zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2019-85-9-15-21zldm-1057Research ArticleАНАЛИЗ ВЕЩЕСТВАSUBSTANCES ANALYSISОбразование ионных ассоциатов с пирогаллоловыми комплексами сурьмы (III) и их применение для ее спектрофотометрического определенияFormation of ionic associates with pyrogallol complexes of antimony (III) and their application for spectrophotometric determination of antimonyТурусоваЕ. В.TurusovaE. V.

Турусова Елена Васильевна 

428015, Чебоксары, Московский пр-т, 15

Elena V. Turusova

 15, Moskovsky pr, Cheboksary, 428015

elvastur@ya.ruЛышиковА. Н.LyshchikovA. N.

 Лышиков Анатолий Николаевич

428015, Чебоксары, Московский пр-т, 15

Anatolii N. Lyshchikov

 15, Moskovsky pr, Cheboksary, 428015

НасакинО. Е.NasakinO. E.

Насакин Олег Евгеньевич 

428015, Чебоксары, Московский пр-т, 15

Oleg E. Nasakin

 15, Moskovsky pr, Cheboksary, 428015

АндрееваЕ. В.AndreevaA. V.

Андреева Екатерина Васильевна 

428015, Чебоксары, Московский пр-т, 15

Ekaterina V. Andreeva 

 15, Moskovsky pr, Cheboksary, 428015

Чувашский государственный университет имени И. Н. УльяноваРоссияI. N. Ulyanov Chuvash State UniversityRussian Federation2019280920198591521Copyright © Турусова Е.В., Лышиков А.Н., Насакин О.Е., Андреева Е.В., 20192019Турусова Е.В., Лышиков А.Н., Насакин О.Е., Андреева Е.В.Turusova E.V., Lyshchikov A.N., Nasakin O.E., Andreeva A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/1057

Исследована возможность применения пирогаллолового красного водорастворимого (ПГКВ) в качестве фотометрического реагента для определения сурьмы в реальных объектах. Образование окрашенного продукта наблюдается в кислых растворах (рН = 3,8 - 4,5) в присутствии слабого окислителя (йода), необходимого для предварительного окисления SbH3 до солей Sb (III). Избыток йода устраняют введением раствора тиосульфата натрия, после получения фотометрируемой формы. Максимальный аналитический сигнал окрашенной формы наблюдается при 378 им (е = 5,936 • 103). Повышение кислотности раствора (рН > 7) сопровождается образованием натриевых солей реагента, что препятствует дальнейшему протеканию реакции, а наличие одного максимума оптической плотности в рекомендуемом интервале значений рН является непосредственным подтверждением образования ионного ассоциата (ИА) одного состава. Исследование устойчивости данного ИА во времени выявило его низкую стабильность. К сожалению, изменение диэлектрической проницаемости раствора не дало положительного эффекта, в связи с чем возникает необходимость измерения оптической плотности окрашенного соединения в течение 3 мин. Установление состава, а следовательно, и возможного механизма образования ИА, осуществляли на основании методов молярных отношений и изомолярных серий. В результате отгона стибина в поглотительную систему образуется ИА состава M:R = 1:1, с рассчитанной константой устойчивости 4,01 • 105. Таким образом, на основании проведенных исследований разработана спектрофотометрическая (СФ) методика определения сурьмы с пределами обнаружения и определения 1,30 и 4,32 мкг/мл соответственно. Разработанная методика валидна по показателям: специфичность, линейность, прицензионность, правильность и, следовательно, может быть рекомендована к применению в любой контрольно-аналитической лаборатории для определения сурьмы.

The possibility of using water soluble pyrogallol red (PRWS) as a photometric reagent for the quantitative determination of antimony (III) in real objects has been studied. Formation of a colored product is observed in acidic solutions (pH 3.8 - 4.5) with a weak oxidizing agent (iodine) present for preliminary oxidation of SbHg to salts of Sb (III). The excess iodine is eliminated through introduction of sodium thiosulfate solution after obtaining the photometric form. The maximum analytical signal of the colored form is observed at 378 nm (e = 5.936 x 103). A decrease in the acidity of the solution (pH > 7) is accompanied by the formation of sodium salts of the reagent which prevents further complexation, whereas the only one maximum in the absorbance within the recommended pH range directly indicates to the formation of the the only one ionic associate (AI). The ionic associate thus formed appeared low stability in time. Unfortunately, change in the dielectric constant of the solution failed to give a positive effect and measurements of the absorbance of the colored compound were limited to 3 minutes. Determination of the composition and possible mechanism of the ionic associate formation was carried out on using the methods of molar ratios and isomolar series. After stripping of stibine into the absorption system, an ionic associate of the composition M:R = 1:1 is formed with a calculated stability constant of 4.01 x 105. The obtained results are used to develop a spectrophotometric (SP) method for antimony determination with the limits of detection and quantitative determination of the element 1.30 and 4.32 pg/ml, respectively. The developed method is valid in terms of the specificity, linearity, precision and accuracy, and, therefore, can be recommended for determination of the antimony content in any control and analytical laboratory.

стибинпирогаллоловый красный водорастворимыйионный ассоциатопределениеспектрофотометрияstibinewater soluble pyrogallol redionic associatedeterminationspectophotometryReferencesSato S., Uchikawa S., Iwamoto E., Yamamoto Y. Spectrophotometric Determination of Antimony (III) By Solvent Extraction with Mandelic Acid and Malachite Green / Anal. Lett. 1983. Vol. 16. N 11. E 827 - 834. DOE 10.1080/00032718308065220.Sato S., Uchikawa S., Iwamoto E., Yamamoto Y. Spectrophotometric Determination of Antimony (III) By Solvent Extraction with Mandelic Acid and Malachite Green / Anal. Lett. 1983. Vol.16. N11. E 827 -834. DOE 10.1080/ 00032718308065220.Raza A., Ansari Т. M. Spectrophotometric determination of citalopram hydrobromide in tablet dosage form using chloranil / Pak. J. Pharm. Sci. 2014. Vol. 27. N 2. E 255 - 260.Raza A., Ansari Т. M. Spectrophotometric determination of citalopram hydrobromide in tablet dosage form using chloranil / Pak. J. Pharm. Sci. 2014. Vol. 27. N 2. E 255 - 260.Andreae M. C, Asmode J. E, Foster P., Van't dack L. Determination of antimony (III), antimony (V), and methylantimony species in natural waters by atomic absorption spectrometry with hydride generation / Anal. Chem. 1981. Vol. 53. N 12. E 1766 - 1771. DOE 10.1021/ac00235a012.Andreae M. O., Asmode J. E, Foster P., Van't dack L. Determination of antimony (III), antimony (V), and methylantimony species in natural waters by atomic absorption spectrometry with hydride generation / Anal. Chem. 1981. Vol. 53. N 12. E 1766 - 1771. DOE 10.1021/ac00235a012.Gallignani M., Ayala C, Brunetto M. R., et al. Flow analysis/hydride generation/Fourier transform infrared spectrometric determination of antimony in pharmaceuticals / Talanta. 2003. Vol.59. E 923 - 934. DOE 10.1016/S00399140(02)00648-3.Gallignani M., Ayala C, Brunetto M. R., et al. Flow analysis/hydride generation/Fourier transform infrared spectrometric determination of antimony in pharmaceuticals / Talanta. 2003. Vol.59. E 923-934. DOE 10.1016/S00399140(02)00648-3.Garg B. S., Trikha K. C., Singh R. P. Spectrophotometric determination of antimony with 3,5,7,4'-tetrahydroxyfiavone (kaempferol) / Talanta. 1969. Vol. 16. N 3. E 462 - 464. DOE 10.1016/0039-9140(69)80047-0.Garg B. S., Trikha K. C., Singh R. P. Spectrophotometric determination of antimony with 3,5,7,4'-tetrahydroxyflavone (kaempferol) / Talanta. 1969. Vol. 16. N 3. E 462 - 464. DOE 10.1016/0039-9140(69)80047-0.Shrivas K., Agrawal K., Harmukh N. On-site spectrophotometric determination of antimony in water, soil and dust samples of Central India / Journal of hazardous materials. 2008. Vol. 155. E 173 - 178. DOE 10.1016/jjhazmat.2007.11.044.Shrivas K., Agrawal K., Harmukh N. On-site spectrophotometric determination of antimony in water, soil and dust samples of Central India / Journal of hazardous materials. 2008. Vol. 155. E 173-178. DOE 10.1016/j.jhazmat.2007.11.044.Rath S., Jardim W. E, Dorea J. G. A simple spectrophotometric procedure for the determination of antimony (III) and (V) in antileishmanial drugs / Fresenius J. Anal. Chem. 1997. Vol. 358. N 4. E 548 - 550. DOE 10.1007/s002160050.Rath S., Jardim W. E, Dorea J. G. A simple spectrophotometric procedure for the determination of antimony (III) and (V) in antileishmanial drugs / Fresenius J. Anal. Chem. 1997. Vol. 358. N 4. E 548 - 550. DOE 10.1007/s002160050.Christopher D. H., West T. S. Spectrophotometric determination of antimony with Bromopyrogallol Red / Talanta. 1966. Vol. 13. N 3. E 507 - 520.Christopher D. Pi., West T. S. Spectrophotometric determination of antimony with Bromopyrogallol Red / Talanta. 1966. Vol. 13. N 3. E 507 - 520.Sato S., Uchikawa S. Extraction-Spectrophotometric Determination of Antimony(V) with 2-Hydroxyisocaproic Acid and Citrate, with Application to Differential Determination of Antimony(V) and Antimony(III) / Anal. Sci. 1986. Vol. 2. N 1. E 47 51. DOE 10.2116/analsci.2.47.Sato S., Uchikawa S. Extraction-Spectrophotometric Determination of Antimony(V) with 2-Hydroxyisocaproic Acid and Citrate, with Application to Differential Determination of Antimony (V) and Antimony (III) / Anal. Sci. 1986. Vol. 2. N 1. P 47 - 51. DOE 10.2116/analsci.2.47.Pan L. Т., Liu X. H., Li Т., Fan J. W. Complexation between Antimony and o-Chlorophenylfluorone and its Application to Determination of Antimony in Wastewater / Croat. Chem. Acta. 2009. Vol. 82. N 3. E 619 - 622.Pan L. Т., Liu X. H., Li Т., Fan J. W. Complexation between Antimony and o-Chlorophenylfluorone and its Application to Determination of Antimony in Wastewater / Croat. Chem. Acta. 2009. Vol. 82. N 3. E 619 - 622.Dym B. A. The direct spectrophotometric determination of antimony in gold-antimony alloys and white metals / Analyst. 1963.1. 1044. E 232 - 236. DOE 10.1039/AN9638800232.Dym B. A. The direct spectrophotometric determination of antimony in gold-antimony alloys and white metals / Analyst. 1963.1. 1044. E 232 - 236. DOE 10.1039/AN9638800232.Куликова Д. И., Куликова Д. М., Шапник М. С. Комплексообразование сурьмы (III) с лимонной кислотой / Вест. Каз. техн. ун-та. 2007. № 3 - 4. С. 7 - 12.Kulikova D. I., Kulikova D. M., Shapnik M. S. Complexation of antimony (III) with citric acid / Vestn. Kazan. Tekhn. Univ. 2007. N 3 - 4. E 7 – 12 [in Russian].Немодрук А. А. Аналитическая химия сурьмы. — М.: Наука, 1978. С. 57 - 58.Nemodruk A. A. Analytical chemistry of antimony. — Moscow: Nauka, 1978. E 57 - 58 [in Russian].Moreno М. Е., Perez-conde С, Camara С. Sensitization of stibine generation: antimony determination in environmental samples by atomic fluorescence spectrometry / J. Anal. At. Spectrom. 1998. Vol. 13. E 1181 - 1187. DOE 10.1039/A801785EMoreno M. E., Perez-conde C, Camara C. Sensitization of stibine generation: antimony determination in environmental samples by atomic fluorescence spectrometry / J. Anal. At. Spectrom. 1998. Vol.13. E 1181-1187. DOE 10.1039/A801785EChen Н., Zheng S., Brindle I. D. Combined generator/separator. Part 2. Stibine generation combined with flow injection for the determination of antimony in metal samples by atomic emission spectrometry / Analyst. 1992. Vol. 117(10). E 1603 1608. DOT 10.1039/AN9921701603.Chen Pi., Zheng S., Brindle I. D. Combined generator/separator. Part 2. Stibine generation combined with flow injection for the determination of antimony in metal samples by atomic emission spectrometry / Analyst. 1992. Vol. 117(10). E 16031608. DOE 10.1039/AN9921701603.Yuroku Y., Makoto K., Yaeko M. A. New spectrophotometric determination of antimony with silver-diethyldithiocarbamate and o-phenanthroline mixture in chloroform / Chem. Lett. 1972. Vol. 1. N 7. E 535 - 538. DOE 10.1246/cl.l972.535.Yuroku Y, Makoto K., Yaeko M. A. New spectrophotometric determination of antimony with silver-diethyldithiocarbamate and o-phenanthroline mixture in chloroform / Chem. Lett. 1972. Vol. 1. N 7. E 535 - 538. DOE 10.1246/cl.l972.535.Neri T. S., Carvalho D. C, Alvesb V N., Coelho N. M. M. Noteworthy Method for Direct Determination of Sblll and Total Inorganic Antimony in Natural Waters / J. Braz. Chem. Soc. 2015. Vol.26. N5. E 985-991. DOE 10.5935/01035053.20150062.Neri T. S., Carvalho D. C, Alvesb V N., Coelho N. M. M. Noteworthy Method for Direct Determination of Sblll and Total Inorganic Antimony in Natural Waters / J. Braz. Chem. Soc. 2015. Vol.26. N5. E 985-991. DOE 10.5935/01035053.20150062.Nakahara Т., Kikui N. Determination of trace concentrations of antimony by the introduction of stibine into an inductively-coupled plasma for atomic emission spectrometry / Anal. Chim. Acta. 1985. Vol. 172. E 127-138. DOE 10.1016/S00032670(00)82600-8.Nakahara Т., Kikui N. Determination of trace concentrations of antimony by the introduction of stibine into an inductively-coupled plasma for atomic emission spectrometry / Anal. Chim. Acta. 1985. Vol. 172. E 127-138. DOE 10.1016/S00032670(00)82600-8.Турусова E. В., Григорьева Л. А., Лыщиков A. H., Haсакин О. Е. Фотохимическое определение микропримеси мышьяка в растительном лекарственном сырье / Фармация. 2014. № 3. С. 12 - 15.Turusova E. V, Grigor'eva L. A., Lyshchikov A. N., Nasakin О. E. Photochemical determination of arsenic microimpurity in raw medicinal plant materials / Farmatsiya. 2014. N 3. P 12 - 15 [in Russian].ГОСТР 52180-2003. Вода питьевая. Определение содержания элементов методом инверсионной вольтамперометрии. — М.: Стандартинформ, 2007. — 20 с.RF State Standard GOST R 52180-2003. Drinking water. Determination of elements content by stripping voltammetric method. — Moscow: Standartinform, 2007. — 20 p. [in Russian].РОСТ 23957.1-2003. Цинк. Атомно-абсорбционный метод определения свинца, кадмия, сурьмы, железа и меди. — Минск: ИПК Изд-во стандартов, 2005. — 7 с.Interstate Standard GOST 23957.1-2003. Zinc. Atomic absorption method for determination of lead, cadmium, antimony, iron and copper. — Minsk: IPK Izd-vo standartov, 2005. — 7 p. [in Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.