ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРБИЯ
LUMINESCENT METHOD OF DETECTING TERBIUM

Изобретение относится к области аналитической химии - к способам люминесцентного определения тербия, и может быть использовано для определения следовых количеств тербия при анализе высококачественных лантанидов и в природных водах.
Известны способы люминесцентного определения тербия в комплексе с органическими реагентами с налидиксовой (1-этил-7-метил-4-он-1,8-нафтиридин-3-карбоновая) кислотой, L,α-метил-β-(3,4-диоксифенил)аланином, салициловой кислотой и диантипирилметаном [Н.С.Полуэктов, Л.И.Кононенко, Н.П.Ефрюшина, С.В.Бельтюкова. Спектрофотометрические и люминесцентные методы определения лантонидов. Киев: Наукова Думка, 1989, с.120].
-6
-8
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ люминесцентного определения тербия по патенту №2194013, который заключается в том, что тербий образует люминесцирующий комплекс с метиловым эфиром S-(4-броманилидом) сульфосалициловой кислоты (МЭБСК), и позволяет определять в оксидах лантонидов тербий с чувствительностью 10-10 %.
Недостатком этого метода является недостаточная чувствительность и селективность, воспроизводимость и устойчивость растворов комплексов во время стояния и облучения.
Задача изобретения - снижение предела обнаружения; повышение устойчивости, чувствительности, воспроизводимости и селективности люминесцентного способа определения тербия.
Результат достигается тем, что в качестве комплексообразователя используется органический реагент (R) - дифениловый эфир сульфосалициловой кислоты (ДЭСК), и в раствор люминесцирующего комплексного соединения тербия с ДЭСК приливают поверхностно-активное вещество (ПАВ) - цетилпиридиний бромистый, в соотношениях Tb:K:ПАВ=1:2:13 и слабыми растворами аммиака и соляной кислоты создают pH 7,5±0,1.
Получаемое комплексное соединение тербия с органическим реагентом ДЭСК в присутствии ПАВ при облучении ультрафиолетовым светом ртутной лампы СВД-120А дает интенсивную люминесценцию зеленого цвета, устойчивую во время стояния и облучения.
Мицеллярная среда способствует повышению избирательности аналитических определений за счет эффекта селективной солюбилизации, повышению растворимости люминафоров и позволяет увеличить число люминесцирующих соединений, определяемых люминесцентным методом. Защитное действие мицелл по отношению ко многим тушителям, молекулам растворителя, увеличение вязкости среды и «жесткости» молекул люминофоров приводит к подавлению безызлучаетельных процессов, вызывающих тушение люминесценции [Штыков С.П., Горячева И.Ю. // Опт. и спектр. 1997. Т.83. №4. С.698-703].
Перечисленные факторы способствуют повышению точности и воспроизводимости, расширяют интервал линейности градуировочного графика, позволяют многократно использовать мицеллярный раствор для люминесцентного определения тербия предложенным способом.
Пример. Определения тербия в оксидах лантанидов
-2
2
2
Для получения растворов хлоридов лантанидов их оксиды предварительно прокаливали в течение одного часа в муфельной печи при температуре 650-700°C и охлаждали в эксикаторе. Навеску оксидов лантанидов по расчетам их 10 М концентраций обрабатывали соляной кислотой и HO, а затем раствор выпаривали. Сухой остаток растворяли в дистиллированной воде. Растворы с меньшей концентрацией РЗЭ готовили соответствующим разбавлением. Концентрацию стандартного раствора хлорида тербия контролировали комплексонометрическим методом. Титрование производили в присутствии уротропина, в качестве индикатора использовали арсеназо 1. При определении содержание ионов тербия в оксидах РЗЭ на рабочих приборах ширина щели подбиралась небольшой и одинаковой при работе со стандартными образцами и анализируемыми растворами.
-4
-5
-2
Раствор ДЭСК 10-10 М готовили соответствующим разбавлением более концентрированного этанольного раствора. Раствор цетилиридиния бромистого 10 М готовили растворением его навески в дистиллированной воде. Раствор с меньшей концентрацией готовили соответствующим разбавлением. Кислотность среды создавали добавлением водного раствора аммиака до pH 7,5±0,1. Измерение pH растворов проводили с помощью универсального иономера ЭВ-74 со стеклянными электродами, прокалиброванными по стандартным буферным растворам.
Для определения содержания тербия в оксидах РЗЭ применяли метод добавок.
Люминесценцию возбуждали ультрафиолетовым светом ртутной лампы СВД-120А, находящейся в осветителе ОИ-18А, снабженном кварцевым конденсором и светофильтром УФС-1,2. Интенсивность люминесценции комплексов регистрировали при λ=547,5 нм. По величине пиков люминесценции растворов пробы и пробы с добавками рассчитывали содержание тербия в анализируемом образце. Приемником излучения служил фотоумножитель ФЭУ-79. Для регистрации спектров люминесценции использовалась люминесцентная установка, снабженная спектром ДФС-24 с самописцем КСП-4.
-16
-4
-4
-3
Tb
Tb
R
ПАВ
ст
обл
л
Предложенный способ позволяет определять тербий в оксидах РЗЭ, в природных водах с пределом обнаружения до n·10 г/мл, минуя методы концентрирования. По сравнению с известным методом он позволяет определять Tb, Sm, Dy и Eu при совместном иx присутствии в анализируемых объектах в индивидуальных условиях комплексообразования: (λ=547,5 нм, pH 7,5±0,1, состав Tb:ДЭСК:ЦПБ=1:2:13, при C=0,5 мл 1·10 М, C=1,5 мл 1·10M, С=1,5 мл 1·10M, V=10 мл; t - сутки, t наблюдается снижение I раствора Tb с ДЭСК, что означает, что при измерении раствор можно облучать УФ-светом только один раз.