CC BY
21РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ(У) В РАЗЛИЧНЫХ
СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦАХ
Алиева Р.А.
член НАНА, академик, заведующая лабораторией НИЛ «Экологическая химия и охрана окружающей среды», Бакинский Государственный университет
Назарова Р.З.
кандидат химических наук, научный сотрудник НИЛ «Экологическая химия и охрана окружающей среды», Бакинский Государственный Университет
Гасанова М.Б.
Аспирант, научный сотрудник НИЛ «Экологический катализ»,
Азербайджанский Государственный Университет Нефти и Промышленности
Чырагов Ф.М.
доктор химических наук, профессор кафедры «Аналитическая химия», Бакинский Государственный Университет
Мирзаи Дж.И.
доктор химических наук, профессор кафедры «Химическая технология и технология неорганических веществ» Азербайджанский Государственный Университет Нефти и Промышленности
STUDING OF THE METHODS FOR DETERMINATION OF VANADIUM(V) IN VARIOUS STANDARD SAMPLES
Aliyeva R.A., Member of ANAS, academician, head of the Laboratory of Science Research «Ecological chemistry and environmental protection», Baku State University
Nazarova R.Z., Ph.D., researcher of the Laboratory of Science Research «Ecological chemistry and environmental protection», Baku State University
Gasanova M.B., Postgraduate, researcher of the Laboratory of Science Research «Ecological catalysis», Azerbaijan State Oil and Industry University
Chiragov F.M., doctor of science, professor of department «Analytical chemistry», Baku State University
Mirzai C.I., Doctor of science, professor of department «Chemistry and technology of inorganic substances», Azerbaijan State Oil and Industry University
АННОТАЦИЯ
Изучено комплексообразование ванадия(V) с 2,3,4-тригидрокси-4'-фторазобензолом (H3L) в присутствии и в отсутствие третьих компонентов (SPCl, SPBr и STMABr). Однородной комплекс образуются при pН 5, Х=427 нм, а смешанно-лигандные комплексы образуютсяpН 4, Х=437, 435, 441 нм соответственно SPCl, SPBr и STMABr. Вычислены констант устойчивости комплексов. Установлены соотношения реагирующих компонентов в составе однородно- (1:2) и смешано-лигандного (1:2:2) комплексов, интервал концентраций подчиняемых закону Бера. Изучено влияние посторонних ионов и маскирующих веществ на комплексообразование. Разработана методика фотометрического определения ванадия(V) в различных сплавах.
ABSTRACT
It was studing the complexformation of vanadium (V) with 2,3,4-threehydroxy-4'-fluorazobenzene (H3L) in presence and in absence of the third components (SPCl, SPBr and STMABr). The binary complex formed at pH 5, X= 427 nm, and the mixed lygand complexes are formed at pH 4, X=437, 435, 441 nm, respectively SPCl, SPBr and STMABr. Calculated constants stabilities of complexes. It was established the stoichiometry of the reacting components in binary(1:2) and mixed-lygand (1:2:2) complexes, concentration range obeyed Beer's law. The effect of foreign ions and masking substances on the complexformation was investigated. A new method for the photometric determination of vanadium (V) in various alloys was developed.
Ключевые слова: ванадий(V), фотометрический метод, смешаннолигандные комплексы
Key words: vanadium(V), photometric determination, mixed lygand complexes
Азосоединения являются очень важными, хорошо известными и широко используемыми соединениями в текстильной, бумажной и как красительный агент в пищевой и косметической промышленности. Азосоединения служат важными аналитическими инструментами, обеспечивающие сильно хромофорную метку, количества которых определяется колориметрическим, спектрофотометри-ческим или спектрофлуорометрическим методом. Кроме
того, азосоединения, как сообщалось, показывают различные биологическое активность включая себе антибактериальную [1], антигрибковую [2], пестисиднию [3], противовирусный [4] и противовоспалительное [5] активность.
Из литературы известно, что азопроизводные пирогаллола широко применяются в фотометрическом определении элементов [6-8]. Исходя из этого, изучение аналитических возможностей азопроизводного пирогал-
лола - 2,3,4-тригидрокси-4'-фторазобензола (ТФАБ, И3Ь) и применение для фотометрического определения ванади-я(У) представляет собой аналитический интерес.
Цель данной работы - разработка методики фотометрического определения ванадия(У) с ТФАБ в присутствии и в отсутствие третьих компонентов (8РС1, 8РБг и 8ТЫАБг).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Данной азосоединение синтезирован известной методике [9] диазотированием пара-фтор-анилина в 0-5 °С кислой среде, затем диазоний соль пара-фтор-анилина входил в реакцию с пирогаллолом при рИ 3. Полученный реагент чистили путем перекристаллизации с 95% этиловым спиртом. Его состав и строение установлены методами элементного анализа, ИК- и ЯМР-спектроскопии.
НО ОН
HO
N = N.
щ и
Полученныйреагент хорош°раств°римвэтаноле.В работе использовали 1-10-3 М этанольный раствор ТФАБ, а
А
также Ь10-3 М раствор ванадия(У), который приготовлен из соли аммоний ванадата по методике [10]. Для создания необходимых значений pH использовали фиксанал HCl (pH 1-2) и аммиачно-ацетатные буферные растворы (pH 3-11). Величину pH растворов контролировали с помощью иономера И-130 со стеклянным электродом. Оптическую плотность растворов измеряли на спектрофотометре «Lambda 40» (PERKIN ELMER) и фотоколориметре КФК-2 в кювете с толщиной слоя £=1см. Все использованные реагенты имели квалификацию не ниже ч.д.а.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Спектры поглощения. На рис.1 приведен спектр поглощения реагента. Из рис.1 видно, что максимальное поглощение H3L наблюдается при 370 нм. Из литературных данных известно, что в спектрах поглощения азопроизводных пирогаллола малые значения длина волны характеризует светопоглощения хинонгидрозонную форму, а большие значения светопоглощения азо форму реагента [11, 12]. А тчкже имея ввтроИК-сееитралтныеданныемвжно сказать, что в данных случаях реагент-H3L реагирует с вана-дин(У) азо фонмойл
0,9
0,6
0,3
^ 1 3
\ / ZX-s4 у 5
У 4
/^4
300
350
400
450
500 Л, нм
Рис. 1. Спектры светопоглощения комплексов ванадия(У) с ТФАБ: 1. H3L 2. VO(H2L)2 3. VO(H2L)2SPCl
4. VO(H2L)2SPBr 5. VO(H2L)2STAMBr
Также были сняты спектры поглощения комплексов ванадия(У)в присутствии и отсутствии третьихкомпо-нентов. Из рис.2 видно, что максимуму светопоглощения однородно- при 427 и смешаннолигандные комплексы при 437, 435 и 441 нм соотв. к 8РС1, 8РБг и 8ТЫАБг. Видно, что однородно- и смешаннолигандные комплексы ванадия(У) имеют максимумы поглощения, которые сдвигаются ба-тохромно по отношению к максимуму поглощения реагента.
Влияние рИ. Изучение зависимости комплексообра-зования от рИ (1-8) показало, что выход бинарного комплекса [УО(И2Е)2]2+ максимален при рИ 5. В присутствии третьих компонентов - 8РС1, 8РБг и 8ТЫАБг образуются интенсивно окрашенные трехкомпонентные соединение
УО(И2Е)2(8РС1)2, УО(И2Е)2(8РБг)2 иУО(И2Е)28ТЫАБг которые имеютмаксимумвыхода прирИ4.
Стехиометрия и константы устойчивости комплексов. Однородно- и смешанолигандные комплексы образуются сразу после смешивания компонентов. Соотношение реагирующих компонентов в комплексах установлено методами относительного выхода Старика-Барбанеля, сдвига равновесия, изомолярных серий и равно 1:2, 1:2:2, 1:2:2 и 1:2:1 к 8РС1, 8РБг и 8ТЫАБг соотв [13].
Учитывая константы распределения реагента [14] ре-акционноспособной формой реагента в условиях комплек-сообразования ванадия(У) в присутствии и в отсутствие третьих компонентов является И3Е. Учитивая константы диссосации и спектралные данные реагента, а также соот-
ношения компонентов в комплексе можно написать реакцию и схему комплексообразования бинарного комплекса: У03+ + 2И3Ь = [У0(И2Ь)2]2+
Градуировочный график. Приготовлена серия растворов с содержанием 0,102-1,63 мкг/мл (однородно), 0,04-0,57 мкг/мл (смешанолигандные) У(у) и измерено их светопоглощение при Аопт=490 нм относительно раствора
контрольного опыта. Установлены интервалы концентраций, где соблюдается закон Бера и молярные коэффициенты поглощения комплексов из кривых насыщения [13] (табл. 1). Из табл.1 видно, что используя предложенные нами смешаннолигандные комплексы, можно определят очень малые микрограммовые количества ванадия.
Табл. 1.
Основные фотометрические характеристики комплексов ванадия(У)
Реагент pH X , нм мах Me:R £ •Ю-4 мах Интервал подчинения закону Бера,м-кг/мл lgß1
R 5 427 1 : 2 13,6±0,02 0,102-1,63 8,21±0.03
H3L + SPCl 4 437 1 : 2 : 2 18,5±0,01 0,041-0,57 10,96±0,04
H3L + SPBr 4 435 1 : 2 : 2 19,7±0,02 0,041-0,57 11,14±0,04
H3L + STAMBr 4 441 1 : 2 : 1 22,0±0,02 0,02-0,384 11,21±0,05
L, + RCl [15] 4,7 420 - 2,2 < 3,56 -
L2 + Тио -цианат [16] 1,8М HCl 555 - 0,745 0,4 - 12 -
L1- 4-нитрокатехол, R-неотетразол хлорид, L^N-коричногидроксамовая кислота.
Влияние посторонних ионов. Прямому определению 1,22 мкг/мл ванадия в виде смешаннолигандного комплекса с погрешностью ±5% не мешают 3000-кратных количеств щелочных и щелочноземелных металлов и РЬ(1У), а также 2000 кратные - N1(11), Мп(11), Са(П), 2п(П), 200 кратные - А1, 50 кратные - Бе(Ш), Т1(1У), 10-15 кратные -В1(111), Си(11), Ш(У!) и 1-5 кратные 2г(1У) и Мо(У1).
Методом пересечения кривых [13] вычислены константы устойчивости однородно- и смешаннолигандного комплексов ванадия(У): ^Р2=8,21±0,04, ^Р2=10,96±0,04, 1§Р2=11,14±0,04 и ^Р2=11,21±0,05.
Анализ объекта. Метод проверен на определении вана-дия(У) в стандартных образцах (УГ3Д, УГ5Д, УГ6Д). Результаты приведены в табл.2.
Табл. 2.
Результаты определения ванадия(У) в стандартных образцах (%). (п=3;Р=0,95)
Стандартный образец Содержание титана по паспорту, % Найдено титан, %
УГ3Д 0,54 0,55±0,01
УГ5Д 0,29 0,30±0,02
УГ6Д 0,34 0,36±0,01
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Pathak P., Jolly V. S. & Sharma K.P. Synthesis and biological activities of some new substituted arylazo Schiff bases. Orient. J. Chem.,16, 2000, 161-162.
2. Xu H. & Zeng X. Synthesis of diaryl-azo derivatives as potential antifungal agents. Bioorg. Med. Chem. Lett., 20, 2000, 4193-4195.
3. Samadhiya S. & Halve A. Synthetic utility of Schiff bases as potential herbicidal agents. Orient. J. Chem., 17, 2001, 119-122.
4. Tonelli M., Vazzana I., Tasso B., Boido V., Sparatore F., Fermeglia M., Paneni M.S., Posocco P., Pricl S., Colla P., Ibba C., Secci B., Collu G. & Loddo R. Antiviral and cytotoxic activities of aminoarylazo compounds and aryltriazene derivatives. Bioorg. Med. Chem., 17, 2009, 4425-4440.
5. Rani P., Srivastava V.K. & Kumar A. Synthesis and antiinflammatory activity of heterocyclic indole derivatives. Eur. J. Med. Chem., 39, 2004, 449-452.
6. Алиева Р.А., Мамедова М.Ф., Чырагов Ф.М. //
Вестник Бакинского университета, 2005, № 4. с. 25.
7. Алиева Р.А., Аббасзаде Г.Г., Чырагов Ф.М. // Вестник Бакинского университета, 2003, № 2. с. 16.
8. Aliyeva R.A, Huseyinli A.A. // IUPAC International Congress on Analytical sciences 2001, p.353.
9. Гамбаров Д.Г. Новый класс фотометрических ре-агентов-азосоединения на основе пирогаллола. // Дисс. на соиск. учен. степ. док. хим. наук. М. 1984. 295 с.
10. Коростелев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. М.: Химия, 1964. 386 с.
11. Саввин С.Б. Органические реагенты группы арсе-назо III. М.: Атомиздат, 1971, 352 с.
12. Саввин С.Б., Кузин Э.Л. Строение азосоедине-ний и образуемых ими комп-лексов с ионами элементов // Журнал аналитической химии, 1967, Т.22, № 7, с.1058-1071
13. Булатов М.И., Калинкин И. П. Практическое руководство по фотометрическим и спектрофотометриче-ским методам анализа. Л.: Химия, 1972, 407 с.
14. Гаджиева С.Р., Гусейнов Ф.Э., Чырагов Ф.М. // Журн. неорг. химии. 2006. Т. 51. № 7. С. 1226.
15. Gavazov K., Simonova J.H., Alexandrov A. Науч.тр.
хим. Пловдив.унив. 2002. 31. № 5, С.5-11.
16. Chakrabati A.K. // Proc.Nat.Acad.Sci. India A 2001. 71, № 2. С.95-104.
АККУМУЛЯЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ПИЛЕЗИИ МНОГОЦВЕТКОВОЙ ПО ОТНОШЕНИЮ К ТЯЖЕЛЫМ МЕТАЛЛАМ И РАДИОНУКЛИДАМ
Омельченко Галина Валентиновна,
РостГМУ, к.б.н. старший преподаватель каф. химии.
Вардуни Татьяна Викторовна, НИИ биологии ЮФУ, д.п.н., профессор. Шерстнев Алексей Константинович, НИИ биологии ЮФУ, н.с. Красненко Евгения Олеговна, НИИ биологии ЮФУ, магистр.
THE ACCUMULATION ABILITY PILEZIIMULTIFLORA IN RELATION TO HEAVY METALS AND RADIONUCLIDES Omelchenko G.V., Rostov State Medical University,k.b.n. senior lecturer DEP. caf. chemistry.
Varduny T.V.,Research Institute for Biology,South Federal University, Head of Dept. of Ecological Innovations, Doctor, professor Sherstnev A.K., Research Institute for Biology, South Federal University, Senior Tutor, Researcher Krasnenko E.O., Research Institute for Biology, South Federal University master's degree
АННОТАЦИЯ
Произведен радионуклидный и химический анализ мха пилезии многоцветковой (Pylaisia polyantha) Осуществлена оценка аккумулятивной способности пилезии многоцветковой по отношению к радионуклидам и тяжелым металлам.
ABSTRACT
Produced radionuclide and chemical analysis of pilezii multiflora moss (Pylaisia polyantha) estimated the accumulative ability pilezii multiflora in relation to radionuclides and heavy metals.
Ключевые слова: мох, бриофлора, естественные и искусственные радионуклиды, тяжелые металлы, химический состав.
Key words: moss, moss, natural, and artificial radionuclides, heavy metals, chemical composition.
ВВЕДЕНИЕ
Урбанизированные экосистемы испытывают на себе негативные последствия антропогенной активности, включающие загрязнение окружающей среды токсическими веществами. Эффективность биомониторинга определяется возможностью прогнозирования и моделирования экологической опасности в урбанизированных экосистемах по данным биоиндикации и биотестирования, информативностью используемых показателей.
Растительные организмы традиционно используют в качестве тест-систем для биологической индикации качества окружающей среды, мониторинга мутагенов в окружающей среде [1,2,3,4,5].
Способность мохообразных к первичному перехватыванию и аккумулированию различных химических элементов в связи с возрастом и ростом, экологией видов и особенностями распространения изучены довольно хорошо [6,7]. Особый интерес представляет бриофлора урбанизированных территорий, являющаяся важным элементом городской растительности и часто использовавшаяся для индикаторов атмосферного загрязнения. С помощью бриоиндикации определялись наличие в атмосфере тяжелых металлов, токсических органических соединений. Многие исследователи отмечают удобство мхов в качестве объекта мониторинговых исследований, так как они
успешно произрастают в условиях сильного атмосферного загрязнения [7,9]. Ряд исследований посвящен оценке способности отдельных видов мхов накапливать тяжелые металлы (ТМ) [6,7] При этом, авторы указывают на различия в сорбции у различных видов мхов. По данным, относительная эффективность накопления 137Сз и 908г живыми мхами в десятки раз превосходит соответствующие показатели продуктов метаболизма (опавшая листва) и плодов древесных растений (белой акации и липы).
Основная цель исследования: оценить аккумуляционную способность пилезии многоцветковой по отношению к радионуклидам и тяжелым металлам.
Для решения поставленной цели были сформулированы следующие задачи: определить радионуклидный и химический состав исследуемых образцов мха; выявить максимальный суммарный коэффициент загрязнения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Были определены площадки мониторинга в различных зонах г. Ростова-на-Дону, характеризующихся экологической специфичностью и разной степенью антропологической нагрузки, а также с учетом расположения функциональных зон г. Ростова-на-Дону. Под функциональными зонами понимали селитебные; промышленные; парки, скверы, дачи. Расположение площадок в различных зонах г. Ростова-на-Дону (рис.1).
