Способ кинетического определения марганца

 

Союз Советскмк

Сощкалксткческкк

Республик (7)5998

Ф 1 . ъ /-= (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23 08 78 (21) 2656977/23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (5)}М. Кл.

G 01 N 31/10

С 01 G 45/00

ФЬоударотааииый комитат

СССР по делам изобретений и открытий (53} Уд)(543 062:

: 546.71 (088 8) Опубликовано 15 02 80 Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.02.80

С, У. Крейнгольд, Л. И. Сосенкова, Г. С. Петрова и И. М. Нелень (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ КИНЕТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАРГАНЦА

Изобретение относится к аналитической химии, кинетическим методам определения марганца в веществах особой чистоты, биологических объектах и тд.

Известны методы кинетйческого опреде5 ления марганца, основанные на окислении ор- ганических веществ периодатом (1), (2) и (3). Предел обнаружения марганца с помощью этих реакций улучшается в присутствии активатора нитрилотриацетата (HTA) и в оптимальных

10 вариантах достигает 0,3 нг/мл, Избирательность анализа обычно невысокая, так как определению мешают ионы,,образующие нерастворимые периодаты, например, ионы

Си, Pb . Кроме того, некоторые металлы

15 проявляют каталитическое действие (например

Со") и мешают определению. Поскольку во всех реакциях в качестве окислителя используется периодат, ограничения избирательности, связанные с нерастворимостью периодатов металлов, будут общими.

Для определения марганца используется ацетатно-фосфатный буферный раствор. Ацетаты и фосфаты способствуют растворимости ионов Мп (1П) или Mn(1V) которые являются промежуточными окисленными формами катализатора. Если фосфаты и ацетаты отсутствуют, ионы марганца осаждаются в виде

МпО и катализ прекращается.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения марганца по реакции окисления лейкомалахитового зеленого периода-. том при рН 3,6 в присутств.ии активатора

HTA (4).

Недостаток — низкая избирательность, связанная с природой окисляемого реагента, активатора, Опрелелению мешают 100-1000 кратные количества ионов Cr, Мо, V, Ni, Sr.

Низкая избирательность приводит к необходимости предварительного отделения марганца, что увеличивает время анализа до 2-3 ч. Активатор (НТА) не может служить буферным раствором, приходится дополнительно вводить фосфатный или ацетатный буферный раствор, что также усложняет процедуру и увеличивает время анализа.

Цель изобретения — увеличение избирательности определения путем выбора оксиляемого

71599 рн

Ре агенты сылка

Лейко малахитовыйй зеленый

F", Br",Bi, Са

Cr, Mo, V, Fe, Cu, Sn, Ni, Sr, Co Ва, Ag, Sb, Zn, Pb, А1

3,6 о-дианианизидин

Cu Ni Co Cr

8а, Ca, Mg, Al, Fe, Sr, Zr, F,C)-, NOç, SO22

8-7

Лейкооснование и-фуксина (предлагаемый метод) 4,5-5,5 Со

3 реагента и активатора, сокращения времени анализа, упрощение процедуры эа счет устранения буферного раствора.

Поставленная цель достигается Йм, что кинетическое определение марганца по реак5 ции окисления органического реагента периодатом, испрльзуется лейкооснование п.фуксина, вследствие чего максимум активности наблюдается при рН 4,5-5,5, а в качестве активатора и одновременно буферного и маскирую- IO щего вещества используется иминодиуксусная-N-ìåòèëôoñôoHoâaÿ кислота (ИДМФ) . Другие аминоуксусные-метилфосфоновые кислоты обладают меньшим активирующ им действием.

Использование лейкооснования п-фуксина и

ИДМФ позволяет повысить избирательность определения по сравнению с известными методами (см. табл.).

Из данных таблицы видно, что избирательность предлагаемого метода в отношении к ио- 2о нам Sr, Mg, Са, Pb, Cu, Ni(ll), А1 (III), нитратам, сульфатам, хлоридам на порядок выше, чем в известных методах.

Применение лейкооснования п-фуксина и активатора ИДМФ позволяет упростить анализ, 23 поскольку активатор одновременно играет роль

1 буферного раствора..Известный активатор НТА не может служить буферным раствором, поскольку НТА имеет значения констант. кислотной диссоциации р. а 1,89; 249; 9,73, не соответствующие буферной области рН 4,5-5,5, в которой протекает предлагаемая реакция окисления лейкооснования п-фуксина.

Среди констант ионизации ИДМФ рК 2,0;

2,25; 5,57; 10,76 третья (5,57) обеспечивает буферную емкость прй рН 4,5-5,5.

Для выбора оптимальных условий определе-, I ния марганца изучено влияние рН, концентраций реагентов на скорость реакции. Максималь.

;40

8, 4

1ная скорость реакции наблюдается при рН 4,55,5.

Зависимость скорости реакции ot концентрации лейкооснования п-фуксина и периодата имеет вид насыщения. Оптимальные концентрареагента 4 1 0 4 М, периощта 2 1 0 3

С увеличением концентрации ИДМФ скорость реакции увеличивается, достигая максимума при

СИДМФ 1 10" М. При этой концентрации ИДМФ проявляет высокую маскирующую способность и достаточную буферную емкость.

АналИз проводится без вьщеления марганца, причем сокращается время определения до 10.

15 мин, В известных методах определение марганца проводят после его выделения. Предел обнаружения марганца находится на уровне наиболее чувствительных методов (21 и (31 и составляет 0,3-1 нг/мл.

Пример определения марганца в нитратах магния, лития, натрия особой чистоты. Навеску соли 1,0 r растворяют s 10 мл воды. В три пробирки приливают по 1-2 мл анализируемого раствора. В две из них добавляют соответственно 0,1 и 0,2 мл раствора с содержанием марганца 0,1 мкг/мл. В каждую пробирку приливают по 1 мл предварительно нейтрализованного щелочью до рН 5,0 раствора ИДМФ с концентрацией 0,05 М и по 0,5 мл насыщенного водного раствора ICJ04. Доводят объем растворов водой до 4,8 мл. В каждую пробир ку пооочередно приливают 0,2 мл 110 М раствора леикооснования и-фуксина и записывают кинетическую кривую (зависимость оптической плотности раствора от времени реакции) на фотоколориметре с подключенным к нему самописцем (КСП-4) . Содержание марганца определяют графически, по методу добавок, внося поправку на содержание марганца в кон тропьном опыте.

Mo, Fe, Са, Pb, А1, Си, Cr(III) Ni, SO„,, МО", С1, Sr, Mg (В:1

Составитель А. Жаворонкова

Техред И.Асталош Корректор Т. Скворцона

Редактор Н. Шильникова

Подписное

Тираж 1019

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 963 1/8

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 715998 6.

Содержание марганца в образцах солей oco-, повышения избирательности и упрощения анаЛ -е «3 бои чистоты составляет п,10 — п10 %, лиза в качестве органического реагента исполь.

Определение столь MSJIlx содержаний другими зуют лейкооснованне п-фуксина, а в качестве химическими нли физико-химическими метода- активатора и одновременно буферного раствора ми не представляется возможным вследствие > иминодиуксусную - Й-метилфосфоновую кислоту недостаточной их чувствительности. и определение проводят при рН 4,5-5,5.

Источники информации принятые во внимание прн экспертизе ормула изобретения 1. Яцимирский К.Б. Кинетические методы

1О анализа, М., "Химия", 1967.

«Способ кинетического определения марган- 2 Журнал аналитичлнмин, 26, 1540, 1971. ца по реакции окисления лейкооснования три- 3, Н. M/eisz... "Ana1.Chim. acts", 75, 119. феннлметанового красителя периодатам в при- 1975 сутствии активатора и буферного раствора, 4. А.А. Fernandes, С. nobel, $.1.Jacobs отличающийся тем, что, с целью 1з Anal. Chem", 1963, 35, 1721 (прототип).