Результаты экспериментов показали (табл. 3-4), что для достижения максимального извлечения меди при оптимальном значении рН, необходимо 20- 30 мин, независимо от исходной концентрации ионов меди в жидкой фазе. При большем времени контакта степень извлечения остается постоянной, что свидетельствует об установлении сорбционного равновесия.
Установлено в отдельных экспериментах, повышение температуры до 40 °С уменьшает время установления равновесия до 5 мин, при этом извлечение меди сорбентом из жидкой фазы остается практически количественным.
3.2.3 Сорбционная емкость сорбента по меди (II)
Сорбционную емкость определяли при комнатной температуре. Для этого готовили серию растворов с одинаковым содержанием сорбента (0,1 г) и различным содержанием меди (II) и при оптимальном значении рН. После встряхивания в течение 2 часов контролировали количество сорбированного металла в каждом опыте. По данным эксперимента строили зависимость степени извлечения от массы введенной меди. Предельную емкость находили по точке перегиба кривой. Было установлено, что предельная емкость сорбента по отношению к ионам меди составляет 658 мкг/г. 3.2.4 Оптимальное количество модификатора. В ходе проведенных экспериментов было установлено, что повышение концентрации реагента (8-оксихинолина) до 289 мкмоль/г, приводит к незначительному увеличению степени извлечения меди. Дальнейшее повышение количества модификатора на 1 г носителя нецелесообразно, т.к. степень сорбции меди на модифицированном носителе заметно падает (рис.4). По-видимому, это связано срезким уменьшением активной поверхности носителя за счет уменьшения числа пор в носителе.
3.2.5 Исследование полноты сорбции меди от концентрации фоновых электролитов
Речные, морские, минеральные воды, рассолы, сточные воды представляют собой многокомпонентные системы, в которых макрокомпонентами являются ионы калия и натрия, а анионный состав макрокомпонентов - хлориды, сульфаты и в меньшей степени нитраты. Поэтому важно знать влияние матрицы анализируемого объекта на характер сорбции микрограммовых количеств меди.
Нами изучалось влияние хлорида натрия, нитрата натрия, сульфата натрия. Методика определения распределения меди была такая же, что и во всех проведенных ранее экспериментах. Результаты исследования представлены в таблицах 7-9 и на рис.6-8.
Показано, что хлорид натрия практически не влияет на сорбцию меди до концентрации 7 г/л.
Установлено, что заметное снижение степени сорбции меди наблюдается при концентрациях NaN03 превышающих более 6,5 г/л. Для Na2S04 снижение степени сорбции меди наблюдается уже при концентрациях 4 г/л. Такое поведение может быть объяснено возможностью образования ионом меди в среде сульфатов анионных сульфатных комплексов.
3.2.7 Селективность сорбента по отношению к меди в присутствии ионов Са+2 и Mg2+
Избирательная сорбция одних химических элементов в присутствии других основано на различии прочности и растворимости комплексов, селективностью фотометрической реакции.
8-оксихинолиновая группировка не отличается большой избирательностью. Об этом можно судить по химической активности самого 8-оксихинолина. Согласно литературным данным, 8-оксихинолин вступает во взаимодействие с 42 химическими элементами.
Влияние хлорида натрия на степень сорбции меди (V=l0,0мл; масса сорбента 0,2 г; рН=5,8-8,2; время контакта 30 мин.)
3.2.8 Методика фотометрического определения меди в природных и сточных водах
Аликвотную часть природной или сточной воды (табл. 12) отфильтровали от механических примесей (по мере необходимости), помещали в коническую колбу, добавляли 1 мл конц. азотной кислоты и 0,5 г персульфата аммония для разрушения органической матрицы. Раствор нагревали до кипения и оставляли на 1 час. После охлаждения пробу переносили в коническую колбу, растворами аммиака и уксусной кислоты создавали рН 5,8-8,2 и добавляли 0,3 г модифицированного сорбента. Сорбцию проводили в течение 30 мин при постоянном перемешивании. Затем сорбент отфильтровывали через фильтр средней пористости, количественно переносили в стакан, промывали дистиллированной водой, вводили горячий 10%-й раствор соляной кислоты и встряхивали в течение 30 мин. Охлажденный элюат отделяли от сорбента и переносили в мерную колбу емкостью 25 мл. В полученном растворе меди определяли фотометрическим методом с помощью ПАР .
ВЫВОДЫ
1. Осуществлено модифицирование анионита АВ-17 8 - оксихинолином.
2. Определены оптимальные условия сорбции и десорбции ионов меди на сорбенте.
3. Предложена аналитическая методика определения общего содержания меди в природных и сточных водах
4. Методом добавок «введено-найдено» установлено, что методика не имеет систематической ошибки, и относительное стандартное отклонение не превышает 0,1.
ЛИТЕРАТУРА
1. Золотов Ю.А. //Журнал аналитической химии. - 1995. - Т. 50. - С. 1333.
2. Золотов Ю.А. //Журнал аналитической химии. - 1995. - Т. 50. - С. 1237.
3. Кузьмин Н.М., Золотов Ю.А. Концентрирование следов элементов. -Наука: Москва, 1988.
4. Рунов В.К., Качин С.В.// Заводская лаборатория. - 1993. - Т. 59. - № 1.
5. Брыкина Г.Д., Марченко Д.О., Шпигун О.А. // Журнал аналитической химии. - 1995. - Т. 50. - С.484
6. Рунов В.К., Тропина В.В.. //Журнал аналитической химии.- 1996.-Т.51. -С. 71
7.Veack S. V. //Anal. Chim. Acta. - 1954.- v.l0.-p.48
8.Ермоленко И.H., Логнин М.Л., Гаврилов М.3.. //Журнал аналитической химии.- 1962- Т. 17-С.1035
9. Саввин С.Б., Михайлова А.В.. //Журнал аналитической химии. – 1962 -Т.17-С. 1035
10. Брыкина Г.Д., Крысина Л.С, Иванов В. М. //Журнал аналитической химии. - 1988. - Т. 43. - С. 1547.
П.Семенова А.А., Моросанова Е. И., Плетнев И. В., Золотов Ю.А. //-Журнал аналитической химии. - 1992 - Т. 47 - С. 1596
12.Иванов В.М, Морозко С.А., Золотов Ю.А.. // Журнал аналитической химии. - 1993. - Т.48 - С. 1389
И.Сухан В.В., Наджафова О.Ю., Запорожец О.А., Савранский И. В. // Химия и технология воды. - 1994. - Т. 16 - С. 139
14.Моросанова Е.И., Плетнев И.В., Соловьев В.Ю., Семенова Н.В., Золотов Ю.А. //Журнал аналитической химии. - 1994. - Т. 49 - С. 676
15. Швоева О.П., Дедкова В.П.,. Гитлиц Л.Г., Саввин СБ.. //Журнал аналитической химии. - 1997 - Т. 52 - С 89
16.Морозко С.А., Иванов В.М.. //Журнал аналитической химии. -1995. - Т. 50-С. 629
17.Шеховцова Т.Н., Чернецкая СВ., Белкова Н.В., Долманова И.Ф. // Журнал аналитической химии. - 1994 - Т.49-С. 789
18.Бусев А.И., Типцова Е.Г.,Иванов В.М. Руководство по аналитической химии элементов М.:Химия, 1978 - 421с.
19.Шеховцова Т.Н., Чернецкая СВ., Никольская Е.Б., Долманова И.Ф.. //Журнал аналитической химии.- 1994 - Т. 49 - С. 862
20. Шеховцова Т.Н., Чернецкая С. В., Белкова Н.В., Долманова И.Ф. //Журнал аналитической химии. - 1995 - Т.50 - С. 538
21..Тертых В.А., Белякова Л.А. Химические реакции с участием поверхности кремнезема. Киев: Наукова думка. 1991 С.564
22.Островская В.М..// Журнал аналитической химии. - 1977.- Т. 32.- С.1820
23. Назаренко В.А., Антонович В.П., Невская Е.М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах М.: Атомиздат, 1979.192с.
24.Сухан В.В., Запорожец О.А., Липковская Н.А., Погасни Л.Б., Чуйко А.А.. // Журнал аналитической химии -1994. - Т.49 - С. 700
25. Максимова И.М., Е.И.Моросанова Е.И., Кухто А.А., Кузьмин Н.М., Золотев Ю.А.. //Журнал аналитической химии . - 1994. - Т. 49 - С. 1210
26. Херинг Р. Хелатообразующие ионообменники/Пер. с нем. Барабанова В. А.; под ред. Картина В.А. и Давыдовой С.Л.. М.: Мир, 1971. 263 с.
27.Цыганкова Я.Я., Крагмалева В.Я., Синявский В.Г.— В кн.: Химически активные полимеры и их применение. Л.: Химия, 1969. с. 345
28.Синявский В.Г. Селективные иониты. Киев: Техника.- 1967.- 168 с.
29.Корреляции и прогнозирование аналитических свойств органических реагентов и хелатных сорбентов. Отв. Ред. Н.Н. Басаргин, Э.И. Исаев Москва: Наука, 1986- 195с.
ЗО.Сенявин М.М. Ионный обмен в технологии и анализе неорганических веществ. М.: Химия, - 1980. - 272с.
З1. Салдадзе К.М., Копылова-Валова В.Д. Комплексообразующие иониты (комплекситы). М.: Химия, 1980. 336 с.
32.Перрин Д. Органические аналитические реагенты/Пер. с англ. Ю.М.
33. Дедкова; под ред. Ю.А. Золотова. М.: Мир, 1967. 408 с. ЗЗ.Роговин 3.А. Химические превращения и модификация целлюлозы. М.: Химия, 1967, 175 с.
34.Морошкина Т.М., Сербиний А.М.— В кн.: Проблемы современной аналитической химии. Л.: Изд-во ЛГУ, 1977, выи. 2, с. 88-94.
35.Саввин С.Б. Органические реагенты группы арсеназо III. М.: Атомиздат, 1971.352 с.
36. Кубракова И.В., Антокольская И.И., Варшал Г.М., Мясоедоева Г.В.- В кн.: Методы выделения и определения благородных элементов. М..ТЕОХИ АН СССР, 1981, с. 14—17.
37. Дятлова Н.М., Темкина В.Я, Колпакова И.Д. Комплексоны. М.: Химия, 1970.417 с.
38. Ергожин Е.Е., Уткелов Б.А., Мухитдинова Б.А.— В кн.: Химия мономеров и полимеров. Алма-Ата: Фан, 1980, с. 72—89.
39.. Басаргин Н.Н., Розовский Ю.Г., Жарова В.М. и др.— В кн.: Органические реагенты и хелатные сорбенты в анализе минеральных объектов. М.: Наука, 1980, 254с.
40. Ионообменные методы очистки веществ Под ред. к.х.н. Г.А. Чикина и О.Н. Мягкова. Воронеж: Издательство Воронежского госуниверситета, 1984.- 268с.
41. Булатов М.И., Калинкин И.П., Практическое руководство по фотометрическим методам анализа. Л.: Химия, 1986, 432с.
42. Басаргин Н.Н. - В кн.: Теоретические и практические вопросы применения органических реагентов в анализе минеральных объектов. М.: Наука, 1976-27с.
43.Банковский Ю.А. 8-меркаптохинолин и его производные: Химия хелатных соединений. М.Наука, 1973-488с. 44.Инцеди Я. Применение комплексов в аналитической химии. М.: Мир,1979- 300с.
45. Пилипенко А.П. Органические реактивы в неорганическом анализе Киев: Высшая школа, 1970-216с.
46.Руддит Г.П. Органические аналитические реагенты. Рига: РГУ, 1971 150с.
47.Полянский Н.Г., Горбунов Г.В., Полянская М.Л. - В кн. Методы исследования ионитов. М.: Химия, 1976, с. 163-166.
48.3убанова Л.Б., Тевлина А.С., Даванков А.Б. Синтетические ионообменные материалы. М.Химия, 1978- 184с.
49. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1979.
50. Мясоедова Г.В., Савин СБ. Хелатообразующие сорбенты. М.: Наука, 1986г. - 324с.
51.Роговин 3.А. Химические превращения и модификация целлюлозы.М.: Химия, 1967, 175 с.
52.Тананаев О.А., Багдасаров Н.Н., Применение органических реагентов в электрофотометрии (часть вторая) - Махачкала , 1972 - 133с.
53.Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия М.: Химия, 1990.-480с.
54. Аналитическая химия редких элементов. Сборник научных трудов. Москва: Наука», 1988г.
55.3олотов Ю.А., Кузьмин Н.М. Концентрирование микроэлементов М.: Химия, 1982.- 288с.
56. Зырин Н.Г., Звонарева В.А. - В кн.: методы определения микроэлементов в природных объектах. Проблемы аналитической химии. ТЛИ. М., Наука, 1976-с.З-б.
57.Разнолигандные и разнометальные комплексы и их применение в аналитической химии М.: Химия- 1983- 254с.
58.Бек М. Химия равновесий реакций комплексообразования. М.: Мир, 1973-359с.
59.Бургер К. Органические реактивы в неорганическом анализе. М.: Мир, 1975с. 272с.