Сорбционно-фотометрическое и тест-определение общего содержания железа в природных водах с использованием сорбентов на основе оксида циркония, модифицированного полигексаметиленгуанидином, феррозином и ференом С

Abstract

Получены сорбенты на основе оксида циркония, последовательно модифицированного полигексаметиленгуанидином, феррозином и ференом С. Найдены оптимальные условия модифицирования аминированной поверхности оксида циркония феррозином и ференом С. Сорбционная емкость по отношению к органическим реагентам составляет 25 мкМ/г для феррозина и 5 мкМ/г для ферена С. Синтезированные сорбенты количественно извлекают железо(II) из растворов с рН = 2.5-7.0. При сорбции на поверхности сорбентов образуются интенсивно окрашенные комплексы железа(II), имеющие в спектре диффузного отражения широкую полосу с максимумом при 560 и 600 нм соответственно для сорбентов с функциональными группами феррозина и ферена С. Максимальная интенсивность окраски развивается в течение 20 мин при рН = 2.5-5.0. Образование окрашенных комплексов на поверхности сорбента использовано при разработке методик сорбционно-фотометрического и тест-определения железа(II). Градуировочные графики линейны в диапазоне от 0.1 до 4.0 мкг/0.1 г. Предел обнаружения железа(II) сорбционно-фотометрическим методом, рассчитанный по 3 s- критерию, равен 0.006 мкг/0.1 г и 0.015 мкг/0.1 г для сорбентов с функциональными группами феррозина и ферена С, соответственно. Методики использованы при определении общего содержания железа в природных водах. Правильность методик подтверждена атомно-эмиссионным методом с индуктивно связанной плазмой.

The zirconium oxide based sorbents were prepared by modifying polyhexamethylene guanidine, Ferrozine or Ferene S. Optimal conditions were found for modifying the zirconium oxide by Ferrozine and Ferene S. The sorption capacity of the sorbents is 25 mM/g for Ferrozine and 5 mM/g for Feren S. The sorbents quantitatively extract the iron(II) from solutions of pH 2.5 - 7.0. Intensively colored iron(II) complexes are formed on the sorbents surface during sorption from solutions of pH 2.5 - 5.0 during 20 min. The diffuse reflectance spectra have maxima at 560 and 600 nm for the sorbents with the functional groups of Ferrozine and Ferene S, respectively. This effect was suggested for development of procedures of sorption-photometric and visual test determination of iron(II). The calibration curves were linear over the range 0.1 - 4.0 μg per 0,1 g of the sorbent. The limit of detection sorption-photometric determination of iron (II) calculated by the 3s-criterion is 0.006 mg / 0.015 mg and 0.1g / 0.1g for sorbents with functional groups of Ferrozine and Ferene S, respectively. The proposed method was used for determination of total iron in natural waters. The results of sorption-photometric determination of total iron were confirmed by the results of atomic-emission method with inductively coupled plasma.