Изучение аналитических возможностей новых производных бензоилацетона и экстракционно-фотометрическое определение некоторых неорганических ионов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ИНСТИТУТ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ХИАШИ

На правах рукописи УДК 543.856.872.879

ОМАР МУХАМЕД ЭЛЬ РОДИ

ИЗУЧЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОИЛАЦЕТОНА И ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ИОНОВ

02.00.02 — Аналитическая химия

АВТОРЕФ ЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Баку — 19 9 1

Диссертация выполнена на кафедре аналитической химии Бакинского государственного университета им. М. Э. Расул-заде.

Научные руководители: доктор химических наук, профессор Гамбаров Д. Г., кандидат химических наук, с. н. с. Чырагов Ф. М.

Официальные оппоненты: доктор химических паук Рустамос Н. X., кандидат химических наук, с. н. с. Амрахов Т. И.

Ведущая организация — Азербайджанский индустриальный университет им. М. Азизбекова.

' ■ Защита состоится « ^ » 199£ г. в [О ча-

сов на заседании специализированного совета Д 004.08.01 в Институте неорганической и физической химии АН Азербайджанской Республики (г. Баку, 370143, пр. Азизбекова, 29).

Отзывы на автореферат просим высылать в двух экземплярах с заверенными подписями.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИНФХ АН Азербайджанской Республики.

Автореферат разослан « Ч- » УяМасу^Х 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор химических наук, профессор

*

АЛИЕВ О. М.

3 В Б Д В II И Е .

Актуальность темы. Широкое использование железа, меди и урана в военной технике, в качестве необходимее компонентов п-гоглх марок сталей и сплавов, в ядерной промиигенноста, в электрото:-' нике и многих других областях современной науки и производства -сделало эти элементы и их соединения предметом рамах.тцателыг-:х исследований. • ' ■ ■

В настоящее время в аналитическую, хгяшо многих элементов все шире внедряются физические и физпко-хцмичесхсие методк анализа, которые имеют высокие метрологические характеристики, но ?ребу:-:т использования слокной и дорогостоящей аппаратуры к наличия стас:-онарных лабораторий.." ■ .

Однако наиболее часто в аналитической практика приходится проводить контроль.--сырья, вецеств и катеряалоз з условиях небольших предприятий и научно-иослёдовательскйх организаций, задача' которых заключается в выполнении лесгангаркшх аналогов яроугик: и доступными методами с учетом быстроты, унгаерсалх-ности, а так--яе экономической целесообразности' работы. В этих случае: преимущество получают широко распространенные химические и физико-хи":-ческие методе, модифицированное применительно к лсстзплеикой зв-: даче.: К таким методам относится спектрофотомятрпческий анализ, который сочетает в себе универсальность, зыегкую точность и чувствительность, щюстоту к надеяность, шцрагай диапазон определяемых содерканий,- Этот метод постоянно совераенстзует^я и, благодаря новым идеям и аппаратурным возможностям, тест тенденцию к расширению своего использозангя-в аналитической хгхсип. вместе с те;/ в любом методе основой его .является химическая реакция и реагент, определяющий ценность этой реакции. В настоящее времл аейапм критерием качества'реагентл.является его_избирательность, что обусловливает экспрессность анализа и другие высокие метро— логические характеристики. Кард1~шлзнкм репенкел пгобле.\:ы создания избирательных реагентов является синтез и введение в знали-тпчесг-ф-; практику новь'х групп л гаассоз реагентов. Поэтому создание новых реагентов при корректном исследовании их анзлит:г:аг>:::х возможностей и рашональгом применении монет сразу рсиить цемз:2 комзяекс аналзтгческнх хзэдач, причем особое внимание дслхпо уделяться простоте синтеза. - ■■

£ - дпкетопк является одними из наиболее перспектпшс'-х реагентов рз яелезс- к калэЕзучекы для определения г.-еди и упали.

Это раскрывает перед .исследователем широкие возможности синтеза новых реагентов этого'класса, позволяющих решить наболевшие проблемы аналитической химии указанных элементов.

Б настоящей работе.проведен статез'новых органических реа- -генгов из класса - дк" .тонов путем введения в молекулу базового - дикетона-бензоилацетойа- различных заместителей к изучены экстракционные возможности'рада металлов .и! разработаны новые методики экстракционно-фотометрического определена железа, меди е урана. Это обосновывается теык" что широко применяемые фотомет-' ричсские реагенты, входящие-в радионалышй ассортиментов том -числе и включенные в ГОСТ-н, для определения железа в различных сплавах и других объектах требуют, или предварительного отделения и концентрирования келеза или отделения основы и других веществ, мешн'рщих анализу. Эти дополнительные' операции сникают точность результатов,' увеличивают продолжительность и трудоемкость анализа. Ёздо отметить, что известные■реагента, используемые дкя оп-, ределенкя меда, и урана, по отношению ко многим искам.не отличаются высокой исбпрательностыэ.-'Поэтому повышение избирательности определения урана и меда, представляет танке особый интерес. С другой стороны для/химии комплексных соединений определение условий их образования, экстракции, расчет констант устойчивости представляют теоретический и практический интерес. .

Синтез новых' производных р - дпкетонов с целью использова-

• ния для экстракшюшю-фотонетрического определения ионов металлов, разделения и кощентрирований йх представляет несомненный ■ интерес.. . - ■ ...■ • ;••/'- -:•'.".":" .. ••.;;,• . ' • '

Цель гзботы... заключалась в' синтезе новых!'" р -дикетонов на базе бензоилацетона й использование их для создания избирателъ-. них методик определения яелезз, меди и урана. . ..

.При. выполнении работы: не обходимо было, решение таких задач, .. как синтез новых производных бензоилацетона, изучение:их свойств, ■ .■.■'строения и основных физико-химических- характеристик, устааовле-- кие оптимальных услоеий взаимодействия и экстракции комплексов аелёза (И), меди (П) и урана (У1) с .синтезированными реагентами, изучение влияния шрвдшш, пиперидина и хинолина на коыплекезоб-разоБанке и экстракцию и разработка новых'экстракщюняс-фотоггет-рпческих методик определения железа, урана и меди, хасактгркзуэ-,. щяхея высокой избирательностью,.зксиресскостьк и нздекноегью. ■ , "Научная новизна. Впервые предлэкены в качестве органических

• ¿ийлэтпчйркпх реагентез новые представители В - днкетснсз, пред- .

ставляющих собой производные бензошгацетона. Методом потекцис-мегрии определены константы диссоциации реагентов и константы устойчивости комплексов широкого круга неорганических ионов с . этими реагентами. Фотометрически.! методом изучены состав и стро-> ение исследуемкх комплексов. Установлено, что в пр ^утстзии хи-наткнa экстракция смещается -в более кислую область я повышается избирательность реакций.

РазрабЪтаны избирательные методика определения келеза и урана в различных объектах.

На защиту выносятся следующие результаты: - новые представители j¡ - дикетонов, синтезированных на основе беизоилацетона. Данные по строению реагентов и их основным ти- ' зико-хкмичсским константам;

- результаты -ркстракщндаю-фотоме'грического исследования .••■; взаимодействия-ионов келеза (В), меди (П) и урана (У1) с новыми

J3 - дикетонами: условия образования и экстракция комплексов, свойства и их состав;

- результаты исследования влияния высокомолекулярных аминов на экстракцию ионов келеза (П), меди (П);

- результаты -лотенционетрического определения констант ус- • тойчизости широкого круга элементов с нова.® j? - дикетонами;

- ' -новые экстракщ.лшо-фотометрйческие-методики определения яелеза (И) и урана в сложных объектах.

Позктпческа'я ценность работы. Результаты проЗедлшцх исследований показали, что скнгезярованнпе производные беизоилацетона обладают ценными аналитическими свойствами. Разработанные экст-ракционно-фотометрическяе методики Определении железа, меда и урана просты, избирательны, экспрессии и обладают хорошей воспроизводимостью. Ыетодики определения пелеза к урана в сложшх по- составу объектах отличаются простотой, высокой надежностью и экспрессностыз.

Ап-сбзиия взботи. Результаты роботы долояены на Всесоюзно"! конференпги .молодых ученых по экстракции (Донецк, 1990 г.), Региональной конференция "Хгсдани Северного Кавказа в народной хозяйстве" (Нальчик, 1991 г.).

Структура и объем "-эботк: диссертационная работа состоит из ведения, oásona и литературы, в котором рассматриваются и обсуя-дзйтся фотомйтрические и экстрашхионно-чротоглетричесше методики определения келеза, урана и моди, четырех глаз экспериментален'..': части, обсуждения результатов, обхих выводов, списка ксяельссиан-

кой литературы из-160.наяменозакЕй»-.Работа изложена на IS5 .страницах мешиноцисного текста и включает 45 ■ рисунков к 28 таблиц.

'V.;-,. i ■ - „Содержание работы.

. Реагенты и растворы.' В качестве исходных растворов солей металлов использовали. растворы

8eS0v2H2Q ,3nCt, ,'.GoiClj,AlCl3)TbGl^. исходные i.icf1 к pocvEOpu AICI3 ,GqCÍ3 jfeCl^ ,ЗпСЦ готовили растворением соответст-. вухшх навесок спектрально чистых мэталлов в HCl (1:1). После полного растворения навески Fe раствор неоднократно яря-нег-■ровании обрабатывали концзнгрпровакнын HNOj . до отрпцагель-ной реакции' Fe (Ш. Затем раствор упар::вэтк досуха. Сухой остаток растворяли в .0,1 м HCl . КонЦпнтратдо

Feo, Al (ко . ус-

танайливали гравиметрически. Растворы Си?+ л U0|* готовили растворением- соогв'стствуюцих навесок

•в' воде,. конц-зктрацша. их' ощюделяля тятриметраческа. Концейграциц

растаооой остальных металлов устанавливали Фотометрически. -2 -3 ■ 4

Ir 10 и й 1?Т.О ■ у .-раствори солей металлов готовили непо-

■средстзенно' перед работой разбавлением исходных I-IO""4- к раство-' .ров. ■ ■ ; ■. : . :-'•'■: .

- В качестве геагентоз использовал:'! ß - дикегоны, синтезированные на основе бензошяцетоЕа. Условные'обозначения, структурные формул а названая этих реагентов 'представлены в табл.1.

Для установления требуемого .pH раствора' использовали аце- ■ тагко-аь'члачныз буферные растворы, HCl СртГ 1-2).; Необходимые ' да? этого растворы HCl -готовили из фккеаналз', CH3CQOH -из продажного, препарата уксусной кислоты. Растворы NaOW готовили"кз концентрированного раствора его, очищенного от карбонатов (осагдопием с "помощью ВаСЦ).

' : • - Аппаратура. Оптичсс;5уе плотность растворов" измеряли на спе-; .-.ктрофотоме'-1'ре .№-26' a OíjK-56¡'М» Значения pH растворов контролировали ¿пиастром марш рН-340 со стеклянным электродом. Спектры ТИР-сняты на приборах "Varían ¡tIL- 100" в четыреххлорксто.м углероде, внутренний стандарт - НДС." .'.""''-,

. Олектрсхг-удческпе исследования проводились на полярэграфе ■ 11ПТ-Х" к 0Н-Ю5 методом классической полярография.

Атомко-абсорбцяошше исоледозаяия проводили на приборе AAS - IN фирмы CarízetS . ' ' ' . я

.. Зачисление' коке*ан?'устойчивости комплексов и математическую, обработку результатов проводили на персональном компьютере •

Ш, ~ . у/ - :■" .. ■ г

Синтез. идентификация и определение йизико- . химических констант синтезированиях ..

Р - дикегонов.

Новые' р - дикетоны бчли синтезированы на ..основе бензоил-ацетона. . . ' •".-,'• ;

Все реагенты, кроме R7 , который является 'бесцветным твердым зеществом, представляют собой бесцветные явдности' Они не ^ растворяются в воде, но хорошо растворяются в спирте и смеси его с водой (3:7) в ацетоне. ... "

Идентификации реагентоз проводилась ¡¡элементным анализом и по 1И?-спектрам их. Реагенты очвдали' многократной перегонкой их-в вакууме, а реагент - - перекристаллййациеи1 из спирта. Кон-;.,. ■ троль чистоты -осуществляли по молярному'коэффициенту поглощения реагента. Спектры, поглощения реагентов Ь. широком диапазоне рН ■ характеризуются одним максимумом (табл.1), что'свидетельствует о наличии в составе реагента одной хромофорной группы. -

Константы диссоциации синтезированных £ - дикетоноз определяли методом потенииометрического^титрования в водноспиртовой • среде-(7:3) (табл.1).'Кривые титрования ...характеризуются одним зкачком титрования. Исследована электрохкгические особенности ■. Зензсилацетона и его С1 - "и Вг* — производных на РЬ - микрока-годе в кислых, Нейтральных и"щелочн»!х смешанных средах. 7ста- • ioвлeнo, что все три вещества во всех средах имеют четкие и хо-зоао воспроизводимые катодные подпрограммы, что монет быть ус-тешо использозани в аналитических целях.

Изучение экстракции некоторых элементов новыми /3 - дикетонами... .

Производные бензсилацетсна с рядом металлов образуют окрашенные экстрагируемые комплексы.' Поэтому необходимо было де-'алытое исследование экстракции комлексбз элементов, наиболее [асто являющихся компонентами сплавов цзетнше металлов. В ка-. [ествс метода исследования выбран метод .зтомно-абсорбционной ¡пектроскопии. Последний значительно сокращает время анализа и :нинает погрешность результатов. Только кокцен"рацкл испоз 1102.(115 г ТЬ (17) определяли фотокетрическял методом после продваритель-!оП резкетракции органшеокой фазы 0,5 м НС1.

Изучалась экстракция 8 элементов: тория,, -п^за, галлия,

§

■ ч •о сз

а

к

о:

и, со

и к

сз с

Ci в

ГО "

а> К

F й л ?! га и

Q_

I S

2

01 о о Ff

í^. i; и

40 M

■3

ы и

и g- g Й

—

и , . Oí cv

о \ 10 0

- СО 00 со

7 l-l 1 l-l 1

О 10 t

СО со OJ (NI

M M M M

о о ю сг> I t-: к Е-1

ю О

S

ог о"

to о

о +

to ог

0

Á

01

о to

Oí

о

СО Ci

О О О О Ю «: Ю ¡> N « N N

Ю

LO •00 • OJ

со to ог

Г-п

. CÍ

1-4

со ог о:

to со

<М

о to сг

о

to «

о

и

О to

M ■

яУ.

О) :■•*> о 6+ м

о

3 с

А га

¿в.

Г») îi>

■ s tr .

!rt Cl '

ЧК СЗ Cl « .

о и

% О

41 к

i о Ï -- )

■Bit

Y g

(M о

о g -

CD

YT

^ и

A,?

X w ! en N О

л

ко

tu : iç t -I СО ■e-i t*, I n

g S! К о

0 s

X-Vfct

1 СО H f<

I

m

О Я со ra ti I on " I

Л' 7ß

Eî ==->

S?

аз

,-të M о

i .0

! Ен M

о « •

ra.

§3

(Г-* К

0 о И 1

fi1

1-< К

1

tí

>8-I M О

OCj¡

СОГ-2

>&0 O E-" TS ! >1

I О СЧ V3

«о

зг о

Ого

S О

«го

3 «

• X

о-х и

s s 5

дой?^*** i

Oxkia-««5-4*.У о<J of

H • ÏI • " I» II . W »I II .

это ¿«»ofo^o o-c a 0=0 o-o-o ü=° jn О3Г J> » ¿V. U

5 ^ á? 5- § 5 5-

ас

eJ

ОС

ОС

ОС

«о

О*

ОС

оГ

г

ЬН -

вдия, алюминия, урана,берклия и меди сб. всеми сЕптезярозэ'аннми.' реагентами*- :.-/'.-':..'-''•' -.;'"7'.:':,•'•'■'•'■ ',','■'

Для всех элементов зависимость логари&а коэффициенте распределения от рН. описываются.. колокообразнымл кривыми.' вяле про-'. . ведены две серии измерений. Результаты обеих серий хоропэ согласуются между, собой. ./.''• 'г--■... "■ \Ар'?'' ••;--у'.'. .'г.'-•'-.■ ? ' Лучше всех та .исследовашшх ионов металлов..' экстрагируется железо (И);, несколько ху.че - медь СП};- В случае всех конов металлов и реагентов; максимальная экстразщия. достигаете]:, при рР1 8,' только в случае исков'меди (Д)' при использования реагента ' . максимум извлечения'наблюдается' при рЯ 6-3', ;а в случае-. 1?7 - при рК 7-9. Для ионов^ Ге Ш) по 'значимости при оптимальном" рН реагенты' располагаются в следущйй рядг. .:-г:? '"' ' (^г^ >Р^^Сряс,1); для ионов-меди ХП) - = >;, К3>К1>К2 = ; для'ионов В^*'— Я^Кт^г>й5> '

дая :юиов 1/0г (П) —1?7 > = > (?5 »

» Ч=К6 длл попез &а (Щ) - »^^^»Кг»^ кв; для ионов зп (2!) - й7 > 1?2 > 1*1 >к*>кд »и,, = 'для ионов а1 (и) - кб > v ;

для ионов ТЬ (ХУ) - = >>>!?»» = IV, Прл рН 8. для реагентов. К1 и. по степени ыешаздегр влияния экстракции железа исследовашые.мета'лзш.моигс-расиоложиь'в следующий ряд: Ре > зп ? а1 > си >Ве > оа > i/ уть Если -экстракцию4ре Ш) проводить'пои рН 9, то коэффициента распределения ионов; а1 (Ш), зп (Ш), &Я (И) и : Си(П) для резко уменьшаются,, следовательно, возникаем 'возможность варьирования значения рабочего рН в зависимости'от 'конкретного случая.

. Изучено' влияние пиридина и хинолкна на'.экстракцию железа лучшм из реагентов - I?-) и экстракцию ' Си (Я) со всеми реагентами.'Установлено, ■■ что .в присутствии пиридина ихиколина область экстракции комплексов смещается тз более, кислую область, причем чем сильнее'основные .свойства 5-ретьего компонента; тем больше . сдвиг. - . ' "

Нз основании результатов изучения зависзглостп логарифма коэффициента распределение метах1®'новыми р .- япкетснамк бют оцепени ищущиеся конегакты экстракции.исследовЬ'.пшх элементов, которые очень удобнм для сравнения '.экстрзкцк&лной способности ряда реагентов или'ряда элементов./'Определены константы устойчивое гл' комплексов ряда металлов' методом потенцпсмесрлчесяого Т.:трозанил с- зрл сЪгтнзпзиип . К - I ,: I в .

-1С..-. .. - . . •:

водноэтанольном растворе (3:7У. Концентрация хлоридов металлов и реагентов имели иземолщше 5* 1СГ°. моль/л концентрации, Ионную сиру растворов подчеркивали постоянной, и - 0,2 .введением рас-

г а 4-<5 - е п

ю рИ

. Рио,- Т. .Зависимость коэффициента распределения . " . гслеза (Ш), от концентрации нонов

''. • водороде. -Ч-

•считанных количеств' КЫО^ . Кривые,' титрования смесей растворов реагентов и солей металлов.лена® ниге кривых титрования самих реагентов. Это свидетельствует о наличии кокплзхсообразовзния.

.По данным р.{-ме?рпческогэ титрования рассчитаны функции образования Я'. Устанозлоно, что б исследуемых системах преиму-яосизйнно существует когшлекси МИ (дтя трехвалентного металла) и М1? (двухвалентного). /Сонотанта устойчивости комплексов металлов (табл.2) имзет близкие значения, что объясняется близ-

. ... .. • _ п

пеки значениями констант диссоциации самих реагентов. Константы устойчивости комплексов з зависимости от природы металла изменяются в следующем порядке: Fe >&а >Al>3n >Cu > Вб >

>№>Со>2и>Мп>РЬ„

Экдтракдионно-фотомегрическое изучение . комплексо'обрззования ионов F6 (И).

ЦОгСП) и Си(П) с синтезированными .

• ■ Р - дикетойами. 4 .' ' -

Комплексосбрэзование ионов

Ре(ш), UQiW"к Сисю ■ о синтезированными JS - дикетонами изучали экстракционно-фотшетрпческим методом. Для установления оптимальных условий образования комплексов указанных ионов были получены и обсуядены спектры поглощения экстрактов комплексов Fe(UI), ЛЮ^Ш) и Си(П) со всеми реагентами в широка диапазоне- рН и концентрации реагирующих ' компонентов (оу 1:1 до 1:10)..Спектра поглощения всех-ионов характеризуется 'одним максимумом {400 нм), что убедительно дока- ' -зывает образование в растворе только одного комплекса.

Для полного 'образ ованид и иззлечени комплексов требуются 100-200 кратные избытки реагентов. Комплексы ионов Fe (П), UOj». (П.) и.Си (П) со .вссми реагентами устойчивы в течение 24 часов л при нагревании до 80°С. 'Вше 80°С- оптическая плотность экстрактов комплексов уменьшается.'

На оснований-спектров светопоглощения комплексов яри оптимальном рН определены спектрофотометрическяс характеристики их (табл.3), йк видно все реакции отличаются высокими значсигами дЛ , характеризующей контрастность "реакции. Для комплексов жс-аеза (Ш) наибольшее'значение молярного коэффициента светопоглощения получается в случае реагента R?, наименьшее - з случае Rs и Rg , для комплексов осталышх'реагентоз тони имеют примерно одинаковые значения. Наибольшее значение f> ' получается"для комплекса U0¿ (п) с реагентом R5 , ооталыше же реагенты, кроме Rs, Rg дают почти одинаковый эффект. Значения рН оптимального такла почти одинаковы для комплексов Fe (Б) и UOjCH). Для,конов Fe(С) выгодно отличается R7 .

Для ионов Си (П) лучшим оказался реагент R«j .

Ссстаз комплексов Fe(Q), UOidI) и Cu СТО из учели методами изог.'оляркых серий, сдвига равновесия'и Старпкз-Еарбанеля. Зсе методы дзют однозначные результаты: для. Fe (í:í) - М : R = 1:3, -ля UO2 (И) n Си (ТО - м : R = 1:2. Число яоков водород-, вкдег.тз-

цГ'Псся .при коьшязксообрззовании.опрэделяли по методу Астахова. Найдено, что комплексообразсзатше: ре (И) сопровождается зы-" -,ллен;;еы трех протонов,. а (П) .-.и- Си (П) • - двух (по одному К*' еэ кягдэ£ уодекулн/' реагента). ■ ' '• • Изучение влияния яцентрацгш третьего компонента (пиридин, •'хиплин, пиперидин) на" комилекзообразованиз яелеза ,(Ш) показало, "что дяя полного образования в извлечения комплекса требуется 0,6 мл I % раствора ..основания.

■'. '• Таблица 2.

' • Легартфк констант устойчивости исследованных

' комплексов ...

ч?

."с-тали Кг ^ : к3 ЙБ

.............>>

РЬ(") 4,37+0,03 4,Чг+о,ов 4,44+0,06 4.42+0,05

№) 4,44+0,03 . 4.51+0.06 4,49x0,07 4,48*0,04

1\\ (и) 4,4?±0,04 4,50+0,0?. 4,52+0,03 4,51±0,07

Со (и) , 4,52*0,06" 4,55*0,06 4,57x0,04 4,56+0,03 '

4,55±0,04".. 4,58x0,04 4,60*0,04 4,63*0,08

5,63±0,02 5,р?£0,03 5,68+0,02 5,66*0,06 '

Си (п) 6,80+0,08" 6,62+0,02 5,83+0,07 6,83^.0,05

Зп'К» 7,95±0,06 . 7,38+0,04 - 7,97±р,С5 . 7,97+0,03

7>98+0,05 8,01±е,05 8,01+0,04 8,04+0,05

&а(»к> 8,11+0,04 г 8,12+0,05 8,12+0,03 8,10*0,03

Ре(ш) 0,63+0,02 . 8,65+0,02. 8,03-0,03 3.42+0,04

: " ■ Таблица 3. :

' Некоторые спекгрофотометрические,-характеристики комплексов Fe .(П) и '• UOfc (П) с сяятезгровайнша , , ; .■ в - длкегснс:.:!:- :

нон Реагент pH cur. &1, HM % ; Состав . понен?оз

HR MeR,, "•■ - - v ;

R-i 8 260 400. 140. ■ 6300 .1:3

8 .250 400. 140 -6200 ..'; 1:3

к 8 250 400 140 ; ' 51.00 - - 1:3

'_ 9 250 '400;' 150 4700 • . 1:3

Rs 8: 260 .400 140; ' '5000 • .1:3

0> и. R6 . э 250 400 150 4500 1:3

R7 • 7 •:' 270 400 130. .5500 1:3

RA 8 260 .400 140. 4700 1:2

.8" 260 400 ' 140. 4500 .1:2

._. 8 2S0 400' 140 .. 5500 • 1:2

R* 9 .250 400' 150. -3200". ; :'.'..•' 1:2

0 гэ Rs 8 260 400 • 140 - -. 6200 -. ' . 1:2

4- .9 250 400 -I50-. . 3500 ' 1:2

'8 2S5 400 i35 42C0 1:2

. Разработка ,этютрага?гаш1о-фдток?етг.1песглх, ' - -.'J-sTopiK определения- яелнзз',' урана и меди.

Дяя разработки методик экстрэкционно-фотометрпческого определения-использовали реагенты Rj, Ri г^ц , R5 , R-j и R1 * нпнолйн для яелезэ, реагент Rj - для урана л R7 - для меди. При- определении яелеза все реагенты ведут себя примерно одинаково: диапазон определяемых концентраций яелеза'- 0,5G-7,84 мкг/мл, Sr для низнего предела определения 0,033-0,051: Зксту£Ш1иощ1о-фток9грпческ2я методика определения.урана с по-ь:о'дью Rj позволяем определять 1,20-23,82 мкг/мл, Sj. ндзкего придела определения 0,070; а для мед~ (реагент ) грздупровоч-. ный график линеен з диапазоне 1,28-12,0 мкг/мл, Sr -- 0,242. Средние значения резульуатов определения гелеза, урана и усдк - X - не выходят за пределы доверзтеяьнцу кнтгрвзлга, иге-

детельствует об отсутствия систематической ошибки-разработанных методик; значения. относительных стандартных отклонений для н:з:-нпх пределов определения элементов говорят о правильности и надежности этих методах.

Изучена избирательность всех реагентов на мелезо (табл.4.Г), урана (табл.6) медь (табл.7)л результаты сопоставлены с избирательностью известных, рекомендованных ГО'СТ-ом реагентов для кан-дого элемента. В табл.5 мы приводим реагант ^ 'и 1?, + хинолин, которые оказались лучшими по избирательности.

Как видно из таблиц, данные по избирательности пззейтных реагентов на келезо не только далёко не полные, но и значительно уступают предложенному нами реагенту ^ , особенно системе 1?,+ хинолин. При определении ко меди преимущество предложенного нами реагента 1?7 .какке неоспоримо.

Из табл.6 видно, что все предложенные нами для определения урана £ - дикетош ведут себя почти одинаково, ко все ве луч-шм из них является реагент Яв .

Из рсего вышеизложенного монно сделать вывод, что предло- ■ жешшм нами реагент в сочетании с хкнолшом монет быть успесно .использован для определения яелеза в слоеных объектах без предварительного отделения основы, а реагент |?5-для определения урана в присутствии магния, бария и кальция. .

Определение железа "и ушна в .;

слоышх объектах.

Разработанная нами методика экстракционно-фотометрического определения железа с помощью реагента ГЦ. в присутствии хинолина была 1!спользована для оцределешш келеза в свинцовых и цинковых' концентратах '.'•..

Состав концентратов по паспорту в

Свинцовый:Си - 0,53; РЬ- 40,8; 1п - 3,%; Ре - 16,24.

- 30,63; сульфат - 6,2; Са- 0,018; С<* - 0,005;

- С,37; N1- 0,0013; ВГ- 0,Х5;СаО - 0,11; МоО - ОД. "

Цинковый: Си - 0,41; РЬ - 0,64; I".- 51,В; Н - 11,28;

• 8 - 34,54; сульфат - 0,20; Со - 0,004; СЫ - 0,С39;

51 - 0,002; № - 0,002; В» - 0,СС34;Сс«0 - 0,20;МцО~0,1.

Выполнение определения: навесу в 0,1-0,15 г растворяли з 4С мл царской водки. Раствор выпаризз.-л досуха, три раза обрабатывали НС1 (1:1) и сухой остаток ргстзогял:: ^ 1С клНС1 (1:1).

IWOTIZ

-DO О-»» •P I '

sa

fO ÍD

llí=i

Ей го îjî

к M

ЯГ-i

П) (С ►1 N 10 о

h ¡3

и

о о и о

о и G tS

м м м m m m m m m m w h m m w м м w м м м м м м м

I« •• •• •• •> II •( »• *•• »I • ■ VI »I •• • • •• •« •« «I *« <» •• *Ш I» • •

H^uiœraouocoMihiS'miC-tJioiuHuu^HNiwai слоооооооооослооо.ооотслоооооо ооо о о о о , о 15

M »•

СП 8

M СП

о а

50

m m m m m m m m m m m m

Kl ,c.

s s

rf> Ol çp

СО о

о о

§м ы j» m o ai о сл g o g о

мммммммммм м м

»f »• »i ••. •« ** •• »• •«' ••

m u и сл to lü w н " ел

ООО сэ Ol Q О СП о о сл

о ' о о о о

яз

M

&

о

5»

м н н и н к м м м ы- w м м w i» «» •• •• ** •• •« , «i *« •• t* *

M Cl rf». Л M сл <J> M M dl Cl ib.'

ослоооослаоаоспоо ооо о : a о

Mw мим ммм м м

(линелм'шммио) о Ol ОТ О Q sa ООО • О •, О О

о о

M « ■

о о о

73

Ol

м и м м м м HI м м м м м м м м м м м м м м м м м м

• I •• «• )« I« #» •• Il M «•'»• H *» Il Il ' ■« m > Il I« H I«

m ü u a (j сл m й о h m u ol ы u m m н (л h 4 h h и л

ООО о о о о о

(Ь.

s

M

• I

сл о о

50 w

о о о ti о Ei сг

ш

¡3

m m m m m m m

m m m m

m m m. m m m. m m m m m m

et M m M Mico mfommm^jolmmm

o i > о о га то о ы o oí о , сл о а < о о о

M Iii tlx -J

о о

со м м

о СП

о

M 8

M • •

СО

о о

70 >3

3

ft

. . . '.•-.•-• • Таблица 5. Сравнение избирательности реагентов на аелезо'(И)

Посторонние • Дйпусшрсясоотнотюняя ••

коны и ве- Fe (ti) — Me . . . ■*

щества

й-сульфо- 2-бензоил- б-оксп-5- K1+ . хнншшн -

-2-ноф. кислота КаРЕДЕН 4-мх?кил -З'тиосе-михлор-базон~... . бензофе-нонвазон -10-суль-фонат- натрия - Ri

Ц-злочнке ■ - 1:50 1:500 1:500 .

элементы м.{и) IîIOC 1:4-. ' 1:50 . 1:30 1:40 .

Со (il) M. л. к l'A- ... 1:50 1:20 1:20 " ■"

znm 1:100 '_■ 1:4 . 1:50. ' 1:200 1:300 -

т(\\) Г.".л.к 1:40 .,.' 1:50 Ï:5C 1:80

Си (и) 1:4 1:50 \ 1:30 1:50

рьцо 1:10 1:35 1:120. '

Cd lu) 1:1С0 ;...■ 1:10 1:50 1:183 1:250 ..

Ca 0») 1:50' ' 1:450 . I:5C0 •'

Sri«) 1:50 ■ '. 1:450 1:500

Be lu) 1:50 '..'. 1:450 •1:500 '

MsOO 1:450 ;I:500 -

MU») Х:Ю0 ;;; 1:40 1:50 1:33 1:70

ВЦ»«) 1:40 . 1:5-','. .. 1:400 1:450 -

GoO«) 1:60 .1:80 ■-

Ov\l"»V 1:50 , 1:80 .

РЬЭ 1:40 i:ïo 1:450 1:500- • .

CrO») 1:100 : .:. 1:20. 1:50 ï:G0 1:100

SnH 1:40 1:80 1:120 ■

TMiv) 7:40 1:5' 1:20 ' 1:45 ...

TUw) - 1:10 ; 1:5 1:40. .1:70

NOj 1:500 1:560 ■

F\ Г * . ' 5?. Л. К 1:400 .1:500

sov, Î:4CC 1:500. '-'

Hwf 1:100;" V- 1:40 v; .4!. Л. К ..' J. : i.50 1:200

M004 1:1-00 .' V 1:40 1:30 ï:IC0

m%~ 1:100 1:40 М.Л.К- Г .«in l. « 1:100 ;

c& ■ г;. .1:10 r .or. ï:50 :

и,ог ;:1ССО J:I2Çû ' I:I0S

тиомочаииа ' • - ~

а 'Д . — • .L IÏ&3 - ; .

■ Таблица 6.

Избирательность определения урана (71) с помощью синтезированных реагентов

Посторонние ■ .Допустимое ее отношение'U (УХ) :

ионы к зе- ; Mpyr^Ti'' V- TTQÎI

цестиа Ri Rs Rs

Си (Ii) 1:26 1:20 1:30 1:20 1:15

Со (и) 1:1 1:4 1:6 1:5 1:1

Ni (il) 1:17 1:25 1:30 1:20 1:10

Cd (и) 1:3 1:5 1:6 1:5 1:1

Cal») 1:80 1:100 1:120 1:110 . 1:25 '

Bal») 1:10 1:100 1:130 I:ICO 1:2

Ti (jv) 1:10 1:13 1:15 .. ,1:10 ■1:5

Mo (,vi) 1:10 1:10 1:15 " 1:15 1:8

Fe (и) .1:1 . 1:1 1:1 • 1:1 1:0,5 -

Fe (tu) j.. зазет • •.¡ешет venser мешает мешает

AI Im) 1:3 1:3 1:8- 1:6 - 1:1

Mglt») 1:80 1:110 1:120 1:100 -Г;30 '.

1h (W) 1:20 1:15 1:20 .1:25 "1:5

1:60 1;50 1:60 '.1:50 1:23

Щ не лает мешает мешает меаает мепаэт

CA 1:2 1:2 1:4 1:3 1:3

OTT*?' м.л.к м.л.к M. л. к м.л.к м.л.к

Вн-шая 1:70

кислота .1:70 1:60. 1:80 1:28

Аскорбино- 1:200 1:200 1:200 1:160 1:70

вая кис- • - ^

лота

.■'""' "'......ЛЙблкца -7.

Сравнение избирательности реагентов на медь (П)

Допустгаые соотношения

Си : Me -

:остсроыкие i,2-Днампноцпк- М-(Дитиокар- ГОСТ .

логекезнтетра-уксуснэя к-та 5оксп)саркоз:ш

Сточные 1:6 1:2000

элементы

»¡•(и) м.л.к 1:0,05 ■ 1:'30

Zu (и) 1:5 1:160 - ' 1:40

Mn(ll) _ 1:160 - 1:15

РЬ(п) 1:6 1:160 ,- 1:80 .

Coin) 1:5 1:40. 1:0,16 '1:90. •

Cd (и) 1:6 : 1:41- ' J'.'" 1:60

Co. 00 ■ X 1:160■ 1:50

Sr ill) lie * 1:50

Ba(n) 1:6 , 1:50

Fe{n) 1:0,11 1:1

Bil^ 1:160 " 1:100

kt{\\\) 1:15

Сг(ш) ' м.л.к" 1:20

Ga (ш) 1:20

ТРЗЭ(ш) -.1:40

Th(iv) 1:20

Ti Ov) , .-' V ; - ' .. ... 1:45 .

. Mo (vi) '.. . . ^ " i 1:15

F" ; ••'-/*: cr , 1:6 1:10.'*-' 1:бо".

гц : 1:6. ■ i 1:70

CHjCDO" с- 1 .1:60 '

SO^ М.Л.К 1:150

Pö£ 1:120

винная к—та 1:6 .. '. ' 1:40

Аскорбино- 1:30 -

вая к-та 1:70 ,

Сульхзсал.

к—та . Трилон Б 1:1

Раствор переносили в мерную колбу на 250 мл и доводили объем до метки дистиллированной водой. Определенные аликзоты отого раствора вносили в делительную воронку с меткой на 25 мл, добавляли 1,5 мл 252 рзстзорэ. f?t , 0*,6 мл I^-ного раствора хннолина и до метки добавлением бу^рнмм раствором устанавливали рН 6. Затем в течение двух минут экстрагировали 10 мл CCi^ '. Опти^ескуз плотность экстракта после расслоения фаз" измеряли на 5ЭХ-56 .'Л при 4С0 ил 6 -- I с и относительно вода (табл.8).

- : Таблица 0.

Определение железа в концентратах (л= 8; р= 0,95)

Кокцентра-ты Содержа низ Fe до паспорту, НзГт.скэ Fe Sr - WS x± -Д-YíT

•ititoh-¿eí-p. . ^одометр, методом «1- хпколпн s

ünikobuü Свинцовый [Г,28 16,24 11,12 IS,03 11,25 16,20' 0,2S45 0,2552 0,025 0,018 11,25^0,27 j

Из результатов изучения избирательности реэгентоз на уран былс установлено, что определение урапа с домо.::даз реагента R5 не •лают 120-130'кратные избытки Мд , Ва и'Са. Па-этом оснйээил была разработана методика экстра¡сциошо-ф^таметрического определения урана в присутствии указанных элементов.-

Выполнение определения. В делительнуз воронку с предварительно нанесенной меткой объема 25'мл вводили различите количества урана, по 10 мг Мд, Ва, Са , -2 мл 2 ;'-ного раствора , разбаатялл до ыетки буферным рзстзором с plí 8 и экстрагировали 10 мл ССЦ. Оптическую плотность экстракта измеряли на £3«-56 ti при 400 нм г: С - I см отпосг.тельно воды (табл.9).

Таблиыз 9.

Эетграпзюнко-фо^сметркяескбв определение ■J урана CI) з гзкусстзснной смеси (Мд, Ва, Са ).

j3s;ieK0 U , :'кг/10 мл 23,8 47,6 ■ 71,4 . <"*" O

ííaíi^eHo U , ¡.!КГ / 1С мл 00 г. fcrv , O 45,5' vi,: 95,0

f> PT"1 * п лог4 U 1 G,C20 З.ЭТ5-- 'w , ^ ¿ . .. !

■ выводы

1. Осуществлен синтез 7 производных бензоплацетона, на них 6 синтезированы впервые. Индивидуальность реагентов установлена методами анализа, ПНР л УО спектроскопии: определены константы диссоциации новых реагентов методом потекцпометричс-ского титрован!^?.

2. Иолярогратаческкл методом изучены электрохимические особенности бензоилацотона и его С1 -, Вг~ производных. Установлено, что бензоилацс-тон и его С1 -, Вг- производные на платиновом мпкроэлектроде в различных условиях имеют четкие'и хорошо воспроизводимые катодные полярограммы, что монет быть успегз-но использовано в аналитической практике.

3. Изучена экстракционная способность синтезированных реагентов по отнопенио к ряду элементов. Установлено, что р!1 экстракция в степень извлечения металлов зависит от природы металла и свойства реагента. Лучцую экстракционную способность по отношения к ионам не лез а (Ц) проявляют реагент;: /?} л. Кг по отнесению к Си,.(П) - 1?7 и , по отношению в 8е+- , по отношению к Си (Ш - r5, для ва (И) - я,, для -А!г (И) - rг для ТЬ(П0

г и к") •

4. Потенциэметрзческим методом в водно-этанольыой среде оп-ределеш константы устойчивости комплексов ряда металлов с синтезированными реагентами. Установлено, что константы устойчивости комплексов в зависимости от природы металлов располагаются в следующий р.зд: Ре > &а > А1 > Зп > Си > Ве > N1 > Со > 7.П >

> Мп > РЬ .

5. Экстракипошш-фотометрцческил методом изучено взаимодействие ионов железа (Ш), меди (П) и урана (У1) с синтезированными реагентами. Установлены оптимальные условия экстракции коми— лсксов келеза (П), меди (П) и урана (У1) кислотность среды; концентрация реагентов, необходимая для полного комплексообразоза-.кия и извлечения комплексов, влияние времени и температур;'. Рассчитаны спектрофотоыетрпчеокие характеристики комплексов, на основании которых цреведен объективный выбор лучаих реагентов для экстракщюшгс-фотометрическогс определения келеза (Ш), СК!); урана Ш) (N М2ДИ (П) .(К,).

6. Различными ^гаико-хгашееккот методами изучен^ состав комплексов (Ме : й ) з растворе Ре : = I : 3,1)02. : * : Сцг+ : г ■угсансзлено, что при ксмилексосбраоонаипп ви-

деляется 3 ( Ре (П)) к .2 (1Ю2 (П) и Си (П) протона, что хорспо согласуется с установленным составом соответствующее ко-лплексоз.

.7. Изучено злляние хинолинз, пиридина я пиперидина на экстраката комплекса- Гб (О) с лучшим реагентом . Установлено, что присутствие х:;нодина сдвигает образование и экстра;сцяя комплекса в более клслуа область. .. .

8. Предг.о.-екпне реагенты использозаны для разработки экот-ракцнонно-фэтометрическ!пс методик определена железа, меди и урана, Установлены диапазоны определяемых концентраций, нн>яп:е предела определения ионов, дана 'метрологическая оценка разработанных методик.

9. Изучена избирательность реакций взаимодействия железа (и), урана (71) "и меди (П) с предложеннщ.:и реагентзми. Установлено, что наилучшей избирательностью при опрэделении железа обладас-г реагент , особенно в присутствии хянолина; при определен:": меди - реагент"^ , а при определении урана (У1) - реагент . Лучшие по избирательности реагенты на железо и медь сопоставлен:1

с известными рекомендованными ГОСТом реагентами, Установлено, что синтезированные наг.®'.реагенты не только не уступает, но и значительно превосходят рекомендованные ГОСТом.

10. Разработана методики экстракцконно-фотомет-рического определения яелеза в свинцовом и цйисовиг концентрат-эх, отличающиеся высокльти метрологическими характерно тикаю:, надеяностьп :: экспресскостьй. Разработана методика 31хтрагсд:онно-фото!ктрпч;::е-кого определения урана в присутствии кальция, бария и магния.

Основные результаты диссертанта''опубликована в. слодузгд-ж работах: ■

1. Чирагов 5.?.!. ,Гамбаров Д.Г.,'.'ухамед 0. .Грановская П.Б. Пропз-Еодные апетилацетона и бензоилацетона так экстракцзогао-фото-метрглеские реагенты// Всесоюзные конф.иолодых ученых по эксчр. : Тез .докл.- Донецк 29-31 май 1990г. <и 49--

2. Чарагоз Ф.1Л.,Цухзме.д 0.,Га*лбароз Д.Г..Садыхоз И.С. Н0з::;"; органический реагент для зкстракциокно-фотометрического определения зелеза// Е-рогпозальааа конференция "Химики Севегногс Казкгсе: н-ссодашу хозяйству".: Тез .докл. - Нальчик, 1291. 23-28 сентября» .с.34.

3. Чырагоз £•.!.!.,¡духа-.1 ед С.

Константы устойчивости носах производил:? бекпеидэцегола с некоторые металлами// ^ркал несптажпескзя хака О

C.A., KapadeBHE P.T. »^aperoB. »raidapo® 2.?.',

0. B.icitrpcxnlt-ieckhe ocoCSgkhocth deiisqiuiau'jTOHa k ero

-CI a -Br r.po:i3boaicux ha miaishobou min%po3;ieittpofl,e.

// T^'pssr. npniK&SJog xisjns (b nesa«:).

"fcr-ros &.U. .ItodapcB .^yxaires 0. ,JtodDBa A.H. ,Ca,nL'xoB H.P., H.r. Si:crpaKu;:0ra0-Gnc-K?p0»0X0:,'0?piiqccK0s xccassp- ' '

::o:;c3 Fe (ii), Cu(H) k I/OjCII) c 2-x.iop-4H5eH3on.TreK-c.h-I-o:io;.;-5// Zo-aJS Asc-pS.CCP (b nenarii). ■ Ga-tcrov D.G., Abdullayev R.A., Chjragov P.M., Ayubova A.LI., Gr°Rovskaya P.B., Uuharcnea 0., Sadygov N.S. Eew -Dike-tone -Bnsed Organic Reagents // Euroanalysis V // - Vienna, Aastia, 1SS. - Vol, . - P. *