Научная статья на тему 'НОВАЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА(IV) В ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТАХ'

НОВАЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА(IV) В ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТАХ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
120
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТИТАН(IV) / СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД / КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ / КОМПОНЕНТ

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Рагимова Адиля Джейхун, Марданова Вусала Исмайыл, Магеррамов Абель Магеррам, Нагиев Халил Джамал, Чырагов Фамиль Муса

Спектрофотометрическим методом исследовано взаимодействие Ti(IV) с 2, 3, 4-тригидрокси-3'-фторазобензолом (H3R) в присутствии и в отсутствии фенантролина (Фен), α, α'-дипиридила (α, α'-дип) и батофенантролина (В-фен) . Установлено, что у бинарного комплекса выход максимален при рНопт = 5 (λмах = 428 нм, а у смешаннолигандных комплексов рНопт = 3,0; 4,0; 3,5; λмах = 477 нм, 443 нм, 440 нм Ti(OH)2(H2R)-Фен, Ti(OH)2(H2R)-α, α'-дип и Ti(OH)2(H2R)-В-фен соответственно. Изучено, что для полного связывания титана(IV) в комплекс необходим двукратный избыток реагента. Исследовано влияние времени и температуры на комплексообразование. Рассчитаны константы устойчивости бинарных и смешаннолигандных комплексов титана(IV): lgβ = 8,61 ± 0,05 для Ti(OH)2(H2R)2, lgβ = 10,98 ± 0,06 для Ti(OH)2(H2R)-Фен, lgβ = 10,85 ± 0,04 для Ti(OH)2(H2R)-α,α'-дип, lgβ = 11,26 ± 0,03 для Ti(OH)2(H2R)-В-фен. Соотношение реагирующих компонентов в бинарном комплексе 1 : 2, а в разнолигандных 1 : 2 : 2. Исследовано влияние посторонних ионов и маскирующих веществ на комплексообразование титана(IV) с реагентами. Определению практически не мешают щелочные, щелочно-земельные и некоторые переходные элементы. Благодаря этим характеристикам эти комплексы можно применить для определения титана(IV) в морской воде, нефтяном шламе и почве Сураханы (Азербайджан).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Рагимова Адиля Джейхун, Марданова Вусала Исмайыл, Магеррамов Абель Магеррам, Нагиев Халил Джамал, Чырагов Фамиль Муса

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

NEW SPECTROPHOTOMETRIC METHOD FOR DETERMINING TITANIUM(IV) IN NATURAL OBJECTS

The article considers the interaction of Ti(IV) with 2, 3, 4-trihydroxy-3'-fluoroazobenzene (H3R) in the presence and absence of phenontroline (Phen), α, α'-dipyridine (α, α'-dip), and batophenontroline (B-phen) studied by using a spectrophotometric method. It has been found that the yield of the binary complex is maximum at pHopt = 5 (λmax = 428 nm), and for mixed-ligand complexes, pHopt = 3.0; 4.0; 3.5; λmax = 477 nm, 443 nm, 440 nm Ti(OH)2(H2R)-Phen, Ti (OH)2(H2R)-α, α'-dip and Ti(OH)2(H2R)-B-phen, respectively. It has been investigated that a twofold excess of the reagent is required for complete binding of titanium(IV) into the complex. The influence of time and temperature on the complexation is investigated. The stability constants of binary and mixed-ligand titanium(IV) complexes were calculated: logβ = 8.61 ± 0.05 for Ti(OH)2(H2R)2, logβ = 10.98 ± 0.06 for Ti(OH)2(H2R)-Phen, logβ = 10.85 ± 0.04 for Ti (OH)2(H2R)-α, α'-dip, logβ = 11.26 ± 0.03 for Ti(OH)2(H2R)-B-phen. The ratio of the reacting components in the binary complex is 1 : 2, and in the mixed ligands 1 : 2 : 2. The influence of foreign ions and masking substances on the titanium(IV) complexation with reagents has been studied. The determination is practically not interfered by alkaline, alkaline-earth and some transition elements. Due to these characteristics, the complexes can be used for defining titanium(IV) in different objects.

Текст научной работы на тему «НОВАЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА(IV) В ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТАХ»

DOI: 10.24143/1812-9498-2021-1-44-51 УДК 548 82,546:824:547-65

НОВАЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА(ЕУ) В ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТАХ

А. Дж. Рагимова, В. И. Марданова, А. М. Магеррамов, Х. Д. Нагиев, Ф. М. Чырагов

Бакинский государственный университет, Баку, Азербайджан

Спектрофотометрическим методом исследовано взаимодействие И(ГУ) с 2, 3, 4-тригидрокси-3'-фторазобензолом (HзR) в присутствии и в отсутствии фенантролина (Фен), а, а'-дипиридила (а, а'-дип) и батофенантролина (В-фен) . Установлено, что у бинарного комплекса выход максимален при рНопт = 5 (^х = 428 нм, а у смешаннолигандных комплексов рНопт = 3,0; 4,0; 3,5; ^ = 477 нм, 443 нм, 440 нм П(ОН)2(Н^)-Фен, П(ОН)2(Н^)-а, а'-дип и К(ОН)2(Н^)-В-фен соответственно. Изучено, что для полного связывания титана(1У) в комплекс необходим двукратный избыток реагента. Исследовано влияние времени и температуры на комплексообразование. Рассчитаны константы устойчивости бинарных и смешаннолигандных комплексов титана(1У): ^Р = 8,61 ± 0,05 для П(ОН)2(Н^)2, = 10,98 ± 0,06 для П(ОН)2(Н^)-Фен, ^р = 10,85 ± 0,04 для Ti(OH)2(H2R)-а,а'-дип, ^р = 11,26 ± 0,03 для Т^ОН^Н^-В-фен. Соотношение реагирующих компонентов в бинарном комплексе 1 : 2, а в разнолигандных 1 : 2 : 2. Исследовано влияние посторонних ионов и маскирующих веществ на комплексообразование титана(1У) с реагентами. Определению практически не мешают щелочные, щелочно-земельные и некоторые переходные элементы. Благодаря этим характеристикам эти комплексы можно применить для определения титана(1У) в морской воде, нефтяном шламе и почве Сураханы (Азербайджан).

Ключевые слова: титан(1У), спектрофотометрический метод, комплексообразование, компонент.

Для цитирования: Рагимова А. Дж., Марданова В. И., Магеррамов А. М., Нагиев Х. Д., Чырагов Ф. М. Новая спектрофотометрическая методика определения титана(1У) в природных объектах // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2021. № 1 (71). С. 44-51. DOI: 10.24143/1812-9498-2021-1-44-51.

Введение

В последние десятилетия благодаря открытию эффекта «памяти формы» и внедрению прочих инноваций металлы стали широко применяться в различных областях, в том числе в сосудистой и нейрохирургии для изготовления шовного материала, сетчатых стентов для расширения вен и артерий, крупных эндопротезов, в офтальмологической и стоматологической имплантологии. Однако далеко не все металлы пригодны для применения в медицинской сфере, и главными деструктивными причинами здесь выступают подверженность коррозии и вступление в реакцию с живыми тканями - факторы, имеющие разрушительные последствия как для металла, так и для самого организма.

Широкое использование титана в современной технике, в частности в атомной и элементной промышленности, медицине, в производстве различных марок стали и сплавов, обусловливает необходимость создания быстрых, избирательных и чувствительных методов определения его количества как в готовой продукции, так и в объектах окружающей среды. Из описанных в литературе методов наибольший практический интерес представляют фотометрические, с использованием органических реагентов, особенно моно- и разнолигандных комплексов на основе фенола, пирокатехина и резорцина [1-9]. Однако их избирательность и чувствительность в ряде случаев не удовлетворяют требованиям аналитической практики. Также известно, что применение разнолигандных комплексов в фотометрическом анализе повышает спектрофотометриче-ские параметры реакции, в отличие от бинарных комплексов [10-14]. Поэтому применение азо-соединений, синтезированных на основе пирогаллола, для определения титана в присутствии третьего компонента с практической точки зрения является актуальной задачей.

Настоящая работа посвящена спектрофотометрическому исследованию комплексообразова-ния титана(ГУ) с 2, 3, 4-тригидрокси-3'-фторазобензолом в присутствии фенантролина (Фен), а, а'-дипиридила (а, а'-дип) и батофенантролина (В-фен) и разработке методики определения его в природных объектах.

Экспериментальная часть

Реагент 2, 3, 4-тригидрокси-3'-фторазобензол (H3R) синтезирован нами ранее [15]. Методами ИК и ЯМР-спектроскопии и элементного анализа установлены состав и строение реагента [15]. В работе использованы 1 ■ 10"3 М этанольные растворы H3R, фенантролина (Фен), а, а'-дипиридила (а, а'-дип) и батофенантролина (В-фен). Раствор Ti(IV) 1 ■ 10-3 М готовили из металлического титана по методике [16]. Растворы посторонних ионов и маскирующих веществ готовили по соответствующей методике [17]. Оптическую плотность растворов измеряли на спектрофотометре «Lambda-40» фирмы Perkin Elmer с компьютерным обеспечением и на фотоколориметре КФК-2, в кювете с толщиной слоя 1 см. Значение pH анализируемых растворов контролировали рН-метром pHS-2s. Для создания необходимой кислотности использовали аце-татно-аммиачные буферные растворы (рН 3-11) и фиксанал HCl (рН 0-3).

Результаты и их обсуждение

Установлено, что реагент H3R образует окрашенное комплексное соединение с Ti(IV), поэтому спектрофотометрическом методом было исследовано комплексообразование. Для этого изучена зависимость комплексообразования от рН. Результаты анализа показали, что выход комплекса Ti(OH)2(H2R)2 наблюдается при рН 5, 428 нм. В этих условиях реагент имеет максимум светопоглощения при 370 нм. При взаимодействии Фен, а, а'-дип и В-фен образуются трех-компонентные соединения Т^ОН)2(Н^)-Фен, Т^ОН)2(Н^)-а, а'-дип и Т^ОН)2(Н^)-В-фен. В разнолигандных комплексах Ti(IV) максимум светопоглощения смещается батохромно по сравнению с максимумом поглощения бинарного комплекса ^мах - 477 нм, 443 нм, 440 нм соответственно. При взаимодействии третьего компонента оптимальный рН комплексообразования сдвигается в кислую область: 3,0; 4,0 и 3,5 соответственно.

Установлены оптимальные условия образования бинарных и разнолигандных комплексов. Для этого было изучено влияние концентрации реагирующих веществ. Вычислено, что максимальный выход комплекса Т^ОН)2(Н^)2 наблюдается при 1 ■ 10~4 М R 1 ■ 10~4 М R, 4,8 ■ 10~5 М Фен; Т^ОН)2(Н^)-а, а'-дип 1 ■ 10"4 М R, 4,4 ■ 10~6 М а, а'-дип; Т^ОН)2(Н^)-В-фен 1 ■ 10"4 М R, 4,0 ■ 10~6 М В-фен.

Исследована зависимость комплексообразования от времени и температуры. Установлено, что если бинарный комплекс устойчив в течение 2,5 ч и при нагревании до 60 °C, то разно-лигандные комплексы устойчивы в течение двух суток и при нагревании до 90 °С. Методами изомолярных серий, относительного выхода Старика - Барбанеля и сдвига равновесия установлены соотношения реагирующих компонентов в комплексах, равные 1 : 2, 1 : 2 : 2. В присутствии и отсутствии третьего компонента (Фен, а, а'-дип и В-фен) реакционной формой реагента в условиях комплексообразования Ti(IV) является анионная форма Н^". Методом Астахова установлено, что при комплексообразовании вытесняются 2 протона, и подтверждено указанное соотношение компонентов в комплексах [18].

C использованием кривой насыщения 8 ■ 10~5 М раствора комплекса и раствора третьего компонента по методу пересечения кривых определены константы устойчивости бинарного и смешан-нолигандных комплексов Ti(IV) [17]: lgp = 8,61 ± 0,05 для Т^ОН)2(Н^)2, lgp = 10,98 ± 0,06 для Т^ОН)2(Н^)-Фен, lgp = 10,85 ± 0,04 для Т^ОН)2(Н^)-а, а'-дип, lgp = 11,26 ± 0,03 для Ti(OH)2(H2R)-В-фен.

Установлены интервалы концентрации, которые подчиняются закону Бера: 0,19-1,54 мкг/мл для Т^ОН)2(Н^)2, 0,05-1,92 мкг/мл для Т^ОН)2(Н^)-Фен, 0,10-1,94 мкг/мл для Т^ОН)2(Н^)-а, а'-дип, 0,05-1,92 мкг/мл для Т^ОН)2(Н^)-В-фен (табл. 1).

Таблица 1

Спектрофотометрические характеристики комплексов титана(ГУ)

Комплекс рН ^мах, нм Соотношение Т1(ГУ)/реагент Емах ■ 10-4 М Подчинение закону Бера, мкг/мл

Ti^H^R^ 5,0 428 1 : 2 1.67 ± 0,04 0,19-1,54

Т^ОН)2(Н^)-Фен 3,0 477 1 : 2 : 2 1,82 ± 0,03 0,05-1,92

Ti(OH)2(H2R)-а, а'-дип 4,0 443 1 : 2 : 2 1,64 ± 0,04 0,10-1,94

Ti(OH)2(H2R)-В-фен 3,5 440 1 : 2 : 2 1,78 ± 0,01 0,05-1,92

Изучена избирательность реакций титана в отсутствии и присутствии третьего компонента. Некоторые из полученных результатов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Влияние посторонних веществ на результаты определения титана(ГУ) (допустимое соотношение по массе, погрешность 5 %)

Ион или вещество HзR Н^-Фен Н^ - а, а'-дип Н^ - В-фен 2,7- дихлорхромотро-повая кислота* 5-бром-2-гидрокси-3-метоксибензальдегид-п-гидроксибензоил гидразин**

Ш(Г) не мешает не мешает не мешает не мешает - -

К(Г) не мешает не мешает не мешает не мешает - -

МЕ(ГГ) 180 240 205 200 - -

Са(ГГ) 360 760 735 710 500 -

Ва(ГГ) 180 460 450 410 350 5 842

7п(Щ 850 980 940 910 800 600

Cd(П) 125 185 160 130 - 82

МП(ГГ) 370 575 530 475 300 50

А1(Ш) 40 100 90 70 140 -

N1(11) 1 000 1 120 1 110 1 215 - 5

Со(ГГ) 530 825 840 890 - 12

Сг(ГГГ) 1 050 1 620 1 530 1 450 316 8

МО(УГ) 0,5 2,5 1,5 1 0,1 59

■(У1) 0,5 2,5 1,3 0,8 0,1 8

РЬ(ГУ) 140 240 200 180 360 9

В1(Ш) 160 295 250 235 - 18

Си(ГГ) 340 570 550 580 - 63

У(У) 8 19 16 12 0,1 5

ЭДТА 12 22 18 15 - 50

Мочевина 320 430 400 360 - -

Тиомочевина 1 500 2 000 1 800 1 800 - -

Лимонная кислота 25 40 45 50 - -

Винная кислота 39 180 200 200 - -

*Согласно [19].

** Согласно [1].

За допустимое весовое отношение принималось количество элемента, при введении которого оптимальная плотность изменяется не более чем на 4. На основе экспериментальных данных установлено, что в присутствии третьего компонента избирательность реакции увеличивается.

Как видно из табл. 2, определению в виде разнолигандных компонентов не мешают большие количества 2п(ГГ), Мп(ГГ), Сг(ГГГ), Си(ГГ) и др. Полученные результаты сравнивали с литературными данными. Разработанные фотометрические методы применены для определения титана в следующих объектах с помощью Н^.

Определение титана в морской воде. Для анализа взяли 1 л воды с побережья Каспийского моря в районе п. г. т. Туркан. С условием некипения выпарили воду до получения осадка. Полученный осадок растворили в 5 мл HNO3, перевели в колбу емкостью 50 мл и разбавили дистиллированной водой до метки. При определении никеля(П) фотометрическим методом алик-вотную часть полученного раствора помещают в колбу емкостью 25 мл, добавляют 2 мл 1 • 10"3 М H3R, 2 мл 1 ■ 10~3 М фен и разбавляют до метки раствором рН = 3. Оптическую плотность растворов измеряют при X = 490 нм в кювете l = 1 см на КФК-2 относительно раствора контрольного опыта. В результате было найдено (0,335 ± 0,002) ■ 10"4 М титана(ГУ)

Определение титана в нефтяном шламе. Для анализа взяли образец нефтяного шлама. Анализ проводили по следующей методике: 2 г образца нагревали при 105 °С в графитовой чашке, затем сжигали при 550-650 °С в муфельной печи. Полученную золу растворили в смеси 8 мл ОТ + 3мл Н^ + 1мл HNO3. Полученную пасту обработали 3-4 мл HNO3 при 50-60 °С для полной отгонки HF. Затем полученный осадок растворили в дистиллированной воде, перевели в колбу емкостью 100 мл и разбавили дистиллированной водой до метки. Содержание титана(IV) в образце определяли фотометрическим методом. При определении ти-тана(^) фотометрическим методом использовали следующую методику: аликвоту полученного раствора помещают в колбу вместимостью 25 мл, добавляют 2 мл 1 • 10-3 M H3R, 1 мл 1 • 10-3 M Б-фен, разбавляют до метки рН = 3,5. Оптическую плотность растворов измеряли при X = 490 нм в кювете l = 1 см на КФК-2 относительно раствора фона. В результате было найдено (0,184 ± 0,004) ■ 10~ М титана(Р^).

Определение титана в образце почвы Сураханы (Азербайджан). В графитовой чашке при 50-70 °С растворяют 5 г почвы в смеси 15 мл HF + 5 мл HN03. Для удаления избытка HF в полученный раствор добавляют 7-8 мл HN03, нагревают при 60-70 °С и этот процесс повторяют 3 раза. Полученную твердую массу растворяют в дистиллированной воде и переводят в колбу емкостью 50 мл. Аликвоту полученного раствора переводят в колбу емкостью 25 мл, добавляют 2,5 мл 1 • 10-3 М реагента H3R, 2 мл 1 • 10-2 М а, а'-дип, разбавляют до метки с рН = 4. Оптическую плотность измеряют при X = 490 нм в кювете l = 1 см на КФК-2 относительно раствора фона. По градуировочной кривой определяют содержание титана(IV). Содержание титана^) в почве Сураханы (Азербайджан) (0,572 ± 0,004) ■ 10ч М.

Полученные результаты анализа проверены атомно-адсорбционным методом анализа.

Заключение

1. Для определения количества титана спектрофотометрическим методом использованы азопроизводные пирогаллола. Структура реагента изучена методом ЯМР и ИК-спектроскопии, а чистота проверена бумажной хроматографией.

2. Спектрофотометрическим методом изучено взаимодействие Ti(IV) с 2, 3, 4-тригидрокси-3'-фторазобензолом (H3R) в присутствии и и отсутствии фенантролина (Фен), а, а'-дипиридила (а, а'-дип) и батофенантролина (В-фен). Определены оптимальные условия комплексообразования и характеристики комплексов (рНопт, Хопт, интервал подчинения закону Бера, молярные коэффициенты поглощения, константы устойчивости состав комплексов). Определено, что в присутствии третьего компонента некоторые аналитические параметры реакции увеличиваются.

3. Изучено влияние посторонних ионов веществ на реакции комплексообразования. Установлено, что реакции с модифицированными формами реагентов в присутствии третьих компонентов характеризуются более высокой избирательностью.

СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ

1. Madhavi D., Saritha B., Giri A., Sreenivasulu Reddy T. Direct spectrophotometric determination of tita-nium(IV) with 5-bromo-2-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde-p-hydroxybenzoic hydrazone // Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. 2008. V. 6. N. 6. P. 1145-1150.

2. Mitsuru H., Shinichiro K., Shota M., Mamiko A., Takako Y., Yoshikazu F. Spectrophotometric determination of titanium with o-carboxyphenylfluorone in cationic micellar media, and its equilibrium and kinetic studies // Talanta. 2011. V. 85. P. 2339-2343.

3. Lakshmi N. S., Young-K. S., Sung-O B.Spectrophotometry Determination of Titanium(IV) by Using 3,4-Dihydroxybenzaldehydeisonicotinoyl-hydrazone(3,4-DHBINH) as a Chromogenic Agent // Chemical Science Transactions. 2012. V. 1. N. 1. P. 171-179.

4. Rabin K. M., Tarafder P. K. Extractive Spectrophotometry Determination of Titanium in Silicate Rocks, Soils and Columbite-Tantalite Minerals // Microchimica Acta. 2004. V. 148. N. 3. P. 327-333.

5. Zavvar Mousavi H., Pourreza N. Catalytic Spectrophotometry Determination of Titanium(IV) Using Methylene Blue-Ascorbic Acid Redox Reaction // Journal of the Chinese Chemical Society. 2008. V. 55. N. 4. P. 750-754.

6. Mastoi G. M., Khuhawar M. Y., Kulsoom A., Moina A., Saba N., Humaira K., Arfana M., Zuhra M. Development of new spectrophotometry determination of titanium in homeopathic pharmacy using Ponceau S as a reagent // J. Pharm. Pharmacol. 2011. V. 5. N. 8. P. 1179-1181.

7. Vinnakota S., Aluru Raghavendra G. P., Kakarla R. K., Vahi S., Lakshmana Rao K. R. A new spectrophotometry method for the determination of trace amounts of titanium(IV) // Physics, Chemistry and Technology. 2010. V. 8. N. 1. P. 15-24.

8. Xianfeng Du, Youlong Xu, Li Qin, Xiangfei Lu, Qiong Liu, Yang Bai. Simple and Rapid Spectrophotometry Determination of Titanium on Etched Aluminum Foils // American Journal of Analytical Chemistry. 2014. N. 5. P. 149-156.

9. Varghese A., Khadar A. M., Kalluraya B. Simultaneous determination of titanium and molybdenum in steel samples using derivative spectrophotometry in neutral micellar medium // Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 2006. V. 64. N. 2. P. 383-390.

10. Алиева Р. А., Назарова Р. З., Чырагов Ф. М. Комплексообразование титана(^) с новым реагентом 2, 2', 3, 4-тригидрокси-3'-нитро-5'-сульфоазобензолом // Журн. аналит. химии. 2009. Т. 6. № 1. С. 29-32.

11. Упор Э., Мохаи М., Новак Д. Фотометрические методы определения следов неорганических соединений. М.: Мир, 1985. 359 с.

12. Мамедова А. М., Иванов В. М., Ахмедов С. А. Взаимодействие меди(П) и титана(^) с пирогалло-ловым красным в присутствии поверхностно-активных веществ // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2: Химия. 2003. Т. 44. № 5. С. 304-312.

13. Пилипенко Л. А., Коломец Л. Л., Гаврилова Э. Ф., Заруба Л. Н. Спектрофотометрическое определение титана с применением дисульфофенилфлуорана в уксуснокислых растворах // Журн. аналит. химии. 1992. Т. 47. № 9. С. 1635-1639.

14. Алиева Р. А., Велиев В. Н., Гамидов С. З., Чырагов Ф. М. Концентрирование молибдена^1) полимерными сорбентами и фотометрическое определение с бис-(2,3,4-тригидроксифенилазо)бензидином в присутствии 1,10-фенантролина // Журн. аналит. химии. 2008. Т. 63. № 9. С. 912-915.

15. Бородкин В. Ф. Химия красителей. M.: Химия, 1981. 248 с.

16. Коростелев П. П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. М.: Наука, 1964. 261 с.

17. Булатов М. И., Каликин И. П. Практикум по фотометрическим и спектрофотометрическим методам анализа. Л.: Химия, 1972. 407 с.

18. Астахов К. В., Вериницин В. Б., Зимин В. И., Зверкова А. А. Спектрофотометрическое изучение комплексообразования некоторых редкоземельных элементов с нитрилоуксусной кислотой // Журн. неорган. химии. 1961. Т. 6. С. 2069-2076.

19. Тананайко М. М., Горенштейн Л. Н., Каревина В. В. Взаимодействие Ti(IV) с бромпирогаллоло-вым красным и цетилпиридиний хлорида в присутствии неионного ПАВ // Укр. химич. журн. 1987. Т. 53. № 4. С. 387-390.

Статья поступила в редакцию 12.01.2021

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Адиля Джейхун Рагимова - аспирант кафедры аналитической химии; Бакинский государственный университет; Азербайджан, А71148, Баку; rahimovaadi1a1@gmai1.com.

Вусала Исмайыл Марданова — канд. хим. наук; научный сотрудник НИЛ «Экологическая химия и охрана окружающей среды», преподаватель кафедры экологической химии; Бакинский государственный университет; Азербайджан, А^1148, Баку; vusala_chem@mail.ru.

Абель Магеррам Магеррамов — д-р хим. наук, академик; зав. кафедрой органической химии; Бакинский государственный университет; Азербайджан, А^1148, Баку; abelmaqarram@mail.ru.

Халил Джамал Нагиев — д-р хим. наук, профессор; преподаватель кафедры аналитической химии; Бакинский государственный университет, Азербайджан, А^1148, Баку; xalil-71@mail.ru.

Фамиль Муса Чырагов — д-р хим. наук, профессор; зав. кафедрой аналитической химии; Бакинский государственный университет; Азербайджан, АZ1148, Баку; ciraqov@mail.ru.

NEW SPECTROPHOTOMETRY METHOD FOR DETERMINING TITANIUM(IV) IN NATURAL OBJECTS

A. J. Ragimova, V. I. Mardanova, A. M. Magerramov, Kh. D. Nagiev, F. M. Chyragov

Abstract. The article considers the interaction of Ti(IV) with 2, 3, 4-trihydroxy-3'-fluoroazobenzene (H3R) in the presence and absence of phenontroline (Phen), a, a'-dipyridine (a, a'-dip), and batophenontroline (B-phen) studied by using a spectrophotometry method. It has been found that the yield of the binary complex is maximum at pHopt = 5 (^max = 428 nm), and for mixed-ligand complexes, pHopt = 3.0; 4.0; 3.5; ^max = 477 nm, 443 nm, 440 nm Ti(OH)2(H2R)-Phen, Ti (OH)2(H2R)-a, a'-dip and Ti(OH)2(H2R)-B-phen, respectively. It has been investigated that a twofold excess of the reagent is required for complete binding of titanium(IV) into the complex. The influence of time and temperature on the complexation is investigated. The stability constants of binary and mixed-ligand titanium(IV) complexes were calculated: logP = 8.61 ± 0.05 for Ti(OH)2(H2R)2, logp = 10.98 ± 0.06 for Ti(OH)2(H2R)-Phen, logp = 10.85 ± 0.04 for Ti (OHfcCHR)-^ a'-dip, logP = 11.26 ± 0.03 for Ti(OH)2(H2R)-B-phen. The ratio of the reacting components in the binary complex is 1 : 2, and in the mixed ligands 1 : 2 : 2. The influence of foreign ions and masking substances on the titanium(IV) complexation with reagents has been studied. The determination is practically not interfered by alkaline, alkaline-earth and some transition elements. Due to these characteristics, the complexes can be used for defining titanium(IV) in different objects.

Key words: titanium(IV), spectrophotometric method, complexation, component.

For citation: Ragimova A. J., Mardanova V. I., Magerramov A. M., Nagiev Kh. D., Chyragov F. M. New spectrophotometric method for determining Titanium(IV) in natural objects. Vestnik of Astrakhan State Technical University. 2021; 1 (71):44-51. (In Russ.) DOI: 10.24143/1812-9498-2021 -1 -44-51.

1. Madhavi D., Saritha B., Giri A., Sreenivasulu Reddy T. Direct spectrophotometric determination of tita-nium(IV) with 5-bromo-2-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde-p-hydroxybenzoic hydrazone. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 2008, vol. 6, no. 6, pp. 1145-1150.

2. Mitsuru H., Shinichiro K., Shota M., Mamiko A., Takako Y., Yoshikazu F. Spectrophotometric determination of titanium with o-carboxyphenylfluorone in cationic micellar media, and its equilibrium and kinetic studies. Talanta, 2011, vol. 85, pp. 2339-2343.

Baku State University, Baku, Azerbaijan

REFERENCES

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Lakshmi N. S., Young-K. S., Sung-O B. Spectrophotometry Determination of Titanium(IV) by Using 3,4-Dihydroxybenzaldehydeisonicotinoyl-hydrazone(3,4-DHBINH) as a Chromogenic Agent. Chemical Science Transactions, 2012, vol. 1, no. 1, pp. 171-179.

4. Rabin K. M., Tarafder P. K. Extractive Spectrophotometry Determination of Titanium in Silicate Rocks, Soils and Columbite-Tantalite Minerals. Microchimica Acta, 2004, vol. 148, no. 3, pp. 327-333.

5. Zavvar Mousavi H., Pourreza N. Catalytic Spectrophotometry Determination of Titanium(IV) Using Methylene Blue-Ascorbic Acid Redox Reaction. Journal of the Chinese Chemical Society, 2008, vol. 55, no. 4, pp. 750-754.

6. Mastoi G. M., Khuhawar M. Y., Kulsoom A., Moina A., Saba N., Humaira K., Arfana M., Zuhra M. Development of new spectrophotometric determination of titanium in homeopathic pharmacy using Ponceau S as a reagent. J. Pharm. Pharmacol., 2011, vol. 5, no. 8, pp. 1179-1181.

7. Vinnakota S., Aluru Raghavendra G. P., Kakarla R. K., Vahi S., Lakshmana Rao K. R. A new spectrophotometry method for the determination of trace amounts of titanium(IV). Physics, Chemistry and Technology, 2010, vol. 8, no. 1, pp. 15-24.

8. Xianfeng Du, Youlong Xu, Li Qin, Xiangfei Lu, Qiong Liu, Yang Bai. Simple and Rapid Spectrophotometry Determination of Titanium on Etched Aluminum Foils. American Journal of Analytical Chemistry, 2014, no. 5, pp. 149-156.

9. Varghese A., Khadar A. M., Kalluraya B. Simultaneous determination of titanium and molybdenum in steel samples using derivative spectrophotometry in neutral micellar medium. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc, 2006, vol. 64, no. 2, pp. 383-390.

10. Alieva R. A., Nazarova R. Z., Chyragov F. M. Kompleksoobrazovanie titana(IV) s novym reagentom 2, 2', 3, 4-trigidroksi-3'-nitro-5'-sul'foazobenzolom [Complexation of titanium(IV) with new reagent 2, 2', 3, 4-trihydroxy-3'-nitro-5'-sulfoazobenzene]. Zhurnal analiticheskoi khimii, 2009, vol. 6, no. 1, pp. 29-32.

11. Upor E., Mokhai M., Novak D. Fotometricheskie metody opredeleniia sledov neorganicheskikh soedinenii [Photometric methods for determination of traces of inorganic compounds]. Moscow, Mir Publ., 1985. 359 p.

12. Mamedova A. M., Ivanov V. M., Akhmedov S. A. Vzaimodeistvie medi(II) i titana(IV) s pirogal-lolovym krasnym v prisutstvii poverkhnostno-aktivnykh veshchestv [Interaction of copper (II) and titanium(IV) with pyrogallol red in the presence of surfactants]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriia 2: Khimiia, 2003, vol. 44, no. 5, pp. 304-312.

13. Pilipenko L. A., Kolomets L. L., Gavrilova E. F., Zaruba L. N. Spektrofotometricheskoe oprede-lenie titana s primeneniem disul'fofenilfluorana v uksusnokislykh rastvorakh [Spectrophotometric determination of titanium using disulfophenylfluorane in acetic acid solutions]. Zhurnal analiticheskoi khimii, 1992, vol. 47, no. 9, pp. 1635-1639.

14. Alieva R. A., Veliev V. N., Gamidov S. Z., Chyragov F. M. Kontsentrirovanie molibdena(VI) po-limernymi sorbentami i fotometricheskoe opredelenie s bis-(2,3,4-trigidroksifenilazo)benzidinom v prisutstvii 1,10-fenantrolina [Concentration of molybdenum(VI) by polymer sorbents and photometric determination with bis-(2,3,4-trihydroxyphenylazo) benzidine in the presence of 1,10-phenanthroline]. Zhurnal analiticheskoi khimii, 2008, vol. 63, no. 9, pp. 912-915.

15. Borodkin V. F. Khimiia krasitelei [Chemistry of dyes]. Moscow, Khimiia Publ., 1981. 248 p.

16. Korostelev P. P. Prigotovlenie rastvorov dlia khimiko-analiticheskikh rabot [Forming solutions for chemical-analytical work]. Moscow, Nauka Publ., 1964. 261 p.

17. Bulatov M. I., Kalikin I. P. Praktikum po fotometricheskim i spektrofotometricheskim metodam analiza [Workshop on photometric and spectrophotometric methods of analysis]. Leningrad, Khimiia Publ., 1972. 407 p.

18. Astakhov K. V., Verinitsin V. B., Zimin V. I., Zverkova A. A. Spektrofotometricheskoe izuchenie kompleksoobrazovaniia nekotorykh redkozemel'nykh elementov s nitrilouksusnoi kislotoi [Spectrophotometric study of the complexation of some rare earth elements with nitriloacetic acid]. Zhurnal neorganicheskoi khimii, 1961, vol. 6, pp. 2069-2076.

19. Tananaiko M. M., Gorenshtein L. N., Karevina V. V. Vzaimodeistvie Ti(IV) s brompirogallolovym krasnym i tsetilpiridinii khlorida v prisutstvii neionnogo PAV [Interaction of Ti(IV) with bromopyrogallol red and cetylpyridinium chloride in the presence of a nonionic surfactant]. Ukrainskii khimicheskii zhurnal, 1987, vol. 53, no. 4, pp. 387-390.

The article submitted to the editors 12.01.2021

INFORMA TION ABOUT THE A UTHORS

Adilya J. Ragimova — Postgraduate Student of the Department of Analytical Chemistry; Baku State University; Azerbaijan, AZ1148, Baku; rahimovaadila1@gmail.com.

Vusala I. Mardanova — Candidate of Chemical Sciences; Leading Researcher of the Laboratory of Ecological Chemistry and Environmental Protection, Lecturer of the Department of Environmental Chemistry; Baku State University; Azerbaijan, AZ1148, Baku; vusala_chem@mail.ru.

Abel M. Maharramov - Doctor of Chemical Sciences, Academic; Head of the Department of Organic Chemistry; Baku State University; Azerbaijan, AZ1148, Baku; abelmaqarram@mail.ru.

Khalil J. Nagiyev — Doctor of Chemical Sciences, Professor; Lecturer of the Department of Analytical Chemistry; Baku State University; Azerbaijan, AZ1148, Baku; xalil-71@mail.ru.

Famil M. Chyragov — Doctor of Chemical Sciences, Professor; Head of the Department of Analytical Chemistry; Baku State University; Azerbaijan, AZ1148, Baku; ciraqov@mail.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.