СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ

Разработаны простые, селективные и высокочувствительные экстракционно-фотометрические методики определения Си, Hg, V, Mn, Fe, Со, Ni с использованием в качестве комил ексообразующих реагентов димеркаптофенолов (ДФ) и гидрофобных аминов (Ам) — ароматических, гетероциклических и гидроксилсодержащих. Найдены оптимальные условия образования и экстракции разнолигандных комплексов ионов металлов (РЛК): оптимальное значение рН лежит в интервале от 3,0 до 8,1; в качестве экстрагента использован хлороформ (степень извлечения — 98,4 - 99,6 %); значения концентраций ДФ и Ам составляют (0,6 - 0,8) • 10^-3 и (0,8 - 1,2) • 10^{- 3} моль/л соответственно. РЛК устойчивы в водных и органических растворителях и не разлагаются в течение трех суток, а после экстракции — больше месяца. Максимальный аналитический сигнал при комплексообразовании ионов металлов с ДФ и Ам наблюдается при 464 - 630 им [ε_κ = (1,82 - 4,40) • 10⁴ ]. Строение РЛК исследовали методами термогравиметрии и ИК-спектроскопии. Сравнение аналитических возможностей изученных реагентов показывает, что контрастность и чувствительность реакции уменьшается в ряду: 2,6-димеркапто-»гре»г-бутилфенол (ДМБФ) — 2,6-димеркапто-4-пропилфенол (ДМПФ) — 2,6-димеркапто-4-этилфенол (ДМЭФ) — 2,6-димеркапто-4-метилфенол (ДММФ) — 2,6-димеркаптофенол (ДМФ). Изучено мешающее влияние различных ионов на результаты определения, которое устраняли изменением рН среды, применением маскирующих веществ и экстракции. Предложенные методики были успешно применены для определения следовых количеств Си, Hg, V, Mn, Fe, Со, Ni в различных образцах почв (дерново-подзолистых песчаных и супесчаных, дерново-подзолистых суглинистых и глинистых, серых лесных, черноземов, каштановых и речных) с пределами определения 27-43 нг/см³

1. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва-растения. — Новосибирск: Наука, 1991. — 151 с.

2. Кошелева Н. Е. Прогнозная модель миграции тяжелых металлов в агроландшафтах / Тезисы докл. Международного симпозиума «Тяжелые металлы в окружающей среде». Пущино, 1996. С. 146 - 147.

3. Ковда В. А. Биогеохимия почвенного покрова. — М.: Наука, 1985. — 264 с.

4. Водяницкий Ю. Н. Природные и техногенные соединения тяжелых металлов в почвах / Почвоведение. 2014. № 4. С. 420 - 432.

5. Пименова Е. В., Леонов А. Е. Химические методы в агроэкологическом мониторинге почвы: уч. пособие. — Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО Пермская ГСХА, 2008. — 145 с.

6. Алиева А . А., Мамедова М. Ф., Чырагов Ф. М. Спектрофотометрическое определение железа (III) с бис-[2,3,4-тригидроксифенилазо]бензидином и гидрофобными аминами в виде разнолигандных комплексов / Вест. БГУ. 2006. № 2. С. 35-39.

7. Булдакова Н. С , Корнев В. И., Кропачева Т. Н. Моделирование равновесий в водных растворах солей никеля (II) в присутствии 2,2'-дипиридила / Вест. Удмуртского ун-та. Физика. Химия. 2012. № 4. С. 75 - 81.

8. Домина Г. А., Потапов А. С , Хлебников А. И., Цзндэ В. Синтез комплексов 1,3-бис(пиразол-1-ил)пропанов с ионами переходных металлов / Ползуновский вест. 2008. № 3. С. 11-13.

9. Жаманбаева М. К., Абилова М. У., Мусабекова А. А., Шалдыбаева А. М. ИК-спектроскопическое исследование комплексов никеля с 2,2-дипиридилом и лимонной кислотой / Вест. КазНУ. Серия химическая. 2012. Т. 65. № 1. С. 58 - 61.

10. Корнев В. И., Семенова М. Г., Меркулов Д. А . Однородно- и смешаннолигандные комплексы кобальта (II) и никеля (II) с нитрилотриуксусной кислотой и дикарбоновыми кислотами / Коорд. химия. 2009. Т. 35. № 7. С. 527 - 534.

11. Кулиев К. А., Вердизаде Н. А. Спектрофотометрическое исследование комплексов никеля (II) с 2,6-димеркапто-4-этилфенолом и гетероциклическими диаминами / Тезисы докладов Международного конгресса по химии гетероциклических соединений «Kost-2015». Москва, 2015. С. 457.

12. Марченко 3., Бальцежак М. К. Методы спектрофотометрии в УФ и видимой областях в неорганическом анализе. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007. — 711 с.

13. Нагиев X. Д., Еспанди Ф., Алиева Р. А. и др. Определение микроколичеств железа в фруктах / Аналитика и контроль. 2013. Т. 17. № 1. С. 107 - 111.

14. Kuliyev К. A., Verdizade N. A., Efendieva N. N., Shiralieva S. M. Sensitive spectrophotometric determination of trace amounts of vanadium (Щ V) in natural samples using 2,6-dithiol-4-ethylphenol and phenantroline / Int. J. Appl. Chem. 2017. Vol. 13. N 1. E 151 - 167.

15. Рустамов H. X., Алиева А. А., Агамашева M. M. Экстракционно-фотометрическое определение железа (III) с ароматическими диаминами и динитробензолазосалициловой кислотой / Жури. хим. проблем. 2003. № 2. С. 83 - 86

16. Рустамов Н. X., Багбанлы С. И., Рустамова У. Н. Экстракционно-фотометрическое определение кобальта (II) с ароматическими диаминами и 2,4-динитробензолазопирокатехином / Азербайджанский хим. жури. 2013. № 4. С. 35 - 43.

17. Рустамов Н. X., Керамова А . А . Экстракционно-фотометрическое определение железа (III) с гетероциклическими диаминами и азопроизводными салициловой кислоты / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2009. Т. 75. № 5. С. 3 - 8.

18. Kuliev К. A., Verdizadeh N. A., Suleymanova G. S., et al.

19. Spectrophotometric determination of molybdenum in environmental and food samples using solvent extraction / Int. J. Pharm. Sci. Res. 2017. Vol. 8. N 9. E 3709 - 3718.

20. Салахова Ф. И. Спектрофотометрическое исследование комплексообразования кобальта с 1-окси-2-нафтойной кислотой и анилином / Азербайджанский хим. жури. 2011. № 4. С. 184-190.

21. Самарина Т. О., Иванов В. М., Фигуровская В. Н. Оптические и цветометрические характеристики комплексов переходных металлов с 1-нитрозо-2-нафтол-3,6-дисульфокислотой в присутствии поверхностно-активных веществ / Жури, аналит. химии. 2012. Т. 67. № 4. С. 364.

22. Ramachandraiah С , Kumar J. R., Reddy К. J., et al. Development of a highly sensitive extractive spectrophotometric method for the determination of nickel (II) from environmental matrices using N-ethyl-3-carbazolecarboxaldehyde-3-thiosemicarbazone / J. Environ. Manage. 2008. Vol. 88. N 4. E 729 - 736.

23. Rekha D., Kumar J. D., Jayaraj В., et al. Nickel (II) Determination by Spectrophotometry Coupled with Preconcentration Technique in Water and Alloy Samples / Bull. Korean Chem. Soc. 2007. Vol. 28. N 3. E 373 - 378.

24. Safavi A., Mir M., Abdollahi H. Simultaneous spectrophotometric determination of iron, titanium and aluminium by partial least-squares calibration method in micellar medium / J. Anal. Lett. 2003. Vol. 36. N 3. E 699 - 717.

25. Sarma L. S., Kumar J. R., Reddy K. J., et al. Development of highly sensitive extractive spectrophotometric determination of nickel (II) in medicinal leaves, soil, industrial effluents and standard alloy samples using pyridoxal-4-phenyl-3-thiosemicarbazone / J. Trace Elements Med. Biol. 2008. Vol. 22. E 285 - 295.

26. Shabani A. M. H., Dadfarnia S., Shahbaazi, Z., Jafari A. A. Extraction-spectrophotometric determination of nickel at microgram level in water and wastewater using 2-[(2-mercaptophenylimino)methyl] phenol/Bull. Chem. Soc. Ethiop. 2008. Vol. 22. N 3. E 323 - 329.

27. Sharp G. A., Soomro G. A. Spectrophotometric determination of cobalt (II) as complexes with brompirogallol red in micellar media / J. Chem. Soc. Pak. 2006. Vol. 22. N 5. E 444 - 447.

28. Yoshikuni N., Baba Т., Tsunoda N., Oguma K. Aqueous two-phase extraction of nickel dimethylglyoximato complex and its application to spectrophotometric determination of nickel in stainless steel / Talanta. 2005. Vol. 66. N 1. E 40 - 44.

29. Магеррамов A. M., Вердизаде H. А., Кулиев К. A. Экстракционно-спектрофотометрическое определение ванадия 2,6-дитиол-4-трет-бутилфенолом и аминофенолами / Жури, аналит. химии. 2011. Т. 66. № 12. С. 1276 - 1281.

30. Kuliev К. A., Verdizadeh N. A. Spectroscopic investigation of the complex formation of niobium using 2,6-dithiolphenol and aminophenols / Am. J. Anal. Chem. 2015. Vol. 6. N 9. E 746 - 756.

31. Магеррамов A. M. Вердизаде H. А., Кулиев К. А. Изучение реакции комплексообразования меди (II) с 2,6-димеркаптофенолом и его производными в присутствии аминофенолов / Вест. Санкт-Петербургского ун-та. Серия 4. 2016. Т. 3(61). №2. С. 211-223.

32. Kuliev К. A., Verdizadeh N. A., Suleymanova G. S. Spectrophotometric determination of cobalt (II) with 2,6-dithiolphenol and its derivatives in the presence of hydrophobic amines / Am. J. Chem. 2016. Vol. 6. N 4. E 95 - 103.

33. Kuliev K. A., Aliev S. G., Suleymanova E. I. Sensitive spectrophotometric determination of trace amounts of vanadium (IV, V) using dithiolphenols and hydrofobic amine / Int. J. Fharm. Sci. Res. 2018. Vol. 9. N 6. E 2211 - 2220.

34. Кулиев К. А. Димеркаптофенолы как аналитические реагенты для экстракционно-фотометрического определения железа (III) / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 3. С. 17 - 24.

35. Кулиев К. А., Сулейманова Г. С. Экстракционно-спектрофотометрическое определение ванадия в природных объектах / Вода: химия и экология. 2017. № 4. С. 77 - 85.

36. Кулиев К. А., Вердизаде Н. А. Синтез и строение смешаннолигандных комплексов Fe, Со и Ni с димеркаптофенолами и гетероциклическими аминами / Изв. Саратовского ун-та. Серия Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17. № 3. С. 247 - 262.

37. Kuliev К. A., Verdizadeh N. A., Suleymanova G. S. Spectrophotometric determination of molybdenum in environmental and food samples using solvent extraction / Int. J. Fharm. Sci. Res. 2017. N 9. E 3709 - 3718.

38. Коростелев П. Т. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. — М.: Изд-во АН СССР, 1964. —

39. с.

40. А. с. № 595304. 2,6-Димеркапто-4-трет.-бутилфенол, как ингибитор окисления углеводородов / Фарзалиев В. М., Кулиев Ф. А., Джафарова Н. А. и др.; опубл. 28.02.78.

41. Анисимов а Н. А. Идентификация органических соединений. — Горно-Алтайск: РИО Горно-Алтайского гос. ун-та, 2009.— 118 с.

42. Иоффе Б. В., Костиков Р. Р., Разин В. В. Физические методы определения строения органических соединений. — М.: Высшая школа, 1984. — 336 с.

43. Булатов М. И., Калинкин И. П. Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа. — Л.: Химия, 1986. — 432 с.

44. Назаренко В. А. Взаимодействие ионов многовалентных элементов с органическими реагентами / Труды комиссии по аналит. химии АН СССР. Т. 17. — М.: Наука, 1969.

45. С. 22-27.

46. Ахмед, ш М. К., Клыгин А . Б., Иванова Л. И., Ваширов Э. А. О химизме взаимодействия ионов галлия с некоторыми сульфофталеинами / Жури, неорг. химии. 1974. Т. 19.

47. № 8. С. 2007.

48. Дорохова Е. И., Прохорова Г. В. Аналитическая химия (физико-химические методы анализа). — М.: Высшая школа, 1991. С. 250.