СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЕБРА

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЕБРА


RU (11) 2287157 (13) C1

(51) МПК
G01N 31/22 (2006.01)
G01N 21/76 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005130897/04 
(22) Дата подачи заявки: 2005.10.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.10.05 
(45) Опубликовано: 2006.11.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Алимарин И.П., Жукова Л.Н., Рунов В.К., Симонов Е.Ф, Талуть И.П., Трофимчук А.К. Журнал аналитической химии. 1991, т.46, №4, с.695-701. RU 2253618 С1, 10.06.2005. RU 2076068 С1, 27.03.1997. SU 404414 A1, 15.12.1974. SU 1096579 А, 07.06.1984. SU 1682866 A1, 24.04.1989. 
(72) Автор(ы): Лосев Владимир Николаевич (RU); Буйко Елена Васильевна (RU); Трофимчук Анатолий Константинович (UA) 
(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный университет" (RU) 
Адрес для переписки: 660041, г.Красноярск, пр. Свободный-79, КрасГУ, отдел интеллектуальной собственности 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРЕБРА

Изобретение относится к области аналитической химии элементов, а именно к методам определения серебра, и может быть использовано при его определении в технологических растворах, природных и техногенных водах. В способе определения серебра, включающем приготовление раствора серебра(I) в азотной кислоте, извлечение серебра(I) из раствора сорбентом и переведение его в комплексное соединение на поверхности сорбента, отделение от раствора и обработку сорбента, измерение коэффициента диффузного отражения поверхностного комплекса серебра(I) и оценку содержания серебра по градуировочному графику, в качестве сорбента используют силикагель, химически модифицированный дипропилдисульфидными группами, обработку сорбента осуществляют 1·10-5-1·10-4 М раствором тиокетона Михлера в 40-60%-ном растворе этилового спирта в воде, а измерение коэффициента диффузного отражения осуществляют при 520 нм. Достигается снижение предела обнаружения. 3 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области аналитической химии элементов, а именно к методам определения серебра, и может быть использовано при его определении в технологических растворах, природных и техногенных водах.

Для определения серебра в объектах различного вещественного состава широко используется фотометрический метод, характеризующийся высокой чувствительностью и селективностью, простотой выполнения определения и не требующий дорогостоящего оборудования.

Одним из широко используемых приемов снижения пределов обнаружения фотометрическим методом и повышения селективности определения серебра в объектах различного вещественного состава является сочетание предварительного сорбционного выделения серебра сорбентами различной природы и последующее его фотометрическое определение непосредственно в фазе сорбента или после элюирования в растворе. Для фотометрического определения необходимо выполнение условия образования окрашенного соединения серебра с функциональными группами сорбента или с реагентами, входящими в состав элюирующего раствора.

Известен способ фотометрического определения серебра [Гурьева Р.Ф., Савин С.Б. Концентрирование благородных металлов в виде комплексов с органическими реагентами на полимерном носителе и последующее определение их в твердой фазе. // Журнал аналитической химии. 2000. Т.55. №3. С.280-285]. Способ основан на переведении серебра(I) в комплексное соединение с органическим реагентом тиродином в растворе, сорбционное выделение полученного комплекса на диске из полимерной мембраны и измерение коэффициента диффузного отражения при 540 нм.

Способ предусматривает выполнение следующих операций:

- в анализируемом растворе, содержащем серебро(I), с помощью концентрированной азотной кислоты доводят ее концентрацию до 0,01-0,2 М;

- добавляют 0,05-0,5 мл 0,01%-ного раствора тиродина, разбавляют до метки и выдерживают при комнатной температуре в течение нескольких минут;

- пропускают полученный раствор через мембрану с помощью водоструйного насоса, для этого диск полимерной мембраны, смоченный водой, помещают на стеклянный фильтр и закрепляют в специальном сборнике;

- вынимают диск полимерной мембраны, помещают его на диск из фильтровальной бумаги и через 2-5 мин регистрируют спектр диффузного отражения.

К недостаткам способа можно отнести узкий диапазон определяемых содержаний серебра, трудоемкость проведения сорбционного выделения полученного в жидкой фазе комплекса на диске из полимерного материала.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения серебра [Алимарин И.П., Жукова Л.Н., Рунов В.К., Симонов Е.Ф., Талуть И.П., Трофимчук А.К., Молекулярные сорбционно-спектроскопические методы анализа. Определение серебра с применением кремнеземов, химически модифицированных азот-серосодержащими реагентами, и дитизона. // Журнал аналитической химии. 1991. Т.46. №4. С.695-701]. Способ основан на сорбционном выделении серебра(I) из растворов в диапазоне 4 М Н2SO4 (HNO3) - рН 8 кремнеземом, химически модифицированным N-пропил-N'-бензоилтиомочевиной, образовании на поверхности сорбента окрашенного смешаннолигандного комплекса серебра с функциональными группами сорбента и дитизоном, измерении коэффициента диффузного отражения.

Способ предусматривает выполнение следующих операций:

- в анализируемый раствор с кислотностью в диапазоне 4 М H2SO4 (HNO3) - рН 8, содержащем серебро(I), вносят сорбент - кремнезем, химически модифицированный N-пропил-N'-бензоилтиомочевиной, и встряхивают на механическом вибраторе в течение 30 мин;

- сорбент отделяют от раствора декантацией и дважды (по 2 мл) промывают диметилформамидом или этанолом;

- обрабатывают сорбент 10 мл 5·10-5 М раствора дитизона в хлороформе или четыреххлористом углероде;

- отделяют сорбент от раствора дитизона декантацией и промывают его трижды по 5 мл 0,015 М раствором аммиака;

- измеряют коэффициент диффузного отражения при 510 нм.

К недостаткам способа можно отнести высокий предел обнаружения, длительность и многостадийность определения, использование вредных для здоровья людей веществ - диметилформамида, хлороформа.

Техническим результатом является снижение предела обнаружения серебра, сокращение времени определения.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения серебра, включающем приготовление раствора серебра(I) а азотной кислоте, извлечение серебра(I) из раствора сорбентом и переведение его в комплексное соединение на поверхности сорбента, отделение от раствора и обработку сорбента, измерение коэффициента диффузного отражения поверхностного комплекса серебра(I) и оценку содержания серебра по градуировочному графику, новым является то, что в качестве сорбента используют силикагель, химически модифицированный дипропилдисульфидными группами, обработку сорбента осуществляют 1·10-5-1·10-4 М раствором тиокетона Михлера в 40-60%-ном растворе этилового спирта в воде, а измерение коэффициента диффузного отражения осуществляют при 520 нм.

Сущность способа заключается в том, что находящееся в растворе с кислотностью в диапазоне от 2 М HNO3 - рН 8 серебро(I) количественно (степень извлечения ? 99%) извлекается силикагелем, химически модифицированным дипропилдисульфидными группами, с временем установления сорбционного равновесия, не превышающем 5 мин. В процессе сорбции на поверхности сорбента образуются координационные соединения серебра(I) с дипропилдисульфидными группами, не имеющие окраски. В процессе обработки сорбента, содержащего на поверхности серебро(I), водно-этанольными растворами тиокетона Михлера происходит координация серебром(I) молекул тиокетона Михлера и образование на поверхности сорбента интенсивно окрашенного в красный цвет комплексного смешаннолигандного соединения, имеющего в спектре диффузного отражения интенсивный максимум при 520 нм. Образование интенсивно окрашенного смешаннолигандного комплекса серебра на поверхности сорбента происходит быстро, время образования комплекса не превышает 2 мин. Интенсивность окраски и значения коэффициента диффузного отражения постоянны при использовании концентрации тиокетона Михлера в диапазоне 1·10-5-1·10-4 М в 40-60%-ном растворе этилового спирта в воде.

Уменьшение или увеличение рН раствора, из которого проводят сорбцию серебра(I), приводит к снижению степени извлечения и к увеличению предела обнаружения серебра с использованием тиокетона Михлера (таблица 1). Уменьшение концентрации тиокетона Михлера приводит к уменьшению интенсивности окраски сорбента и соответственно к увеличению предела обнаружения серебра (таблица 2). Уменьшение или увеличение концентрации этилового спирта в воде приводит к увеличению предела обнаружения серебра (таблица 3).

В исследуемый раствор с кислотностью в диапазоне 2 М HNO3 - рН 8, содержащий серебро(I), вносят сорбент - силикагель, химически модифицированный дипропилдисульфидными группами, интенсивно перемешивают в течение 5 мин, сорбент отделяют от раствора декантацией. К сорбенту приливают 10 мл 1·10 -5-1·10-4 М раствора тиокетона Михлера в 50%-ном этаноле, перемешивают 2 мин, сорбент вынимают, помещают в фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 520 нм. Предел обнаружения, рассчитанный по 3S-критерию, равен 0,5 мкг серебра на 0,1 г сорбента. Данное количество серебра является той минимальной концентрацией, которую удается достоверно зарегистрировать на данной навеске сорбента по предлагаемой методике на существующих приборах относительно сигнала фона. Высокая скорость установления сорбционного равновесия в статическом режиме (время установления сорбционного равновесия не превышает 5 мин) и высокая степень извлечения (99%) позволяет сконцентрировать и полностью извлечь серебро(I) даже из разбавленных растворов в динамическом режиме. Применение динамического режима сорбции позволяет сконцентрировать серебро на используемой массе сорбента из больших объемов разбавленных растворов. Так, при сорбции серебра из 10 мл раствора и последующей обработке 5·10-5 М раствором ТКМ в 50%-ном растворе этилового спирта в воде предел обнаружения серебра составляет 0,05 мкг/мл, а при сорбции из 100 мл раствора - 5·10 -3 мкг/мл. Таким образом, содержание определяемого по предлагаемой методике серебра в произвольном объеме раствора должно быть не менее 0,5 мкг. Линейность градуировочного графика сохраняется до 10 мкг на 0,1 г сорбента.

Пример 1 (прототип). В раствор, содержащий 10 мкг серебра(I), вносят сорбент - кремнезем, химически модифицированный N-пропил-N'-бензоилтиомочевиной, интенсивно перемешивают в течение 30 мин. Сорбент отделяют от раствора декантацией, дважды по 2 мл промывают диметилформамидом или этанолом. К сорбенту приливают 10 мл 5,0·10-4 М раствора дитизона в хлороформе и интенсивно перемешивают в течение 5 мин, раствор дитизона сливают, а сорбент трижды по 5 мл обрабатывают 0,015 М раствором аммиака. Сорбент отделяют от аммиачного раствора, переносят в фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 510 нм. Содержание серебра находят по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 10,1±0,5 мкг.

Пример 2 (предлагаемый способ). К 10 мл раствора с кислотностью в диапазоне 2 М HNO3 - рН 8, содержащему 2,0 мкг серебра, вносят сорбент - силикагель, химически модифицированный дипропилдисульфидными группами, интенсивно перемешивают в течение 5 мин, сорбент отделяют от раствора декантацией. К сорбенту приливают 10 мл 5·10-5 М раствора тиокетона Михлера в 50%-ном зтаноле, перемешивают 2 мин, сорбент вынимают, помещают в фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 520 нм.

Количество серебра находят по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 1,98±0,05 мкг.

Пример 3 (предлагаемый способ). К 10 мл раствора с кислотностью в диапазоне 2 М HNO3 - рН 8, содержащему 10 мкг серебра, вносят сорбент - силикагель, химически модифицированный дипропилдисульфидными группами, интенсивно перемешивают в течение 5 мин, сорбент отделяют от раствора декантацией. К сорбенту приливают 10 мл 5·10 -5 М раствора тиокетона Михлера в 50%-ном этаноле, перемешивают 2 мин, сорбент вынимают, помещают в фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 520 нм.

Количество серебра находят по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 9,8±0,3 мкг.

Пример 4 (предлагаемый способ). 500 мл раствора с кислотностью в диапазоне 2 М HNO 3 - рН 8, содержащий 2 мкг серебра, пропускают через хроматографическую колонку, содержащую 0,1 г сорбента, со скоростью 5 мл/мин. Затем через колонку пропускают 10 мл 5·10-5 М раствора тиокетона Михлера в 50%-ном этаноле со скоростью 2 мл/мин. Сорбент вынимают, помещают в фторопластовую кювету и измеряют коэффициент диффузного отражения при 520 нм.

Количество серебра находят по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях. Найдено 1,9±0,2 мкг.

Способ характеризуется высокой чувствительностью, простотой выполнения и не требует использования дорогостоящего оборудования и вредных веществ. Использование силикагеля, химически модифицированного дипропилдисульфидными группами, позволяет в пять раз сократить время выполнения анализа и в 4 раза снизить предел обнаружения серебра непосредственно в фазе сорбента по сравнению с прототипом.






ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ определения серебра, включающий приготовление раствора серебра (I) в азотной кислоте, извлечение серебра (I) из раствора сорбентом и переведение его в комплексное соединение на поверхности сорбента, отделение от раствора и обработку сорбента, измерение коэффициента диффузного отражения поверхностного комплекса серебра (I) и оценку содержания серебра по градуировочному графику, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют силикагель, химически модифицированный дипропилдисульфидными группами, обработку сорбента осуществляют 1·10-5-1·10-4 М раствором тиокетона Михлера в 40-60%-ном растворе этилового спирта в воде, а измерение коэффициента диффузного отражения осуществляют при 520 нм.



ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru