Проточно-инжекционное определение редкоземельных элементов в природных объектах методом производной спектрофотометрии

• Автор: Цунцаева, Мадина Нухидовна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил

1.1. Реакции комплексообразования с хромофорными органическими реагентами.

1.1.1. Кислородсодержащие реагенты

1.1.2. Трифенилметановые и ксантеновые красители

1.1.3. Моноазосоединения

1.1.4. Бисазосоединения.

1.1.5. Аминополикарбоновые кислоты

1.2. Реакции обмена с участием аминополикарбоновых кислот

1.2.1. Реакция замещения лигандов в комплексах РЗЭ с хромофорными реагентами.

1.2.2. Реакция вытеснения РЗЭ из комплексов с аминополикарбоновыми кислотами

1.3. Окислительновосстановительные реакции

1.3.1. Реакции для определения церия

1.3.2. Реакции для определения европия
Глава 2. Проточноинжекционные методы определения редкоземельных элементов.
2.1. Основные принципы и преимущества проточноинжекционных методов анализа
2.2. Методы определения РЗЭ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Глава 3. Реагенты, растворы, аппаратура и методика эксперимента
3.1. Реагенты и растворы.
3.2. Аппаратура
3.3. Проточноинжекционные системы и методики экспе
римента
3.3.1. Система для спектрофотометрических исследований реакционной способности РЗЭ в проточных растворах.
3.3.2. Система с ivv сорбционным концентрированием
3.3.3. Система для кинетических исследований
3.3.4. Система для дифференциальнокинетического анализа смеси лантанидов
3.3.5. Система с i восстановлением ЕиШдо
3.4. Математические методы обработки результатов
3.4.1. Метод математической оценки кинетических параметров
3.4.2. Метод математической расшифровки регистрируемого сигнала при дифференциально кинетическом анализе
3.4.3. Статистическая обработка экспериментальных
Глава 4. Проточноинжекционное изучение фотометрических реакций РЗЭ с различными органическими реагентами.
4.1. Реакции с некоторыми трифенилметановыми и
ксантеновыми красителями.
4.1.1. Ксиленоловый оранжевый
4.1.2. Пирокатехиновый фиолетовый
4.1.3. Фенилфлуорон
4.2. Реакции с некоторыми арсоновыми и фосфоновыми
диазокрасителями.
4.2.1. Торон.
4.2.2. Арсеназо III
4.2.3. Хлорфосфоназо III.
4.3. Реакции с карбоксильными диазокрасителями
4.3.1. Карбоксинитразо.
4.3.2. Ортаниловый К.
4.4. Реакции ЩШ с диоксибензолазосоединениями.
4.4.1. Стильбазо.
4.5. Реакции с другими азосоединениями .
4.5.1. Мурексид
4.5.2. 4 2пиридилазорезорцин
4.6. Обсуждение результатов.
Глава 5. Проточноинжекционный метод сорбционнофотометрического определения суммарного содержания РЗЭ в водах.
5.1. Разработка схемы и оптимизация условий
анализа
5.1.1. Стадия сорбционного концентрирования РЗЭ.
5.1.2. Стадия десорбции РЗЭ и фотометрического детектирования по реакции с арсеназоШ
5.2. Метрологические характеристики системы
5.3. Выполнение определения РЗЭ в минеральных
5.4. Обсуждение результатов
Глава 6. Проточноинжекционный метод дифференциальнокинетического анализа бинарных смесей лантанидовШ
6.1. Изучение кинетики реакций обмена металлов и лигандов в
комплексах лантанидовШ
6.1.1. Реакции замещения лантанидов в комплексах с ЭДТАи НТА.
6.1.2. Реакции лигандного обмена в комплексах лантанидов с хромогенными реагентами.
6.2. Проточноинжекционный метод дифференциальнокинетического определения лантанидовШ
6.2.1. Выбор схемы и параметров ПИ системы
6.2.2. Анализ бинарных смесей лантанидовШ.
6.3. Обсуждение результатов.
Глава 7. Проточноинжекционный метод спектрофотометрического определения европия в смеси с другими
лантанидамиШ.
7.1. Описание ПИ системы и выбор условий i восстановления европияШ в редукторе Джонса.
7.2. Спектрофотометрическое детектирование европияП
с использованием различных окислительновосстановительных реакций.
7.2.1. Система на основе реакции с железомШ в присутствии 1,фенантролина
7.2.2. Система на основе реакции молибдофосфорной кислоты.
7.2.3. Система на основе реакции с метиленовым
голубым
7.3. Обсуждение результатов.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Однако до сих пор детектирование одних РЗЭ в присутствии других представляет собой трудно разрешаемую проблему, которая обусловлена общностью их химических свойств 4. В связи с этим ведется интенсивная исследовательская работа, направленная на изучение физикохимических свойств соединений указанных элементов и поиск аналитических реакций, позволяющих количественно определять суммарное, групповое или индивидуальное содержание их в различных объектах. Ниже рассмотрены основные типы известных аналитических реакций, представляющих интерес для спектрофотометрического анализа природных объектов на содержание РЗЭ, главным образом лантанидов цериевой подгруппы и иттрия. Весьма перспективным подходом к спектрофотометрическому определению РЗЭ является использование в качестве индикаторных реакций их с водорастворимыми органическими реагентами, изменяющими свою окраску при комплексообразовании. Известно 5, что для всех лантанидов характерно трехвалентное состояние, а химические связи, образуемые этими сильно электроположительными элементами, имеют в основном ионный характер. При этом устойчивость комплексных соединений 1лП возрастает в следующем ряду донорных атомов органических лигандов Б О 6. Как правило, для спектрофотометрического определения 1п1Н используются реагенты, связывающие металл при помощи атомов кислорода или азота и кислорода, в частности красители трифенилметанового и ксантенового ряда 7,8 или бисазозамещенные хромотроповой кислоты 9. Поглощение в растворах окрашенных комплексов лантанидов имеет вид широких полос и отличается очень высокой интенсивностью, характеризуемой молярными коэффициентами поглощения в тысячи и даже десятки тысяч единиц 1. Поэтому в подобных определениях достижима значительная чувствительность. С другой стороны, с комплексообразующими органическими реагентами, как правило, возможны только групповые определения, поскольку спектры комплексных соединений в ряду 1пП1 почти тождественны друг другу и лишь незначительно различаются характеристиками максимумов полос. Однако известны и некоторые различия в характере образования комплексов. Так как связи являются преимущественно ионными, константы устойчивости комплексов 1пП в связи с уменьшением ионных радиусов, как правило, возрастают от 1аШ к 1иШ. По этой же причине размер гидратированных ионов Ьпар увеличивается в этом же порядке 6. В отдельных случаях, как, например, со стильбазо , удается воспользоваться этим для определения легких и тяжелых 1пШ или У1И в смеси. Для практических целей интерес представляют групповые аналитические реакции, особенно при тестировании реальных природных объектов руды, минералы. Установлено , что в водных растворах полифенолы и ароматические оксикислоты пирокатехин, пирогаллол, галловая кислота и др. РЗЭ с образованием комплексов разного состава. При б 7 существуют комплексы с соотношением между 1п1И и тайроном, равным 1 1,5, а при с соотношением 1 4. Найдены условия фотометрического определения индивидуальных 1пШ Рг, 6, Бт, Но и Ег в щелочной среде, где чувствительность данной реакции максимальна. Изучены комплексы некоторых 1пШ с хромотроповой кислотой и выяснены возможности е применения в фотометрических методах анализа . Как установлено, комплексы хромотроповой кислоты с 1пШ 1а, Рг, 6, Сб и ТЬ образуются при от 3,8 до 8,. При более высоких значениях среды измерения затруднены ввиду выпадения гидроокисей лантанидов, что соответствует наблюдениям . При более низких значениях среды взаимодействия с хромотроповой кислотой величины оптической плотности уменьшаются. Константы устойчивости комплексов 1п1И с хромотроповой кислотой имеют следующие значения К1а 3,8x3, КРг 1,9x3, КМЙ 7,6x2, КСь 2,0x3. За исключением комплекса неодимаШ, устойчивость комплексов остальных исследованных элементов близка к устойчивости комплекса хромотроповой кислоты с трехвалентным железом . При 5 нм можно определить также и суммарное содержание. В работе изучена реакция 1а, Ы и У с 6,7 диокси 2,4 дифенилбензопиранолом ДОДФБ как представителем этой группы. Установлено, что в водных растворах при 5 8 эти металлы взаимодействуют с ДОДФБ с образованием окрашенных комплексных соединений е х3.