Перевірка адитивності аналітичного сигналу при спектрофотометричному визначенні сумарного вмісту Cu(II), Co(II), Ni(II), Pb(II), Zn(II) з використанням індикаторних плівок

  • Elena A. Reshetnyak Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна https://orcid.org/0000-0002-6826-2790
  • Valeriy N. Shevchenko Харківського науково-дослідного експертно-криміналістичного центру МВС України https://orcid.org/0000-0002-4717-0037
  • N. M. Lysak Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна https://orcid.org/0000-0001-5338-4704
  • Nataliya A. Nikitina Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна https://orcid.org/0000-0002-8792-4403
Ключові слова: сума металів, желатинова плівка, адитивність аналітичного сигналу, статистичні критерії, твердофазна спектрофотометрія, візуальна колориметрія

Анотація

Статистичні 3s- та t-критерії застосували для перевірки адитивності світлопоглинання іммобілізованих в желатиновій плівці комплексів 4-(2-піридилазо)-резорцину (ПАР) з іонами металів Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II), Pb(II), що знаходяться як у рівних концентраціях, так і в різних співвідношеннях їхніх молярних концентрацій, на всьому діапазоні вмісту металів, що визначають. У якості прозорого полімерного сорбенту використовували фотографічну плівку для офсетного друку фірми Agfa, з желатинового шару якої було видалено галогеніди Аргентуму. Вилучення реагенту в желатиновий шар фотоплівки проводили з водного розчину ПАР (1 ммоль/л) протягом 45 хв; плівки з реагентом витримували у розчині солей металів протягом 15 хв. Світлопоглинання плівок з металокомплексами червоного кольору вимірювали відносно жовтої плівки з реагентом на спектрофотометрі Hitachi U-2000 та фотоколориметрі КФК-3.

Готували два типи розчинів в діапазоні концентрацій (0.25–6.5) · 10-5 моль/л — розчини індивідуальних солей металів та розчини, що містять п’ять іонів металів одночасно. Спосіб І: концентрацію іонів металів в індивідуальних розчинах (с) задавали рівною сумарної концентрації металів в їхній суміші (сΣ), при цьому концентрації металів у суміші були рівними (сΣ/5). Спосіб ІІ: концентрації іонів металів в індивідуальних розчинах задавали такими ж, які були у суміші, при цьому співвідношення концентрацій металів у розчинах їхньої суміші варіювали. У розчини занурювали по 3-5 зразків модифікованих плівок, які після висушування на повітрі фотометрували в діапазоні довжин хвиль 480-580 нм з шагом 5 нм. Результати вимірювань усереднювали та розраховували дисперсії для індивідуальних та сумарних сигналів.

Співставляли узагальнений аналітичний сигнал від суми металокомплексів (АΣ) та суму аналітичних сигналів від індивідуальних металокомплексів (ΣА). У випадку використання 3s-критерія, відхилення від адитивності сумарного сигналу приймали статистично незначимим, якщо розраховані різниці (| AΣ – ΣА/n | або | AΣ – ΣА |) не перевищували потроєне стандартне відхилення сумарного сигналу. У випадку використання t-критерія Стьюдента, співставляли критичне значення (tкрит=t0.01,f) та значення критерію, що розраховане на основі експериментальних даних. Було встановлено, що на всьому діапазоні вмісту металів, при усіх довжинах хвиль статистично значимих відхилень від адитивності світло поглинання метало комплексів, що іммобілізовано у плівці, не виявлено.

Індикаторні плівки використовували для спектрофотометричного та візуально-тестового визначення сумарного вмісту Cu(II), Co(II), Ni(II), Pb(II), Zn(II) в пробах природної води. Правильність визначень доказали методом атомно-абсорбційної спектрометрії.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

Funkcionalizaciya poverhnosti cellyulozy' tiosemikarbazidny'mi gruppami s cel'yu sozdaniya sorbenta dlya koncentrirovaniya i opredeleniya tyajely'h metallov v vodah / Dj.N. Konshina, Z.A. Temerdashev, V.V. Konshin, E.I. By'shkina // Analitika i kontrol'. – 2013. – Vol. 17, № 4. – S. 393-400. [In Russian]

Lei Wang Simultaneous detection of trace metal ions in water by solid phase extraction spec-troscopy combined with multivariate calibration / Lei Wang, Peng Cao, Wei Li [et al] // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 2016. – Vol. 159. – P. 151-156.

Shvoeva O.P. Effect of complexants on the adsorption and color reactions of lanthanum(III), uranium(VI), thorium(IV), and zirconium(IV) with Arsenazo M in the solid phase of an ANKB-50 fibrous ion-exchanger / O.P. Shvoeva, V.P. Dedkova, S.B. Savvin // Journal of Analytical Chemistry. – 2006. – Vol. 61, № 3. – P. 219-224.

Shvoeva O.P. Sorption-spectroscopy and test determination of uranium(VI) and iron(III) from a single sample on the solid phase of fiber materials filled with an AB-17 ion exchanger / O.P. Shvoeva, V.P. Dedkova, S.B. Savvin // Journal of Analytical Chemistry. – 2013. – Vol. 68, № 10. P. 880-884.

Kostenko E.E. Himiko-analitychni vlastivosti sul'foftaleinovyh barvnykiv, immobilizovanih na anioniti AV-17×8 ta ih vikoristannya v analizi harchovyh ob’ektiv / E.E. Kostenko // Methods and Objects of Chemical Analysis. – 2011. – Vol. 6, № 1. – S. 56-70. [In Ukranian]

Adsorption-Photometric and Test Determination of Copper Using Silica Gel Sequentially Modified with Polyhexamethylene Guanidine and Bathocuproinedisulphonic Acid / V.N. Losev, S.L. Didukh, A.K. Trofimchuk, O.A. Zaporozhets // Adsorption Science & Tech-nology. – 2014. – Vol. 32, Issue 6. – P. 443-452.

Morosanova E.I. Silica and silica-titania sol-gel materials: Synthesis and analytical application / E.I. Morosanova // Talanta. – 2012. – Vol. 102. – P. 114-122.

Indikatornaya bumaga dlya kontrolya summarnogo soderjaniya tyajelyh metallov v vodnyh sredah / E.A. Reshetnyak, V.N. Shevchenko, V.M. Ostrovskaya [et al] // Voda. Himiya i eko-logiya. – 2015. – № 2. – S. 65-71. [In Russian]

Razdel'noe sorbcionno-spektroskopicheskoe opredelenie Pb(II), Mn(II), Co(II), Ni(II), Cd(II), Cu(II), Zn(II) v ih smesi s ispol'zovaniem reagentnoy indikatornoy bumagi / E.A. Reshetnyak, V.N. Shevchenko, I.O. Pastushkina [et al] // Kharkov University Bulletin. – 2013. – № 1085. Chemical Series. Issue. 22(45) – S. 210-219. [In Russian]

Marakaeva A.V. Test-sistemy dlya opredeleniya summy tyajelyh metallov v vodah / A.V. Marakaeva, M.K. Gabidulina, E.P. Li [i dr] // Voprosy biologii, ekologii, himii i meto-diki obucheniya. - 2017. - Vyp. 19. - S. 70-72.

Indikatornye trubki na osnove polidentatnyh gidrazon- i formazan-diasorbov dlya opre-deleniya metallov v vode / V.M. Ostrovskaya, L.K. Shpigun, E.A. Reshetnyak [et al] // Voda. Himiya i ekologiya. – 2017. – № 7. – S. 72-80. [In Russian]

Vuković J. Characterization of disposable optical sensors for heavy metal determination / J. Vuković, M.A. Avidad, L.F. Capitán-Vallvey // Talanta. - 2012. - 94. - P. 123-132.

Gavrilenko N.A. A colorimetric sensor based on a polymethacrylate matrix with immobilized 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol for the determination of cobalt / N.A. Gavrilenko, N.V. Saran-china, M.A. Gavrilenko // Journal of Analytical Chemistry. – 2015. – Vol. 70, № 12. – P. 1475-1479.

Indikatornye plenki na osnove jelatinovogo gelya dlya opredeleniya Со(II), Cu(II), Pb(II), Cd(II), Ni(II), Zn(II), Fe(ІІІ), Al(III), Ва(II), Sr(II) i SO42ˉ / E.A. Reshetnyak, N.V. Ivchenko, N.A. Nikitina, T.B. Pochinok // Methods and Objects of Chemical Analysis. – 2012. – Vol. 7, № 4. – S. 192-201. [In Russian]

Reshetnyak E.A. Photometric determination of aqueous cobalt(II), nickel(II), copper(II) and iron(III) with 1-nitroso-2-naphtol-3,6-disulfonic acid disodium salt in gelatin films / E.A. Re-shetnyak, N.V. Ivchenko, N.A. Nikitina // Cent. Eur. J. Chem. – 2012 – Vol. 10, № 5. – P. 1617-1623.

Jelatinovaya plenka s immobilizovannym eriohromcianinom R - tverdofaznyy reagent dlya opredeleniya alyuminiya (III) / E.A. Reshetnyak, N.V. Ivchenko, V.N. Shevchenko, N.A. Nikitina // Visnik Donec'kogo nacional'nogo universitetu. – 2014. – № 1. Seri'ya A Pri-rodnichi' nauki. – S. 170-175. [In Russian]

Vizual'noe test-opredelenie Pb(II) s ispol'zovaniem indikatornoy jelatinovoy plenki / P.V. An-isimovich, Z.A. Temerdashev, T.B. Pochinok [et al] // Analitika i kontrol'. – 2014. – Vol. 17, № 4. – S. 328-337. [In Russian]

Sorbcionno-rentgenofluorescentnoe opredelenie Pb(II) na jelatinovyh plenkah, modificiro-vannyh brompirogallolovym krasnym / T.B. Pochinok, P.V. Anisimovich, L.V. Vasil'eva [et al] // Sorbcionnye i hromatograficheskie processy. – 2017. – Vol. 17, № 3. – S.388-397. [In Russian]

Solvatochromic and protolytic properties of the indicators in the solidified gelatin gel medium / O.Yu. Konovalova, E.A. Reshetnyak, T.B. Pochinok [et al] // Colloids and Surfaces A. – 2017. – Vol. 529. – P. 26-32.

Vershinin V.I. Vyyavlenie otkloneniy ot additivnosti v spektrofotometricheskom analize nerazdelennyh smesey / V.I. Vershinin, I.V. Vlasova, T.G. Cyupko // Methods and Objects of Chemical Analysis. – 2010. – Vol. 5, № 4. – S. 226-234. [In Russian]

Vlasova I.V. Methodology of the spectrophotometric analysis of mixtures of organic sub-stances: Nonadditivity of light absorption / I.V. Vlasova, V.I. Vershinin, T.G. Cyupko // Jour-nal of Analytical Chemistry. – 2011. – Vol. 66, № 1. – P. 22-30.

Vershinin V.I. Total indices as tool to estimate sum content of similar analytes / V.I. Ver-shinin // Talanta. – 2015. – Vol. 131. – P. 232-300.

Vershinin V.I. Opredelenie summarnogo soderjaniya odnotipnyh vesch'estv (teoriya inte-gral'nyh pokazateley): monografiya / V.I. Vershinin; [vstup. st. akad. RAN YU.A. Zolotova]. – Omsk: Izd-vo Om. gos. un-ta, 2016. – 288 s. [In Russian]

Vershinin V.I. Group formation and choice of standard substances in the determination of to-tal concentrations of similar compounds as total indices / V.I. Vershinin // Journal of Analyti-cal Chemistry. – 2017. – Vol. 72. № 9. – P. 947-956.

Proverka additivnosti analiticheskogo signala pri opredelenii summarnogo soderjaniya met-allov s ispol'zovaniem tverdofaznyh reagentov / E.A. Reshetnyak, V.N. Shevchenko, N.A. Nikitina [et al] // Methods and Objects of Chemical Analysis. – 2012. – Vol. 8, № 1. – S. 14-23. [In Russian]

F. Umland, A. Yanssen, D. Thierig, G. Wünsch. Theorie und Praktische. Anwendung von Komplexbildnern (Akademische Verlagsgesellschaft, Frankfurt, 1971)

Опубліковано
2018-09-03
Цитовано
Як цитувати
Reshetnyak, E. A., Shevchenko, V. N., Lysak, N. M., & Nikitina, N. A. (2018). Перевірка адитивності аналітичного сигналу при спектрофотометричному визначенні сумарного вмісту Cu(II), Co(II), Ni(II), Pb(II), Zn(II) з використанням індикаторних плівок. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Хімія», (30), 67-78. https://doi.org/10.26565/2220-637X-2018-30-07