Соединения молибдованадофосфорных гетерополикислот с основными красителями в фотометрических определениях фосфора
Диссертация
Автор: Николаева, Дина Николаевна
Название: Соединения молибдованадофосфорных гетерополикислот с основными красителями в фотометрических определениях фосфора
Справка: Николаева, Дина Николаевна. Соединения молибдованадофосфорных гетерополикислот с основными красителями в фотометрических определениях фосфора : диссертация кандидата химических наук : 02.00.02 Ленинград, 1984 190 c. : 61 85-2/244
Объем: 190 стр.
Информация: Ленинград, 1984
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
Глава I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
11 Методы количественного определения фосфора
12 Фотометрические методы определения фосфат-иона II а/ "Желтые" формы фосфорсодержащих ГПК II б/ "Синие" формы фосфорсодержащих ГПК в/ Экстракционно-фотометрические методы определения фосфат-иона
13 Основные красители в аналитической химии гетерополисоединений
14 О строении и свойствах ГПС фосфора /У/
15 Комплексные соединения основными красителями
Введение:
В В Е Д Е Н И Е Фосфор один из жизнеобеспечивающих элементов. Он входит в состав белков и является важным компонентом катализаторов ьшогих технологических процессов. Присутствие фосфора в стали, в стеклах и других материалах формирует свойства этих веществ. Все это поро}вдает постоянный интерес разнообразных специалистов к определению содержания этого элемента. Для массовых определений малых количеств фосфора в различных объектах используют претогщественно фотометрические методы, основанные на свойствах его гетерополикислот. Особый интерес представляют соеданения последних с основными красителш.!и, отличающиеся очень высокими значениями молярного коэффициента поглощения 6 п 10 величина которого определяется числом молекул органического реагента, вовлеченных в состав ко1шлекса. Тем не менее практические возможности системы гетерополикислота-основный краситель почти не изучены. Широкому распространению этих методов препятствует тот факт, что в ходе анализа получены соединения разного состава, а значит и с переменным значением молярного коэффи1.1;иента поглощения. В последше годы для аналитического использования этих соединений много сделано ереванской школой аналитиков, возглавляемой В.М.Тараян. Опираясь на эти работы, мы предприняли исследование для изучения факторов, влияющих на состав соединений гетерополикислот с основными красителями с целью создания методики определения малых содержаний фосфора. Акту альность этой проблемы очевидна, так как с помощью названных методов можно определять не только малые концентрации элемента, но и абсолютно малые его количества, что делает эти методы во многих случаях незаменимыьш. Учитывая сложившееся в печати мнение о взаимосвязи между числом молекул основного красителя в составе комплекса и основностью гетерополикислоты, объектом исследования мы выбрали молибдованадофосфорные кислоты общего состава Пз-пОФК, где с увеличением п" на единицу можно было на единицу же повысить основность гетерополикислоты /от 3 при И О до 8 при И 4 и т.д./. Кроме того, известно, что гетерополисоединения в растворе образуются в присутствии большого избытка лиганда, ионы которого также формируют труднорастворимое соединение с красителем. Использование для определения фосфора более устойчивой в водных растворах молибдованадофос форной кислоты вместо молибдофосфорной дает возможность снизить избыток вводимого лиганда приблизительно в 25 раз. Это создает условия, способствующие получению осадка, менее загрязненого лигандом. Таким образом, цель работы состояла в том, чтобы установить закономерности взаимодействия молибдованадофосфорных гетерополикислот с переменным числом атомов ванадия во внутренней координационной сфере с рядом основных красителей, выявить условия, определяющие постоянное содержание молекул красителя в составе соединения с гетерополикислотой, и оценить возможность использования последнего для определения фосфат-иона в объектах разнообразного состава. Научная новизна работы состоит в том, что систематически изучено взаимодействие смешанной молибдованадофосфорной гетерополикислоты с рядом основных красителей в числе которых рода1лин бЖ, акридиновый оранжевый и метиленовый голубой использованы впервые Впервые проведено сравнительное изучение взаимодействия с основными красителями препараб тивной молибдованадофосфорной кислоты с переменным числом атомов ванадия и ее форьы, получаемой в условиях аналитического определения. Впервые рассмотрено влияние состава раст вора на взшшодействие гетерополикислот с основшлш красителями в реальных условиях анализа объектов. На этой основе разработаны аналитические методики определения фосфат-иона в различных объектах. Практическая ценность. Предлагаемые методики обеспечивают низкий предел обнаруления фосфора и являются единственно В03М0ЖНЫ1Ш в массовых анализах методами прямого фотометрического определения ультрамалых его количеств. Они могут быть использованы для определения содержания фосфат-иона в веществах высокой чистоты, а также в объектах, где количество ве щества ограничено, например в некоторых биопродуктах:.Принятые обозначения ГПС ГПК ГПА МФК ВФК ОК БЗ Ш МГ АО РбЖ ПВО МВФК/ан./ гетерополисоединение гетерополикислота гетерополианион молибдофосфорная кислота вольфрамофосфорная кислота основный краситель бриллиантовый зеленый кристаллический фиолетовый метиленовый голубой акридиновый орашкевый родамин 6Ж поливиниловый спирт молибдованадофосфорная кислота /"аналитичеекая" форма/ М2_.БфК(ико.) молибдована,цофосфорная кислота, выделенная в индивидуальном состоянии
Заключение:
ВЫВОДЫ
1. Сравнительное исследование взаимодействия препаратов КЛ фк (ик<.) / И = 1,3,5/ и МjjB^K/анв/ - формы, полученной в условиях аналитического определения, с рядом основных красителей /бриллиантовым зеленым, кристаллическим фиолетовым, акридиновым оранжевым, родамином 6Ж и метиленовым голубым/ позволило выявить закономерности формирования этих аналитически важных соединений.
2. В зависимости от техники исполнения - условий получения аналитической формы для фотометрического определения фосфат-иона в виде соединений молибдованадофосфорной кислоты с основными красителями /флотационно-фотометрическое, турбиди-метрическое и фотометрирование предварительно выделенных в твердую фазу, отцентрифугированных и растворенных в ацетоне комплексов/ изменяются состав и свойства образукяцихся соединений. Самый низкий предел обнаружения обеспечивает третий вариант.
3. Число молекул основного красителя в составе соединения СОЮ to '42-11 кн определяется свойствами органического реагента, растворителя и условиями синтеза ГПК. Наибольшее количество молекул красителя обнаружено в составе комплекса акридинового оранжевого с MjjB3K/aH j при выделении этого соединения в осадок (A0)g МцВ^/ан./* наименьшее - при флотации этилацетатом соединения с кристаллическим фиолетовым (КФ)2 Mj-j-ВФК/ан j.
4. Число молекул красителя одного типа в составе соединений (DKL и В.ФК одинаково при любом числе атомов ванадия во внутренней координационной сфере ГПС, а значит не зависит от основности ГПК.
5. На основании проведенного исследования даны рекомендации для рационального аналитического использования изученных соединений. Впервые рассмотрена взаимосвязь между стадиями получения гетерополикислоты и последующим усложнением ее до соединения с основным красителем в условиях анализа объектов. Установлено, что в реальных аналитических системах можно получить соединения MjjBMj с основными красителями количественно и того же состава. Это позволило разработать ряд методик определения фосфат-иона в конкретных объектах.
6. Показано, что предлагаемый метод может быть использован как контрольный при определении фосфора в сталях и сплавах на никелевой основе, в почвах. На примере анализа клеточной культуры, выращенной Институтом цитологии АН СССР, высокочистого селена, никелевых порошков показано, что метод является единственно возможным прямым фотометрическим
Л Л методом определения микроколичеств фосфора /10" -10 %/, а также анализа объектов, ограниченных по массе /полупроводниковых материалов/.
7. Разработана методика флотационно-фотометрического определения фосфат-иона в гидрометаллургических молибденовых концентратах в виде соединения MjjB3>Kj с акридиновым оранжевым. Предложен новый экспрессный способ разделения фосфора и молибдена в данных объектах, в основе которого леж жит экстракция ионов молибдена /У1/ хлороформным раствором купферона.
• 148 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе изучено взаимодействие в системе гетерополи-кислота - основный краситель, где в качестве основных красителей взяты бриллиантовый зеленый, кристаллический фиолетовый, метиленовый голубой, акридиновый оранжевый и родамин 6Ж, а ГПК - это семейство молибдованадофосфорных кислот общего состава / И = 1,3,5/. Рассмотрены ГПК двух типов: препаративные /предварительно выделенные в присталли-ческом состоянии ГПКдщд j и полученные в реальных условиях аналитического определения фосфора ГПК/^ Использовали следующие способы получения соединений типа (0К)т- ГОК • I/ выделение в осадок труднорастворимых в воде продуктов взаимодействия между основным красителем и ГПК; 2/ флотирование этих продуктов органическими реагентами из водных растворов на границе раздела двух фаз; 3/ получение продуктов взаимодействия в тех же системах в водных растворах в присутствии ПАВ.
В табл. 49 приводится состав всех изученных соединений. Полученные данные четко показали, что число взаимодействующих с молекул основного красителя не зависит от количества входящих в состав ГПК атомов ванадия, а в большей степени определяется свойствами органического реагента. Так, бриллиантовый зеленый и родамин 6Ж входят в состав сложного соединения в количестве четырех молекул, а кристаллический фиолетовый и метиленовый голубой - только трех. С помощью данных красителей не удалось обнаружить различия в поведении ГПК/ИНд j и ГПК/дд А вот реагент акридиновый оранжевый показал, что эти соединения не обладают идентичными свойствами. К ГПК/ИНд j координируется 4 молекулы акридинового оранжевого, а к ГПК/^ j - восемь.
|