способ определения серебра

Формула изобретения

Способ определения серебра, включающий приготовление раствора серебра (1), переведение его в комплексное соединение и измерение интенсивности люминесценции, отличающийся тем, что серебро выделяют из растворов силикагелем, химически модифицированным меркаптогруппами, и измеряют интенсивность люминесценции комплекса серебра (I) с меркаптогруппами на поверхности силикагеля при 77К при облучении ультрафиолетовым светом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области аналитической химии элементов, а именно к методам определения серебра, и может быть использовано при определении серебра в природных водах и технологических растворах.

Для определения серебра в объектах различного вещественного состава используется простой в аппаратурном оформлении, достаточно чувствительный и селективный люминесцентный метод.

Известен способ флуориметрического определения серебра, основанный на образовании флуоресцирующего ассоциата между иодидным комплексным анионом серебра и катионом красителя бриллиантового зеленого [Kobasakalis Vassilioss. Fluorimetric determination of silver with brilliant green in aqueous systems and its application in photographic fixing solutions // Anal. Lett. 1994. V.27. №14. P.2789-2796]. Способ предусматривает выполнение следующих операций: к раствору, содержащему ионы серебра, добавляют H₂ SO₄ или NaOH до рН 3, прибавляют 1 мл KJ (5 г/л) и 0,75 мл J₂ (1 г/л), разбавляют водой до 50 мл, выдерживают 10 мин и измеряют интенсивность флуоресценции при длинах волн возбуждения и испускания 256 нм и 521 нм соответственно.

К недостаткам способа можно отнести многостадийность, использование разнообразных реактивов.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемым результатам является способ определения серебра [Oue M., Kimura К., Shono Т. Extraction-spectrofluorimetric determination of silver ion using benzothiacrown ether and eosin. //Analyst. 1988. V.113. №4. P.551-553]. Способ основан на использовании ион-парной системы, включающей бензатиакраунэфир (I) (2,3-бензо-7,10,13-тритиа-1,4-диоксациклопентадека-2-ен) в качестве лиганда и эозин (II) (2,4,5,7-тетрабромфлуоресцеин) в качестве флуоресцирующего иона. К раствору пробы, содержащей 1-20 мкг серебра, прибавляют 0,1 мл 9,24·10^-4 М раствора I, 1,8 мл боратно-фосфатного раствора с рН 8,6 и 3 мл воды, экстрагируют 5 мл 5·10^-6 М раствором II в дихлорэтане. Экстракт отделяют и определяют интенсивность флуоресценции при длинах волн возбуждения и излучения 536 нм и 558,8 нм соответственно. Градуировочный график линеен в диапазоне концентраций серебра 2-15 нг/мл.

Техническим результатом является упрощение методики, снижение относительного предела обнаружения, расширение диапазона определяемых концентраций.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения серебра, включающем приготовление раствора серебра (I), переведение его в комплексное соединение и измерение интенсивности люминесценции, новым является то, что серебро выделяют из растворов силикагелем, химически модифицированным меркаптогруппами, и измеряют интенсивность люминесценции комплекса серебра (I) с меркаптогруппами на поверхности силикагеля при 77К при облучении ультрафиолетовым светом.

В исследуемый раствор с рН 2-7, содержащий серебро, вносят сорбент - силикагель, химически модифицированный меркаптогруппами, интенсивно перемешивают в течение 5 мин, растворы декантируют, сорбент помещают в стальную кювету, охлаждают до температуры жидкого азота и измеряют интенсивность люминесценции при 560 нм.

Сущность способа заключается в том, что находящееся в растворе серебро в широком диапазоне рН 2-7 количественно извлекается силикагелем, химически модифицированным меркаптогруппами. В процессе сорбции серебра на поверхности сорбента образуются комплексные соединения серебра с меркаптогруппами, ковалентно закрепленными на поверхности силикагеля. Данные поверхностные комплексы, охлажденные до температуры жидкого азота (77К), обладают интенсивной люминесценцией при их облучении ультрафиолетовым светом.

Сорбция в статическом режиме протекает быстро (время установления сорбционного равновесия составляет 2-3 мин) и количественно (коэффициент распределения достигает 1·10⁴ см³/г), что позволяет сконцентрировать и полностью извлечь серебро даже из очень разбавленных растворов в динамическом режиме. Предел обнаружения серебра при навеске сорбента 0,1 г составляет 0,5 мкг. Относительный предел обнаружения серебра при использовании 10 мл раствора составляет 0,05 мкг/мл.

В предлагаемом способе содержание серебра в произвольном объеме раствора должно быть не менее 0,5 мкг. Данное количество серебра на 0,1 г сорбента является той минимальной концентрацией, которую удается зарегистрировать на существующих приборах относительно сигнала фона. Градуировочный график линеен в диапазоне 0,1-100 мкг серебра на 0,1 г сорбента. При использовании 100 мл и 1000 мл раствора относительный предел обнаружения соответственно снижается до 5·10^-3 и 5·10^-4 мкг/мл.

Пример 1 (прототип). В градуированную пробирку вводят раствор, содержащий 2 мкг серебра, прибавляют 0,1 мл 9,24·10 ^-4 М раствора II, 1,8 мл боратно-фосфатного раствора с рН 8,6 и 3 мл воды, экстрагируют 5 мл 5·10^-6 М раствором I в дихлорэтане. Органическую фазу отделяют, переносят в кювету и измеряют интенсивность люминесценции при 558,8 нм. Количество серебра находят по градуировочному графику. Найдено 1,40±0,08 мкг.

Пример 2 (предлагаемый способ). К раствору, содержащему серебро в количестве 1,0 мкг в 10 мл, прибавляют 0,1 г сорбента - силикагеля, химически модифицированного меркаптогруппами, перемешивают в течение 5 мин, раствор декантируют, сорбент переносят в кювету, охлаждают до температуры жидкого азота и измеряют интенсивность люминесценции при 560 нм. Количество серебра находят по градуировочному графику. Найдено 1,0±0,2 мкг.

Пример 3 (предлагаемый способ). 1 л раствора, содержащий 1 мкг серебра, пропускают через хроматографическую колонку, содержащую 0,1 г сорбента, со скоростью 1 мл/мин, промывают водой. Сорбент вынимают из колонки, переносят в кювету, охлаждают до температуры жидкого азота и измеряют интенсивность люминесценции при 560 нм. Содержание серебра находят по градуировочному графику. Найдено 0,95±0,05 мкг.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять серебро в количестве 0,1-100 мкг при использовании 0,1 г сорбента. Способ характеризуется простотой выполнения и не требует использования дорогостоящего оборудования. Получаемые сорбаты устойчивы длительное время без изменения их спектрально-люминесцентных характеристик.