Паладійкомплексні хімічні модифікатори у визначенні металів електротермічним атомно-абсорбційним методом - Автореферат

Електротермічний атомно-абсорбційний метод визначення мікрокількостей металів у складних багатокомпонентних системах ускладнений систематичними перешкодами навіть із використанням найсучаснішої апаратури, що відповідає вимогам концепції стабілізованої за температурою печі із платформою. Для усунення впливу основи й поліпшення метрологічних характеристик методик використовують хімічні модифікатори (сполуки, що вносяться в графітовий атомізатор одночасно з аналізованою пробою і дозволяють різко зменшити матричні впливи). Дисертаційна робота виконувалася на кафедрі аналітичної хімії Донецького національного університету відповідно до науково-дослідної тематики кафедри й держбюджетних тем №98-1вв/9 (№ держреєстрації 0198U005560) “Розробка експресних методик і методик з підвищеною точністю визначення ртуті й інших токсикантів у харчових продуктах і обєктах навколишнього середовища”. Теоретичне узагальнення й нове вирішення наукової проблеми хімічної модифікації процесів утворення вільних атомів елементів, що визначаються, у графітових печах з використанням хімічних модифікаторів(ХМ) на основі комплексних сполук Pd(ІІ) з органічними полідентатними лігандами з метою поліпшення метрологічних характеристик і розширення аналітичних можливостей електротермічного атомно-абсорбційного методу визначення домішок металів у складних багатокомпонентних обєктах. Вперше запропоновано використовувати як хімічні модифікатори комплексні сполуки Pd(ІІ) з органічними полідентатними лігандами піридилазорезорцином, 8-оксихіноліном, тропеоліном 0, тропеоліном 000, хромазуролом S, ксиленоловим оранжевим для зниження межі виявлення й поліпшення метрологічних характеристик атомно-абсорбційного методу аналізу.Якщо концентрація модифікатора нижче 0,001 моль/л, приріст аналітичного сигналу ДА = (A - Ахол)/А0 (де А, А0 і Ахол - значення аналітичних сигналів з модифікатором, без модифікатора та у холостому досліді) знижується. При концентрації модифікатора вище 0,002 моль/л збільшується власне неселективне поглинання модифікатора, тобто аналітичний сигнал у холостому досліді, і значення ДА також зменшується. Так, для модифікатора PDKO на кожне визначення витрачається 2 мкг Pd, у той час як для модифікатора Pd(NO3)2 - Mg(NO3)2 - 15 мкг Pd. Дослідження проводили для елементів, що різняться своїм поводженням у графітових печах: легко-і середньолетких елементів (Cd, Pb, In, Mn, Ni); тих, що утворюють із графітом термостійкі карбіди (Mo, Cr); елементів, схильних до утворення в газовій фазі стійких сполук (Sb, Bi). хімічний модифікатор атомізація метал У порівнянні з розчином без модифікатора температура піролізу для досліджених елементів у присутності запропонованих модифікаторів може бути збільшена на 500-800°С, що дозволяє додатково відігнати матрицю без втрат елемента, що визначається.Наведено теоретичне узагальнення і дано нове вирішення наступної наукової проблеми: хімічна модифікація процесів надходження і перенесення парів вільних атомів елементів, що визначаються, у графітових печах з використанням модифікаторів на основі комплексних сполук Pd(ІІ) з органічними полідентатними лігандами з метою поліпшення метрологічних характеристик і розширення аналітичних можливостей електротермічного атомно-абсорбційного методу визначення металів у складних багатокомпонентних обєктах. Запропоновано й впроваджено принципово нові хімічні модифікатори, які дозволяють знизити межу виявлення атомно-абсорбційного визначення елементів у 7-200 разів. Методами атомно-абсорбційної й ІЧ-спектроскопії, рентгенофазового аналізу і термогравіметрії досліджено термохімічну поведінку комплексних сполук Pd(ІІ) з лігандами: піридилазорезорцином, 8-оксихіноліном, тропеоліном 0, тропеоліном 000, хромазуролом S, ксиленоловим оранжевим.(Особистий внесок здобувача полягає в доборі та опрацюванні матеріалів статті щодо термостабілізуючої дії оксихінолінату паладію). Органические реагенты и металлокомплексные соединения как модификаторы в электротермическом атомноабсорбционном анализе//Аналитика и контроль.-2001.-Т.5,№1.-С.4-13. (Здобувачем особисто досліджено фактори, що обумовлюють ефективність піридилазорезорцинату та оксихінолінату Pd(II) при атомно-абсорбційному визначенні Cd і Sb, досліджено стан поверхні печі після модифікації). (Особистий внесок здобувача полягає в плануванні та проведенні експериментальних досліджень, математичній обробці даних та обговоренні результатів). (Особистий внесок здобувача полягає в синтезі паладійкомплексних модифікаторів, дослідженні впливу модельних матриць на визначення молібдену та у розробці методики його визначення в харчових продуктах).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНИЙ В РОБОТАХ

Наведено теоретичне узагальнення і дано нове вирішення наступної наукової проблеми: хімічна модифікація процесів надходження і перенесення парів вільних атомів елементів, що визначаються, у графітових печах з використанням модифікаторів на основі комплексних сполук Pd(ІІ) з органічними полідентатними лігандами з метою поліпшення метрологічних характеристик і розширення аналітичних можливостей електротермічного атомно-абсорбційного методу визначення металів у складних багатокомпонентних обєктах.

1. Запропоновано й впроваджено принципово нові хімічні модифікатори, які дозволяють знизити межу виявлення атомно-абсорбційного визначення елементів у 7-200 разів.

2. Методами атомно-абсорбційної й ІЧ-спектроскопії, рентгенофазового аналізу і термогравіметрії досліджено термохімічну поведінку комплексних сполук Pd(ІІ) з лігандами: піридилазорезорцином, 8-оксихіноліном, тропеоліном 0, тропеоліном 000, хромазуролом S, ксиленоловим оранжевим. Використання паладійвмісних комплексних модифікаторів усуває вплив матриць різної хімічної природи та підвищує термічну стабільність проміжних сполук елементів, що визначаються, на всіх етапах піролізу.

3. Перевагами запропонованих модифікаторів у порівнянні з відомими раніше неорганічними модифікаторами на основі сполук Pd(ІІ) є підвищена низькотемпературна термостабілізаційна здатність на початкових етапах піролізу, зменшення концентрації вільного кисню в газовій фазі атомізатора, зменшення власного неселективного поглинання. Ці переваги обумовлені взаємним впливом органічного ліганду і Паладію на термохімічну поведінку модифікаторів у графітовій печі.

4. Рівень зниження межі виявлення в присутності запропонованих модифікаторів залежить від характеру процесу їхнього піролізу, а також від співвідношення температури первинної фази піролізу (ендотермічний ефект) і температури відновлення Паладію до металу (екзотермічний ефект).

5. Кореляційна залежність між розміром часток відновленого Паладію, характером їхнього розміщення на поверхні графітового атомізатора і розрахунковим параметром - середньою геометричною відстанню між атомами паладію у безкінечно плоскому кластері комплексної сполуки - може бути використана для прогнозних оцінок ефективності нових модифікаторів.

6. Розроблені та впроваджені в аналітичну практику чутливі, експресні і точні електротермічні атомно-абсорбційні методики визначення Мо, Mn, Cr, Ni у цукрі і конфітюрі; Мо-в молоці та фруктових соках; Pb, Mn, Cd-у кухонній солі, а також гібридна електротермічна атомно-абсорбційна методика визначення Cd у високомінералізованій шахтній воді після його екстракційного концентрування.