Спектрофотометрическое исследование разнолигандных комплексов олова(II) с 2,3,4-триокси-4-сульфоазобензолом в присутствии третьего компонента

Размещено на http://www.allbest.ru/

Бакинский государственный университет

Гянджинский государственный университет

Спектрофотометрическое исследование разнолигандных комплексов олова(II) с 2,3,4-триокси-4-сульфоазобензолом в присутствии третьего компонента

Алиева Рафига Алирза кызы, доктор химических наук, профессор, член-корр. НАНА, зав. лабораторией экологической химии и охраны окружающей среды,

Чырагов Фамиль Муса оглы, доктор химических наук, профессор, зав. кафедрой аналитической химии,

Алиева Тарана Ибрагим кызы, преподаватель кафедры экологической химии

Аннотация

спектрофотометрический олово устойчивость

Спектрофотометрическим методом исследовано комплексообразование олова(II) с ТСАБом в присутствии ПАВ. Установлены оптимальные условия их образования, рассчитаны спектрофотометрические характеристики. Спектрофотометрическим методом вычислены константы устойчивости комплексов. Состав комплексов 1:2 для однороднолигандного и 1:2:1 для смешанолигандных. Изучено влияния посторонних ионов на комплексообразование. Разработана методика фотометрического определения олова(II) в медном сплаве марки (М-192-5).

Annotation

Spektrophotometric research heteroligands complexes of tin(II) with 2,3,4-tryoxy-4-sulphoazobenzole in the presence of the third component

Mardanova S.P., Alieva R. A., Chyragov F.M., Alieva T.I.,

Baku state University, Ganja state University.

By spektrophotometric method it is investigated complexformation tin(II) with 2,3,4-trioxy-4-sulphoazobenzole in the presence of PEAHENS. Optimum conditions of their formation are established, calculated spektrophotometric characteristics. The spektrophotometric method calculates constants of stability of complexes. Structure of complexes 1:2 for homoligands and 1:2:1 for heteroligands. It is studied influences of extraneous ions on a complex formation. The technique of photometric definition of tin (II) in the copper alloy of mark (М-192-5) is developed.

Олово(II) является важным компонентом в материалах, применяемых в различных областях, в частности, в военной, авиационной и атомной промышленности, в космических исследованиях, металлургии и т.д. Поэтому разработка высокоселективной, чувствительной и простой методики является актуальной задачей для эффективного контроля этих материалов. В последнее время для увеличения таких аналитических характеристик как чувствительность и избирательность реакции широко применяются разнолигандные комплексы [2, 3].

Ранее нами были изучены комплексообразующие свойства 2,3,4-триокси-4-сульфоаобензола с оловом(II) в присутствии хлорида цетилпиридиния (ЦПСl), бромида цетилпиридиния (ЦПВr), бромида цетилтриметиламмония (ЦТMАВr) [5].

Как продолжение этих работ в настоящей работе нами изучено комплексообразование олова [11] с 2,3,4-триокси-4-сульфоаобензолом (ТСАБ) в присутствии неиногеннного (тритона Х-114) и катионного (декаметоксина и полибензолпиридин хлористого).

Аппаратура

Оптическую плотность растворов измеряли на спектрофотометре «Lambda-40» с комьпютерным обеспечением и на фотоэлектроколориметре КФК-2 в кювете с толщиной слоя l=1 см. Значения рН анализируемых растворов контролироли рН-метром марки рН-121 со стеклянным электродом.

Растворы, реагенты. В работе использовали 1·10-3Мраствор олова (II), который готовили растворением рассчитанной навески в НСl(конц.) по методике [4].

Растворы ТСАБ и ПАВ готовили растворением их рассчитанных навесок в дистиллированной воде.

Для создания необходимой кислотности использовали ацетатно-аммиачные буферные растворы (рН 3-11) и фисанал НСl (рН 0-2). Все использованные препараты были квалификации «ч.д.а.»

Результаты и их обсуждение

При взаимодействии оловo(II) с ТСАБ образует окрашенное комплексное соединение с максимальным светопоглощением при 437 нм, а ТСАБ поглощает при 382 нм. В присутствии ПАВ образуются разнолигандные комплексы О-ТСАБ-ПАВ, при этом наблюдается батохромный сдвиг в спектре поглощения. Максимальное поглощение комплексов Sn (II) с ТСАБ в присутствии тритона, декаметоксина и полибензоилпиридин хлористий наблюдается при 456 , 450 и 446 нм соответственно (табл.1) Изучено влияние буферных растворов на оптическую плотность комплексов показали, что максимальное светопоглощение Sn(II)-ТСАБ и Sn(II)-ТСАБ-тритон Х-114, наблюдается при рН 0, а комплексов Sn(II)-ТСАБ-Деки Sn(II)-ТСАБ-пол при рН 1 соответственно. Окраска реагента и комплексов зависит от рН среды. Поэтому спектры поглощения комплексов сняты на фоне контрольного опыта приготовленного в аналогичных условиях и установлено, что максимальный выход бинарного комплекса наблюдается при 440 нм, а разнолигандных комплексов при 490 нм.

Изучено влияние концентрации реагирующих веществ, температуры и времени на образование бинарного и разнолигандных комплексов. Для полного связывания ионов олова (II) в комплексе Sn(II)-ТСАБ необходима 1·10-4М ТСАБ, а комплексы Sn(II)-ТСАБ-ТР 6·10-5М ТСАБ и 6·10-5М Трит, Дек, полиб. соответственно.

Все комплексы образуются сразу после смешивания растворов реагирующих компонентов. Разнолигандные комплексы более устойчивы в растворе по сравнению с бинарным комплексом. Разнолигандные комплексы устойчивы более двух часов и при нагревании до 70 С, а бинарные комплексы устойчив в течении часа и при нагревании до 50 С.

Таблица 1. Химико-аналитические характеристики комплексов олова(II) с ТСАБ в присутствии третьего компонента

Соотношения компонентов в составе образующихся окрашенных комплексов установлены методами относительного выхода Старика-Барбанеля, сдвиг равновесия и изомолярных серий [5]. Результаты всех методов показали, что соотношение компонентов в бинарном комплексе 1:2, а в ранолигандных комплексах 1:2:1. Методом пересечения кривых определены состав и константы устойчивости бинарного комплекса Sn(II)-ТСАБ и вычислены константы устойчивости разнолигандных комплексов с учетом соотношения омпонентов в их составе lg (Sn(II)-ТСАБ)=7,11; lg (Sn(II)-ТСАБ-Тр)=15,64; lg (Sn(II)-ТСАБ-Дек)=15,78; lg (Sn(II)-ТСАБ-Поли)=15,97.

Молярные коэффициенты светопоглощения при лопт комплексов Sn(II)-ТСАБ, Sn(II)-ТСАБ-Тр, Sn(II)-ТСАБ-Дек, Sn(II)-ТСАБ-Поли соответственно равны 7500,15200,14400, 13700. Закон Бера соблюдается в диапазонах концентрации олова(II) 0,48-4,76 мкг/мл, для комплекса Sn(II)-ТСАБ, 0,12-2,38 мкг/мл для комплекса Sn(II)-ТСАБ-Тр, и 0,24-4,76 мкг/мл для остальных комплексов.

Изучено влияние посторонних ионов и маскирующих веществ на определение олова () в виде бинарного и разнолигандных комплексов. Установлено, что в присутствии третьего компонента избирательность реакции значительно увеличивается. Полученные результаты приведены в таблице 2. Определению олова () в виде разнолигандных комплексов практически не мешают щелочные и щелочно-земельные металлы, а также не мешают Ni(II), Pb(II), Cd(II), Mn(II), Ga(III), In(III) и др.

Таблица 2. Сравнение избирательности фотометрического определения олова(II) с ТСАБ в присутствии третьего компонента (погрешность 5%).

*-не мешает

Из табл. 2 видно, что избирательность исследуемых нами системы превосходит пирокатехин фиолетовый [6].

Разработанная методика фотометрического определения олова в виде разнолигандных комплексов Sn(II)-ТСАБ-Тр применена для определения его в медном сплаве марки (М-192-5). Сплав М-192-5 имеет следующий состав в %:

Ni+Со-6,6; Fe-0,6; Mn-0,9; Si-0,06; Zn-0,4; Sn-0,4; Pb-0,023; P-0,029; Bi-0,008; As-0,01; Sb-0,012; Cu-ост.

Ход анализа

Навеску образца 0,5 г при нагревании растворяли в 25 мл азотной кислоте (1:1) и упаривали до влажных солей. Остаток растворяли при нагревании в бидистилляте, фильтровывали и промывали горячей водой. Фильтрат и промывные воды переводили в мерную колбу емкостью 100 мл, доводили до метки и хорош перемешивали. Аликвотную часть раствора, содержащую 0,12-2,36 мкг олова переносили в мерную колбу вместимостью 25 мл приливали 1,5 мл 1·10-3М ТСАБ и 1 мл 1·10-2М Тритона Х-114 и доводили объем до метки буферным раствором рН0. Оптическую плотность раствора измеряли на фотоэлектрокалориметре КкФК-2 при л=490 нм на фоне контрольного опыта (ТСАБ+Тритон Х-114) в кювете с толщиной слоя l=1 см. Содержание олова находили по предварительно построенному градуировочному графику. Определено, что сплав М 192-5 содержит 0,408% олова. Среднее стандартное отклонение 0,009.

Литература

1. Бусев А.В. Аналитическая химия олова. М.: Наука, 1990, 330 с.

2. Алиева Р.А., Х.Д.Нагиев, Гамбаров Д.Г., Чырагов Ф.М., П.Р.Мамедов, А.М.Аюбова // Заводская лаборатория, 2003, Т. 69, №9, с 11.

3. Нагиев Х.Д., Гамбаров Д.Г., Чырагов Ф.М., Мамедов П.Р.// Журнал ан.химии, 2005, №5, т.60, с.468

4. Коростелев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. М.: Наука, 1964, 386 с.

5. П.Р.Мамедов. Исследование комплексных соединений олова с азопроизводными пирогаллола и азотсодержащими реагентами и их применение в фотометрии // ДИС. … КАНД.ХИМ.НАУК. БАКУ, 2005, 181 С.

6. Булатов М.И., Калинкин Н.П. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа. Л.: Химия, 1986, 432с.

7. Р.К.Чернова, Л.Н.Харламова, В.В.Белоусова, Е.Г.Куланина, Е.Г.Сулина// Журнал ан.химии, 1978, №5, т.33, с.858.

Размещено на Allbest.ru