Определение железа (III) в объектах окружающей среды фотометрическим методом с производными ацетилацетона

Abstract

Синтезированы органические реагенты, содержащие три карбонильные группы, на основе ацетилацетона - 2,4-диацетил-3-фенил-5-метил-5-гидроксигексанон (R1), 2,4-диацетил-3-(3'-нитрофенил)-5-гидрокси-5-метилциклогексанон (R2) и 3-ацетил-4,6-дифенилгенсандион-2,6 (R3). Исследованы спектры их поглощения при различных значениях рН среды и методом потенциометрического титрования определены константы кислотности. Установлено, что реагенты представляют собой одноосновные кислоты и в зависимости от кислотности среды могут находиться в молекулярной (HR) и анионной (R-) форме. Исследовано комплексообразование железа (III) с синтезированными реагентами в присутствии гидрофобных аминов - 1,10-фенантролина (Фен), диантипирилметана (ДАМ) и диантипирилфенилметана (ДАФМ). Установлено, что в присутствии гидрофобных аминов образуются разнолигандные комплексы с соотношением компонентов 1:1:1, при этом наблюдаются батохромные сдвиги в спектрах поглощения и максимальный выход наблюдается в более кислой области по сравнению с соответствующими однороднолигандными комплексами. Исследовано влияние концентрации реагирующих веществ, времени и температуры на образование разнолигандных комплексов, определены константы устойчивости различными методами. Показано, что железо (III) в виде разнолигандных комплексов Fe(III)-R1-ДАМ, Fe(III)-R2-Фен и Fe(III)-R3-ДАМ можно избирательно определять в присутствии больших избытков катионов других металлов. Разработанные методики апробированы при определении железа во фруктах - клубнике, абрикосе, вишне, белой черешне и в двух сортах яблок (Золотой Ахмади и Симиренко) и в природных водах – питьевой, взятой из крана в лаборатории БГУ, и воде Каспийского моря, взятой около поселка Туркан города Баку.

Organic reagents containing three carbonyl groups based on acetylacetone, 2,4-diacetyl-3-phenyl-5-methyl-5-hydroxyhexanone (R1), 2,4-diacetyl-3-(3'-nitrophenyl)-5-hydroxy-5-methylcyclohexanone (R2) and 3-acetyl-4,6-diphenylgensandione-2,6 (R3), were synthesized. Their absorption spectra were studied at various pH values of the medium, and the acidity constants were determined by potentiometric titration. It was found that the reagents are monobasic acids and, depending on the acidity of the medium, can be in the molecular (HR) or anionic (R-) form. Formation of iron (III) complexes with synthesized reagents in the presence of hydrophobic amines, 1,10-phenanthroline (Phen), diantipyrylmethane (DAM) and diantipyrylphenylmethane (DAPM) was studied. It was established that mixed ligand complexes with the components ratio of 1:1:1 were formed in the presence of hydrophobic amines. At the same time bathochromic shifts in the absorption spectra were observed and the maximum yield was noted in a more acidic medium compared to the corresponding single ligand complexes. The influence of the reagents concentration, time and temperature on the formation of mixed ligand complexes was studied, and the stability constants were determined by various methods. It was shown that iron (III) in the form of mixed ligand complexes, Fe(III)-R1-DAM, Fe(III)-R2-Phen and Fe(III)-R3-DAM, can be determined with high selectivity in the presence of large excess of other metal cations. The developed methods were tested on fruits – strawberries, apricots, cherries, white cherries and two varieties of apples (Golden Ahmadi and Simirenko), and natural waters – drinking water taken from a tap in the BSU laboratory and Caspian Sea water taken near the Turkan village of Baku city.