) до рения (IV), переведение в комплексное соединение, отделение сорбента от раствора, измерение коэффициента диффузного отражения при 510 нм и определение содержания рения (IV) по градуировочному графику. В качестве сорбента используют кремнезем, химически модифицированный N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N'-пропилмочевинными группами. Техническим результатом изобретения является снижение относительного предела обнаружения, расширение диапазона определяемых концентраций.

Для определения рения в объектах различного вещественного состава широко используется фотометрический метод, обладающий простотой исполнения. Метод основан на образовании окрашенных комплексных соединений рения с органическими и неорганическими реагентами.

Хорошо известен способ фотометрического определения рения, основанный на образовании окрашенного в желтый цвет соединения рения с тиомочевиной в присутствии восстановителя - хлорида олова(II) [Борисова Л.В., Ермаков А.Н. Аналитическая химия рения. - М.: Наука, 1974. 320 с.]. Способ предусматривает выполнение следующих операций:

- добавление к раствору рения (VII) к. HCl, 5%-ного раствора тиомочевины, 1М раствора SnCl₂;

- разбавление до 25 мл водой;

- выдерживание раствора в течение 40-50 мин;

- измерение оптической плотности раствора при 390 нм.

Данным способом можно определять от 0,56 до 16 мкг\мл рения. К недостаткам способа можно отнести высокий предел обнаружения, длительность выполнения анализа.

С целью снижения пределов обнаружения рения используется комбинирование сорбционного концентрирования с последующим фотометрическим определением элементов непосредственно в фазе сорбента.

Известен способ сорбционно-фотометрического определения рения в нейтральных и слабокислых растворах с использованием дисков из полиакрилнитрильного волокна, наполненных анионитом АВ-17 (сорбент ПАН-АВ-17) [Борисова Л.В., Гатинская Н.Г., Саввин С.Б., Рябухин В.А. Сорбционно-спектрофотометрическое определение рения по спектрам отражения его комплексов на сорбенте ПАН-АВ-17 // Журнал аналитической химии. 2002. Т. 57. №2. С. 161-164].

Способ предусматривает выполнение следующих операций:

- пропускание через диск раствора рения(VII) объемом 50 мл со скоростью 10 мл/мин;

- обработку диска раствором, содержащим KSCN и Sn(II);

- промывание диска дистиллированной водой;

- выдерживание диска в течение 10-15 мин для развития оранжевой окраски;

- измерение коэффициента диффузного отражения образца при 420 нм;

- определение содержания рения по градуировочному графику.

Предел обнаружения рения, рассчитанный по 3s-критерию, составил 0,1 мкг (2 мкг/л для объема анализируемого раствора, равного 50 мл; 0,2 мкг/л для раствора объемом 500 мл). Линейность градуировочного графика сохраняется в диапазоне 0,01-0,2 мг/л при объеме пробы 50 мл. Относительное стандартное отклонение при определении 5 мкг рения в 50 мл не превышает 0,09. К недостаткам способа относятся узкий диапазон определяемых концентраций.

Известен способ выделения и определения рения с помощью кремнезема, химически модифицированного N-аллил-N'-пропилтиомочевиной [RU №2254565, G01N 21/76, опубл. 20.06.2005], основанный на использовании образования окрашенного в желтый цвет соединения рения с функциональными группами сорбента в присутствии хлорида олова (II). Способ предусматривает выполнение следующих операций:

- добавление к раствору, содержащему рений(VII) в 1-5 М хлороводородной кислоте, 3 мл 0,08М раствора хлорида олова(II);

- добавление 0,1 г силикагеля, химически модифицированного N-аллил-N'-пропилтиомочевиной;

- нагревание в термостатированной пробирке до 95°C;

- интенсивное перемешивание в течение 15 мин;

- отделение сорбента от раствора и перенесение его во фторопластовую кювету;

- измерение коэффициента диффузного отражения влажного образца при 420 нм;

- определение содержания рения по градуировочному графику.

Предел обнаружения рения, рассчитанный по 3s-критерию, составляет 0,5 мкг/0,1 г сорбента. К недостаткам способа можно отнести относительно высокий предел обнаружения, необходимость нагревания раствора в процессе сорбции рения.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ фотометрического определения рения(VII) с использованием кремнезема, химически модифицированного меркаптопропильными группами [RU №2341787, G01N 21/78, опубл. 20.12.2008], основанный на образовании окрашенного соединения рения с функциональными группами сорбента в присутствии хлорида олова(II). Данный способ предусматривает выполнение следующих операций:

- добавление к раствору рения(VII) объемом до 10 мл хлороводородной кислоты для создания кислотности 2 М по HCl;

- добавление 1 мл 0,1 М раствора хлорида олова(II) в 2 М HCl для восстановления рения(VII) до рения(IV);

- внесение 0,1 г кремнезема, химически модифицированного меркаптопропильными группами;

- интенсивное перемешивание при температуре 20°C в течение 10 мин;

- отделение сорбента от раствора декантацией;

- промывание кремнезема с сорбированным рением дистиллированной водой, перенесение сорбента во фторопластовую кювету;

- измерение коэффициента диффузного отражения влажного образца при 410 нм относительно образца сравнения, не содержащего рений;

- определение содержания рения по градуировочному графику.

Предел обнаружения рения составил 0,3 мкг/0,1 г сорбента, линейность градуировочного графика сохраняется до содержания рения 80 мкг/0,1 г сорбента. Относительное стандартное отклонение при определении более 3 мкг/0,1 г сорбента не превышает 0,05.

Техническим результатом является снижение относительного предела обнаружения, расширение диапазона определяемых концентраций.

Технический результат достигается тем, что в способе фотометрического определения рения(VII), включающем приготовление раствора рения(VII), восстановление его раствором хлорида олова(II) до рения(IV), переведение в комплексное соединение, отделение сорбента от раствора декантацией и измерение коэффициента диффузного отражения на поверхности кремнезема, новым является то, что рений(VII) выделяют из растворов кремнеземом, химически модифицированным N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N'-пропилмочевинными группами, и измеряют коэффициент диффузного отражения комплекса рения(IV) с N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N'-пропилмочевинными группами при 510 нм.

Сущность способа заключается в том, что находящийся в растворе хлороводородной кислоты рений(VII) в присутствии хлорида олова(II) количественно извлекают кремнеземом, химически модифицированным N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N'-пропилмочевинными группами. В процессе сорбции рения(VII) в присутствии хлорида олова(II) происходит его восстановление до рения (IV), и на поверхности сорбента образуются окрашенные в оранжевый цвет комплексные соединения рения (IV) с N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N'-пропилмочевинными группами, ковалентно закрепленными на поверхности кремнезема.

Способ определения рения(VII) реализуют следующим образом.

В пробирку с притертой пробкой объемом 25 мл вносят аликвоту анализируемого раствора, содержащего до 100 мкг рения (VII) в виде раствора в хлороводородной кислоте, 1,2 мл 0,5 М свежеприготовленного раствора хлорида олова (II) в 2М HCl, создают кислотность 4М по HCl, доводят раствор до общего объема 10 мл, вносят 0,1 г сорбента.

Плотно закрытую пробкой пробирку интенсивно перемешивают в течение 10 мин. Раствор декантируют, сорбент переносят во фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения влажного образца при 510 нм относительно контрольного образца, не содержащего рений.

Содержание рения находят по градуировочному графику, построенному в условиях определения. Предел обнаружения рения при навеске сорбента 0,1 г составляет 0,1 мкг. Данное количество рения является той минимальной концентрацией, которую удается зарегистрировать на данной навеске сорбента по предлагаемому способу на существующих приборах относительно сигнала фона.

Относительный предел обнаружения рения зависит от объема раствора, из которого осуществляют сорбцию. При объеме раствора, равном 10 мл, относительный предел обнаружения составляет 0,01 мкг/мл, а при сорбции из 100 мл раствора - 0,001 мкг/мл. Линейность градуировочного графика сохраняется до 100 мкг рения на 0,1 г сорбента. Относительное стандартное отклонение при определении более 1 мкг/0,1 г сорбента не превышает 0,05.

Пример 1 (прототип).

Раствор, содержащий 5 мкг рения(VII) в 2М хлороводородной кислоте, помещают в пробирку, добавляют 1 мл 0,1М раствора хлорида олова (II) в 2М HCl, 2М хлороводородной кислоты до общего объема 10 мл, вносят 0,1 г сорбента - кремнезема, химически модифицированного меркаптопропильными группами, закрывают пробкой и интенсивно перемешивают в течение 10 мин.

Сорбент отделяют от раствора декантацией, помещают во фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 410 нм. Количество рения находят по градуировочному графику. Найдено 4,9±0,3 мкг.

Пример 2 (предлагаемый способ).

Раствор, содержащий 0,5 мкг рения (VII) в 4М хлороводородной кислоте, помещают в пробирку, добавляют 1,2 мл 0,5 М раствора хлорида олова (II) в 4М HCl, 4М хлороводородной кислоты до общего объема 10 мл, вносят 0,1 г сорбента - кремнезема, химически модифицированного N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N'-пропилмочевинными группами, закрывают пробкой и интенсивно перемешивают в течение 10 мин.

Сорбент отделяют от раствора декантацией, помещают во фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 510 нм.

Количество рения находят по градуировочному графику, построенному в координатах: функция Кубелки-Мунка F(R)=(1-R)²/2R - содержание рения, мкг на 0,1 г сорбента. Найдено 0,51±0,04 мкг.

Пример 3 (предлагаемый способ).

Раствор, содержащий 100 мкг рения(VII) в 4М хлороводородной кислоте, помещают в пробирку, добавляют 1,2 мл 0,5 М раствора хлорида олова (II) в 4М HCl, 4М хлороводородной кислоты до общего объема 10 мл, вносят 0,1 г сорбента - кремнезема, химически модифицированного N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N'-пропилмочевинными группами, закрывают пробкой и интенсивно перемешивают в течение 10 мин.

Сорбент отделяют от раствора декантацией, помещают во фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 510 нм. Количество рения находят по градуировочному графику. Найдено 99±3 мкг.

Заявляемый способ позволяет в три раза снизить предел обнаружения рения (по сравнению с прототипом) и расширить диапазон определяемых содержаний.

Способ фотометрического определения рения (VII), включающий приготовление раствора рения (VII), восстановление его раствором хлорида олова (II) до рения (IV), переведение в комплексное соединение, отделение сорбента от раствора декантацией и измерение коэффициента диффузного отражения на поверхности кременезема, отличающийся тем, что рений (VII) выделяют из растворов кремнеземом, химически модифицированным N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N'-пропилмочевинными группами, и измеряют коэффициент диффузного отражения комплекса рения (IV) с N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N'-пропилмочевинными группами при 510 нм.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к фармацевтическому анализу, и может быть использовано для количественного определения хлорпротиксена гидрохлорида, зуклопентиксола и флупентиксола в субстанциях.

Реагент для количественного спектрофотометрического определения ферроцена в бензине // 2613899

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к аналитическим реагентам, которые позволяют определять содержание ферроцена в бензине. Реагент для количественного спектрофотометрического определения ферроцена в бензине содержит окислитель, воду, катализатор, в качестве которого используют хлороводородную кислоту, и полярный органический растворитель с диэлектрической проницаемостью от 20 до 35 при 25°С при следующем содержании компонентов, мас.%: окислитель 0,016÷2,297; хлороводородная кислота 0,1⋅10-5÷0,2⋅10-3; вода 0,096÷1,264; полярный органический растворитель – остальное.

Способ количественного определения производных дибензазепинов (группы ипраминов) // 2613876

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и может быть использовано для количественного определения производных дибензазепинов (группы ипраминов) в субстанциях.

Способ определения меди(ii) и марганца(ii) индикаторной трубкой при их совместном присутствии в растворах для анализа природных вод // 2613407

Изобретение может быть использовано для полуколичественного определения марганца(II) и меди(II) в водных растворах, в частности в природных и сточных водах в полевых условиях.

Способ определения наличия гидразинных и аминных горючих ракетных топлив // 2613304

Изобретение относится к экспресс-определению наличия гидразинных и аминных горючих путем индикации на поверхностях, в частности к контролю целостности технических средств хранения и транспортирования компонентов ракетных топлив.

Способ обнаружения и количественного определения термостойких микроорганизмов в продуктах // 2608653

Изобретения относятся к области биохимии. Предложен способ обнаружения присутствия термостойких микроорганизмов в пищевом продукте, а также способ обнаружения присутствия в пищевом продукте термостойких микроорганизмов и общего количества микроорганизмов для их сравнения.

Способ определения меди // 2599517

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к методам определения меди, и может быть использовано при ее определении в природных и питьевых водах, а также в технологических растворах.

Способ количественного определения метилкарбаматных производных бензимидазола // 2589845

Изобретение относится к фармацевтическому анализу. Способ осуществляют путем растворения анализируемой пробы, обработки раствора химическим реактивом с последующим фотоэлектроколориметрированием - измерением оптической плотности окрашенных растворов, причем растворение проводят в воде очищенной, выдерживают на нагретой водяной бане до полного растворения при перемешивании, охлаждают и в дальнейшем аликвотную часть приготовленного раствора объемом от 1,0 до 5,0 мл последовательно обрабатывают при перемешивании каплями 3,5 мл 0,1 Н спиртового раствора KОН, выдерживают и перемешивают 5 минут, далее обрабатывают каплями 2,5 мл 0,5% раствора вератрового альдегида в серной кислоте и 1,5 мл 0,1 Н раствора серной кислоты, выдерживают еще 3 минуты и после этого фотоэлектроколориметрируют окрашенные растворы.

Способ количественного определения сферофизина бензоата в субстанциях // 2589844

Изобретение относится к фармацевтическому анализу. Способ характеризуется растворением анализируемой пробы, обработкой раствора химическим реактивом с последующим фотоэлектроколориметрированием окрашенных растворов, при этом растворение проводят в воде очищенной, выдерживают на нагретой водяной бане до полного растворения, охлаждают и разбавляют тем же растворителем до 100 мл; аликвотную часть приготовленного раствора объемом от 1,0 до 5 мл последовательно обрабатывают 2,0-2,3 мл щелочного 1% раствора нитропруссида натрия и 0,1 мл 3% раствора водорода перекиси, выдерживают в течение 1 мин, после чего прибавляют 0,1 М раствор калия гидроксида до рН 10 и фотоэлектроколориметрируют окрашенные растворы.

Композиция, изменяющая цвет // 2585806

Изобретение относится к гомогенной композиции, изменяющей свой цвет при воздействии жидкости на водной основе. Композиция включает образующий матрицу компонент, лейкокраситель, кислоту Льюиса на основе соли металла, нейтральное поверхностно-активное вещество (ПАВ) и органический растворитель.

Устройство для измерения малоугловой индикатрисы рассеяния // 2612199

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение, в частности, в процессах измерения характеристик аэрозольных частиц в двухфазных средах оптическим методом, в химической технологии, коллоидной химии, в технологии диспергирования жидкости форсунками, при контроле загрязнения окружающей среды и в других отраслях техники.

Способ определения оптических свойств наночастиц // 2586938

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа определения оптических свойств наночастиц. Измерения проводят с использованием фотометрического шара.

Способ исследования воздушной взрывной волны и устройство для его реализации // 2564690

Изобретение относится к области технической физики и касается способа и устройства для исследования воздушной взрывной волны. В исследуемой среде создают насыщенный пар, близкий к критической точке фазового перехода.

Способ и устройство для выполнения оптического сравнения между по меньшей мере двумя образцами, предпочтительно путем сравнения выбираемых участков, а также применение устройства для выполнения способа // 2562137

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа и устройства для оптического сравнения структурированных или неоднородно окрашенных образцов.

Способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды // 2560142

Изобретение относится к области метеорологии, а более конкретно - к способам определения характеристик загрязнения атмосферы, и может использоваться, например, для измерения размеров частиц атмосферного аэрозоля.

Способ оценки световозвращающей способности стеклянных микрошариков для горизонтальной дорожной разметки // 2558628

Изобретение относится к измерительной технике и касается способа оценки световозвращающей способности стеклянных микрошариков для горизонтальной дорожной разметки.

Способ измерения геометрических параметров несферических частиц в жидкости по деполяризованному динамическому рассеянию света и устройство для его осуществления // 2556285

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим методам измерения параметров несферических дисперсных частиц, взвешенных в жидкости. Способ заключается в измерении зависимостей интенсивности рассеянного излучения от времени при нескольких положениях поляризационного анализатора, промежуточных между положением, в котором пропускается излучение с линейной поляризацией, совпадающей с поляризацией возбуждающего излучения (VV), и положением, в котором пропускается излучение с поляризацией, перпендикулярной поляризации возбуждающего излучения (VH).

Устройство для определения коэффициента световозвращения стеклянных микрошариков // 2554284

Изобретение относится к измерительной технике и касается устройства для определения коэффициента световозвращения стеклянных микрошариков. Устройство содержит источник света, фотоприемник, стеклянные микрошарики и открытую сверху емкость.

Неинвазивный способ лазерной нанодиагностики онкологических заболеваний // 2542427

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике, и может быть использовано для неинвазивной лазерной нанодиагностики онкологических заболеваний. Для этого проводят исследование биологической жидкости пациента методом лазерной корреляционной спектроскопии, определяют диагностический показатель и диагностируют заболевание по значению диагностического показателя.

Способ раздельного определения вероятностей поглощения и рассеяния фотонов на единицу пути в твердых оптических материалах // 2533538

Изобретение относится к области измерения оптических характеристик материалов, определяющих световые потери в них, связанные как с поглощением, так и рассеянием. Способ состоит в том, что измерения коэффициента пропускания света производят для двух образцов с различной толщиной, изготовленных из одного и того же исследуемого материала.

Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля // 2618597

Изобретение относится к области метеорологии. Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля включает направление поляризованного излучения на задерживающую область, перед которой его экранируют. Направленное излучение фокусируют в счетном объеме, находящемся перед экраном, и измеряют излучение за областью, задерживающей направленное поляризованное излучение и пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме. Размер частицы дисперсной среды в счетном объеме определяют по измеренному излучению. Технический результат заключается в повышении точности определения дисперсного состава аэрозоля. 1 ил.