Редокс-свойства метиленового голубого как перспективного фотометрического реагента для определения галогенных окислителей

Abstract

Постановка задачи исследования заключалась в изучении взаимодействий в окислительно-восстановительных системах, содержащих различные кислотно-основные формы тиазинового красителя метиленового голубого, используемого в качестве фотометрического реагента (восстановителя), и определяемых оксогалогенов, выступающих в роли окислителей. В работе обоснованы условия повышения чувствительности и избирательности фотометрического редокс-определения с метиленовым голубым токсичных оксогалогенов: гипохлорит-, хлорит-, хлорат-, перхлорат-, бромат-, иодат- и периодат-ионов в водных растворах. Большое внимание уделено чистоте применяемого реактива, который был освобожден от метилированных тиазинов. В связи с достаточной легкостью окисления метиленового голубого кислородом воздуха и действием света создавали условия, при которых сохранялось стабильным во времени соотношение его окисленных и восстановленных форм. Представлены спектры поглощения растворов метиленового голубого при различной кислотности среды, установлены аналитические длины волн и рассчитаны величины молярных коэффициентов светопоглощения доминирующих в определенном диапазоне pH катионов и аниона фотометрического реагента. Вычислены формальные электродные потенциалы метиленового голубого. Приведен алгоритм хода анализа водных растворов, содержащих смесь оксогалогенов. Определено допустимое соотношение по массе оксоанионов, сопутствующих определяемому. Пределы обнаружения аналитов (3s-критерий) составляют, мг/л: 3∙10⁻²(ClO⁻ и ClO₂⁻); 5∙10⁻²(ClO₃⁻); 3∙10⁻¹(ClO₄⁻); 4∙10⁻⁴(BrO₃⁻); 2∙10⁻⁴(IO₃⁻) и 5∙10⁻⁴ (IO₄⁻). Относительная погрешность определения варьируется в пределах от 5 до 15 % в зависимости от числа аналитов, присутствующих в пробе.

Purpose of the research was to study the interactions of redox systems containing various acid-base forms of the thiazine dye methylene blue used as a photometric reagent (reducing agent), and defined oxohalogen as oxidants. Conditions of the sensitivity and selectivity increasing for photometric redox determination toxic oxohalogen: hypochlorite, chlorite, chlorate, perchlorate, bromate, iodate and periodate-ions in water solution were founded. Much attention was paid to the purity of the reagent, which was released from the methylated thiazines. Methylene blue is easily oxidized by atmospheric oxygen and light. Therefore the conditions under which remained stable over time the ratio of its oxidized and reduced forms were created.Absorption spectrums of methylene blue in various acidity were shown, analytical wavelengths were established and value of the molar absorption coefficients of photometric reagent in different pH range and formal electrode potentials of methylene blue were calculated. Sequence of analytical procedures for separate oxohalogen determination in the combined present in solution was shown. Marginal mass ratios for oxoanions determination were determined. Detection limits were (mg/L): 3∙10⁻² (ClO⁻, ClO₂⁻); 5∙10⁻² (ClO₃⁻); 3∙10⁻¹ (ClO₄⁻) и 4∙10⁻⁴ (BrO₃⁻); 2∙10⁻⁴ (IO₃⁻) и 5∙10⁻⁴ (IO₄⁻). Relative analysis error was 5-15% (according to a number of determination ions in the solution).