Газорідинна хроматографія діалкілдитиокарбаматів металів та її використання в аналізі - Автореферат

Встановити можливість екстракційно-газохроматографічного визначення мікроконцентрацій Ніколу, Купруму, Кобальту, Паладію, Цинку, Кадмію, Меркурію, Плюмбуму у вигляді їх діалкілдитіокарбаматів в складних обєктах. Встановлено, що за невідтворюваність характеристик утримання на рівні 10-7 - 10-9 г металу в пробі відповідає процес адсорбції діалкілдитіокарбаматів поверхнею діатомітового носія. Розроблені методики, які базуються на використанні набивної колонки та полумяно-іонізаційного детектору і дозволяють здійснити селективне визначення Ніколу, Купруму, Паладію і Кобальту в сплавах різного складу в широкому інтервалі концентрацій металу (n?10% - n?10-3%). Показано, що асиметрична форма піків, зниження ефективності колонки, залежність часів утримання від концентрації металу в пробі, сорбція малих концентрацій хелату, ефекти насичення та памяті колонки призводять до зменшення відтворюваності, чутливості і точності методик визначення металів. Оптимізували такі параметри набивної колонки як діаметр скляної трубки (колонки 1, 5), ступень дезактивації поверхні носія (колонки 1, 2), полярність нерухомої фази (колонки 1, 3) та її вміст (колонки 1,4).Вперше здійснено систематичне дослідження симетрії піків, величин ВЕТТ і залежності часів утримання хелатів від концентрації металу в пробі для диметил-, діетил-, дибутил-, діізопропіл-, діізобутилдитіокарбаматів Цинку, Кадмію, Купруму, Ніколу, Паладію, Кобальту, Меркурію. Встановлено наявність екрануючого впливу розгалужених вуглеводневих радикалів ліганду на ступінь прояву залежності часів утримання та симетрію піків. Незалежно від будови ліганду відзначено різьке зростання характеристик утримання діалкілдитіокарбаматів Цинку та Кадмію в інтервалі малих концентрацій металу, яке призводить до неможливості проведення їх надійної ідентифікації. На підставі виконаного порівняння величин межі виявлення діалкілдитіокарбаматів одержані ряди хроматографічності, відповідно яким природа металу і повязані з нею хроматографічні характеристики хелатів (Ni <Pd <Cu ~ Co <Zn <Cd <Hg), а також будова ліганду (ДІБДТК <ДІПДТК ~ ДЕДТК <ДМДТК) впливають на ступінь прояву адсорбції на міжфазних поверхнях. Показано, що використання короткої кварцевої капілярної колонки дозволяє виключити залежність часів утримання хелатів від концентрації металу в пробі та зменшити величину межі виявлення Ніколу, Паладію, Купруму, Кобальту та Цинку у вигляді їх діетил-та діізобутилдитіокарбаматів до 10-11 - 10-10 г.

1. Вперше здійснено систематичне дослідження симетрії піків, величин ВЕТТ і залежності часів утримання хелатів від концентрації металу в пробі для диметил-, діетил-, дибутил-, діізопропіл-, діізобутилдитіокарбаматів Цинку, Кадмію, Купруму, Ніколу, Паладію, Кобальту, Меркурію. Встановлено наявність екрануючого впливу розгалужених вуглеводневих радикалів ліганду на ступінь прояву залежності часів утримання та симетрію піків. Незалежно від будови ліганду відзначено різьке зростання характеристик утримання діалкілдитіокарбаматів Цинку та Кадмію в інтервалі малих концентрацій металу, яке призводить до неможливості проведення їх надійної ідентифікації.

2. На підставі виконаного порівняння величин межі виявлення діалкілдитіокарбаматів одержані ряди хроматографічності, відповідно яким природа металу і повязані з нею хроматографічні характеристики хелатів (Ni < Pd < Cu ~ Co < Zn < Cd < Hg), а також будова ліганду (ДІБДТК < ДІПДТК ~ ДЕДТК < ДМДТК) впливають на ступінь прояву адсорбції на міжфазних поверхнях. Встановлено, що структура діалкілдитіокарбаматів зумовлює їх відносне утримання. В ряду діалкілдитіокарбаматів одного металу послідовність виходу відповідає молекулярним масам хелатів.

3. Оптимізовані параметри набивної колонки (діаметр, ступінь дезактивації поверхні носія, полярність і вміст нерухомої фази), а також умови визначення (природа і швидкість газу носія, температурна програма) діетил- та діізобутилдитіокарбаматів Купруму, Ніколу, Паладію та Кобальту. Встановлено, що процес адсорбції хелатів поверхнею діатомітового носія відповідає за їх необоротне утримання в хроматографічній колонці, а адсорбція поверхнею полярної нерухомої фази є частково оборотною.

4. Показано, що використання короткої кварцевої капілярної колонки дозволяє виключити залежність часів утримання хелатів від концентрації металу в пробі та зменшити величину межі виявлення Ніколу, Паладію, Купруму, Кобальту та Цинку у вигляді їх діетил- та діізобутилдитіокарбаматів до 10-11 - 10-10 г.

5. Досліджені аналітичні характеристики полумяно-іонізаційного, полумяно-фотометричного і електронно-захоплювального детекторів. Встановлені фактори, які визначають відгук зазначених детекторів до діалкілдітіокарбаматів металів.

6. Розроблені селективні методики визначення Купруму, Ніколу, Паладію і Кобальту у вигляді їх діалкілдитіокарбаматів, засновані на поєднанні набивної колонки і полумяно-іонізаційного детектору. Запропоновані методики дозволяють проводити одночасне визначення металів в інтервалі n?10% - n?10-3% у сплавах.

7. На основі поєднання капілярної колонки і електонно-захоплювального детектору розроблені методики одночасного визначення Цинку, Купруму, Ніколу і Кобальту у вигляді діетилдітіокарбаматів в біологічних та інших природних обєктах. Методика характеризується низькими величинами межі виявлення: 0,03 (Ni); 0,07 (Cu); 0,2 (Co); 1 ( Zn) мкг/мл органічного екстракту, експресністю і простотою виконання.

1. Чеботарев А.Н., Ковальчук Т.Н. Особенности газохроматографического определения диалкилдитиокарбаматов некоторых d-металлов // Укр. Хим. журн. - 2000. - Т.66, №10. - С.76-80.

2. Чеботарев А.Н., Ковальчук Т.Н. Газохроматографическое определение меди, никеля и кобальта в промышленных объектах // Известия ВУЗОВ. Химия и хим. технология. - 2000. - Т.43, №4. - С. 26-30.

3. Чеботарев А.Н., Ковальчук Т.Н. Экстракционно-газохроматографическое определение палладия в серебре и его солях // Вопросы химии и хим. технологии. - 2000. - №1. - С.95-97.

4. Ковальчук Т.М., Чеботарьов О.М. Чутливість полумяно-іонізаційного, електронно-захватного і полумяно-фотометричного детекторів до діалкілдитіокарбаматів міді, нікелю та кобальту // Вісник Одеського національного університету. Сер.: хім. - 2000. - Т.5, №2. - С.114 - 118.

5. Ковальчук Т.М., Чеботарьов О.М. Вплив умов газохроматографічного визначення на ступінь розділення діалкілдитіокарбаматів міді та нікелю // Зб. праць 2-го Західноукраїнського симпозиуму з адсорбції та хроматографії. - Львів. - 2000. - С.88-90.

6. Ковальчук Т.М., Чеботарьов О.М.// Газохроматографічне визначення важких металлів в обєктах навколишнього середовища у вигляді їх діалкілдитіокарбаматів.// Всеукраїнська конференція з аналітичної хімії присвячена 90-річчю від дня народження члена кореспондента НАН України В.А.Назаренка. - Ужгород. - 1998. - С. 71.

7. Kovalchuk T.N., Chebotarev A.N.// Gas chromatography of volatile metal chelats. Validation of analytical method// Analytical Russian-German-Ukrainian Symposia (ARGUS). - Odessa(Ukraine). -1999. - Р.52.

8. Ковальчук Т.Н., Чеботарев А.Н// Применение диалкилдитиокарбаматов для газохроматографического определения металлов в виде их летучих хелатов.// VII Всероссийская конференция “Органические реагенты в аналитической химии”. - Саратов (Россия). - 1999. - С.253.

9. Ковальчук Т.Н.// Диалкилдитиокарбаматы как реагенты для газохроматографического определения металлов.// II конференция молодых ученых и студентов-химиков Южного региона Украины. - Одесса. - 1999. - С.3.

10. Ковальчук Т.Н., Чеботарев А.Н. Применение газохроматографического метода в анализе сталей и сплавов на основе алюминия и серебра // Всероссийская конференция “Химический анализ веществ и материалов”. - Москва (Россия). - 2000. - С. 253.

11. Ковальчук Т.Н., Чеботарев А.Н. Факторы, определяющие характеристики методик газохроматографического определения металлов // Всеукраинская конференция по аналитической химии посвященная 100-летию со дня рождения профессора М.П.Комаря. - Харьков. - 2000. - С. 264.

Размещено на .ru