АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 542.61+543.426+546.683

Дж.А. Микаелян, В.Ж. Арцруни, Н.О. Геокчян, А.Г. Хачатрян

Нильский синий Б - реагент для
экстракционно-флуориметрического определения
таллия в оксидно-марганцевых рудах

(Представлено академиком Р.С. Вартаняном 27/VI 2000)

   Таллий принадлежит к практическим важным элементам и его применение в самых различных областях науки и техники общеизвестно. При этом содержание данного элемента в земной коре крайне мало, поэтому разработка избирательных, экспрессных, высокочувствительных, надежных и точных методов определения малых количеств таллия представляется задачей весьма актуальной. В последние годы для определения микрограммовых количеств ряда элементов, в том числе таллия, получили достаточно широкое распространение экстракционно-фотометрические методы с применением органических красителей. Выбор в качестве регентов органических основных красителей особенно важен именно именно в экстракционно-    ,2cmфлуориметрическом анализе, превосходящем по чувствительности соответствующие фотометрические и экстракционно-фотометрические методы на 2-3 порядка.
    Из органических флуоресцентных реагентов своей чувствительностью и избирательностью особо выделяются органические основные красители, обладающие "жесткой" структурой и содержащие гетероатомы серы, кислорода и азота.
   С целью разработки высокочувствительных экстракционно-   ,3cm флуориметрических методов определения таллия нами впервые изучены органические основные красители различных классов: акридинового [1], азинового [2-3] и оксазинового [4]. Было показано, что структура и кислотно-основные свойства основных красителей с целью установления упомянутых закономерных взаимосвязей.
+    Ранее краситель оксазинового ряда нильский синий Б был использован для экстракционно-фотометрического определения таллия [5].
   Настоящее исследование посвящено экстракционно-флуориметрическому изучению взаимодействия хлоридного ацидокомплекса таллия (III) с нильским синим Б, формула которого приводится ниже:
   

   Предварительные эксперименты показли, что указанный краситель взаимодействыет с таллием (III) в солянокислой среде, образуя сложное внешнесферное комплексное соединение - хлороталлат (III) нильского синего Б, который практически количественно извлекается в органическую фазу изоамилацетатом.

 

 

Спектры возбуждения (1) флуоресценции (2) изоамилацетатных экстрактов ионного
ассоциата хлороталлата нильского синего Б и спектр флуоресценции (3) "холостого"
экстракта; pH 1,0 по соляной кислоте; C(красителя)=2,0?10-5 моль/л.

   На рисунке показаны спектры возбуждения и флуоресценции изиамилацетатных экстрактов образующегося ионного ассоциата и спектр флуоресценции изоамилацетатных экстрактов образующегося ионного ассоциата и спектр флуоесценции "холостого" экстракта, полученные на спектрофлуориметре Перкин-Элмер MPF-43B. Максимум на спектрах интенсивности флуоресценции (яркости свечения) изоамилацетатных экстрактов хлороталлата нильского синего Б наблюдается при длине волны 665 нм.
   Для выяснения оптимальных условий экстракции была изучена зависимость интенсивности флуоресценции органических экстрактов от кислотности водной фазы. Максимальные значения интенсивности флуоресценции обеспечиваются при pH 1,0 по соляной кислоте. высокое значение коэффициента распределения ионного ассоциата между водной и органической фазами позволяет ограничиться однократной экстракцией для количественного извлечения хлороталлата нильского синего Б.
   Степень извлечения K=96,8% определена методом повторных экстракций. Оптимальная концентрация красителя (2,0-6,5)10-5 моль/л.
   Оптическая плотность и интенсивность флуоресценции изоамилацетатных экстрактов хлороталлата нильского синего Б не изменяются в течение 10-12ч.
   Прямолинейная зависимость между интенсивностью флуоресценции органических экстрактов и содержанием таллия (III) в водной фазе соблюдается в интервале содержаний 0,5-12,0 мкг в 10 мл.
   В оптимальных для образования и экстракции хлороталлата нильского синего Б условиях было изучено поведение большого числа сопутствующих и мешающих определению таллия ионов.
   Эксракционно-флуориметрическому определению микрограммовых количеств таллия мешают соизмеримые количества золота (III), платины (IV), палладия (II), сурьмы (V), ртути (II).
   На основании полученных экспериментальных данных нами разработана методика экстракционно-флуориметрического определения микроколичеств таллия в оксидных марганцевых рудах.
   Выполнение определения. Навеску (0,5-1,0)г тонкоизмельченного препарата руды обрабатывают при помощи 10 мл концентрированной азотной кислоты в конической колбе вместимостью 100 мл. После разложения пробы раствор упаривают досуха, производят удаление оксидов азота, приливают 25 мл 3,0 моль/л соляной кислоты, 1,0 мл 10%-ного раствора нитрита натрия и оставляют на 5-10 мин. Избыток нитрита натрия удаляют, добавляя 0,5 мл насыщенного раствора мочевины. Аликвотный объем раствора переносят в делительную воронку, доводят кислотность до pH 1,0 прибавлением соляной кислоты и приливают 1,0 мл 0,05%-ного раствора нильского синего Б. Доводят объем водной фазы до 10,0 мл при помощи 0,1 моль/л раствора соляной кислоты и экстрагируют равным объемом изоамилацетата в теение 1-2 мин.
   После разделения фаз измеряют интенсивность флуоресценции изоамилацетатного экстракта на спектрофлуориметре при длине волны 665 нм. Содержание таллия в образце руды определяют с помощью предварительно полученного градуировочного графика или методом добавок.
   В стандартном образце оксидной марганцевой руды с аттестованым паспортным содержанием таллия 0,042% найдено по предлагаемой методике (0,040±0005)% при степени надейности P=0,95 и числе параллельных определений n=5.

   Ереванский государственный университет
   Государственный инженерный университет Армении
 

 

Литература

     1. Григорян Л.А., Арцруни В.Ж., Тараян В.М. - Арм. хим. журн., 1973. Т. 28. № 3. С. 188.
     2. Микаелян Дж.А, Арцруни В.Ж., Хачатрян А.Г. - ЖАХ. 1989. Т. 44. № 4. С. 749.
     3. Микаелян Дж.А, Арцруни В.Ж., Хачатрян А.Г. - Арм. хим. журн., 1989. Т. 42. № 9. С. 568.
     4. Микаелян Дж.А, Арцруни В.Ж., Хачатрян А.Г. - Хим. журн. Армении. 1995. Т. 48. № 1-3. С. 122.
     5. Тараян В.М., Овсепян Е.Н., Арцруни В.Ж. - Арм. хим. журн., 1969. Т. 22. № 11. С. 992.