Определение микроконцентраций иридия кинетическим каталитическим методом

Впервые изучено каталитическое действие иридия на реакцию окисления водорастворимого порфирина — 5,10,15,20-тетракис(4-сульфонатофенил)порфина (ТСФП) — перйодатом натрия. Разработана методика определения микросодержаний иридия по его каталитическому действию на данную реакцию в проточно-инжекционной системе. Нижняя граница определяемых концентраций иридия составляет 0,2 · 10^–5 мкг/мл (P = 0,95), что ниже, чем для описанных в литературе методик. Найдены оптимальные условия анализа: pH 3, концентрации реагентов в потоках заданной гидравлической схемы смешения — 0,5 · 10^–5 моль/л ТСФП и 0,15 моль/л NaIO₄, комнатная температура проведения индикаторной реакции. При оптимальных условиях получили линейную градуировочную характеристику в интервале концентраций иридия (0,2 – 2,0) · 10^–5 мкг/мл. Исследовали влияние сопутствующих иридию в промышленных и природных материалах элементов: его определению не мешают мольные избытки платиновых и цветных металлов: 20-кратный — Rh (III); 15-кратный — Pt (IV) и Fe (II); 20-кратный — Ni (II). Правильность результатов подтверждена методом «введено – найдено» при анализе модельных растворов, содержащих иридий. S_r результатов определения иридия в условиях повторяемости (n = 3; P = 0,95) не превышает 0,04. Сравнение полученных результатов с литературными данными показало, что основными преимуществами предлагаемой методики определения иридия являются проведение реакции при комнатной температуре с более простым аппаратурным оформлением и меньшее значение нижней границы определяемых содержаний иридия.

1. Ali I., AlGhamdi K., Al-Wadaani F. T. Advances in iridium nano catalyst preparation, characterization and applications / J. Mol. Liq. 2019. Vol. 280. P. 274 – 284. DOI: 10.1016/j.molliq.2019.02.050.

2. Ma D., Wong S., Kang T., et al. Iridium(III)-based chemosensors for the detection of metal ions / Methods. 2019. Vol. 168. P. 3 – 17. DOI: 10.1016/j.ymeth.2019.02.013.

3. Cui M., Chen Y., Xie Q., et al. Synthesis, properties and applications of noble metal iridium Nanomaterials / Coord. Chem. Rev. 2019. Vol. 387. P. 450 – 462. DOI: 10.1016/j.ccr.2018. 12.008.

4. Luque de Castro M. D. Flow Analysis. Flow Injection Analysis: Instrumentation / Encyclopedia of Analytical Science (3rd ed.). — Oxford: Academic Press, 2019. P. 204 – 212. DOI: 10.1016/B978-0-12-409547-2.00150-5.

5. Henriquez C., Maya F., Phansi P., et al. Automatic flow kinetic-catalytic methods / Trends Anal. Chem. 2016. Vol. 85. P. 33 – 45. DOI: 10.1016/j.trac.2016.08.009.

6. Золотов Ю. А. Проблемы аналитической химии. Т. 17. Проточный химический анализ. — М.: Наука, 2014. — 427 с.

7. Хомутова Е. Г., Рысев А. П., Романовская Л. Е. и др. Исследование состояния и каталитической активности соединений иридия в реакции окисления ртути (I) церием (IV) / Журн. аналит. химии. 1995. Т. 50. № 10. С. 1023 – 1026.

8. Хомутова Е. Г., Останина О. И. Определение иридия в сложных объектах каталитическим методом в проточной системе / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 5. С. 3 – 6.

9. Chen X., Xu H., Dong L., et al. Application of artificial neural networks in multivariable optimization of an on-line microwave FIA system for catalytic kinetic determination of iridium (III) / Anal. Bioanal. Chem. 2002. Vol. 373. P. 883 – 888. DOI: 10.1007/s00216-002-1369-9.

10. Tang B., Han F., Zhang G. Kinetic-spectrofluorimetric determination of trace amounts of iridium / Talanta. 2002. Vol. 56. N 4. P. 603 – 611. DOI: 10.1016/S0039-9140(01)00630-0.

11. Locatelli C. Catalytic-adsorptive stripping voltammetric determination of ultra-trace iridium(III). Application to fresh- and sea-water / Talanta. 2011. Vol. 85. P. 546 – 550. DOI: 10.1016/j.talanta.2011.04.029.

12. Kawamura K., Ikoma K., Igarashi S., et al. Flow injection analysis combined with a hydrothermal flow reactor: Application to kinetic determination of trace amounts of iridium using a water-soluble porphyrin / Talanta. 2011. Vol. 84. P. 1318 – 1322. DOI: 10.1016/j.talanta.2011.02.038.

13. Пат. RU 2685414 C1, МПК G01 N 31/10. Каталитический метод определения иридия / Хомутова Е. Г., Левкевич Е. А., Румянцева В. Д. Заявл. 18.12.2018; опубл. 18.04.2019.

14. Druskovic V., Vojkovic V., Miko S. Spectrofluorimetric determination of iridium (IV) traces using 4-pyridone derivatives / Talanta. 2004. Vol. 62. P. 489 – 495. DOI: 10.1016/j.talanta.2003.08.031.

15. Amin A. S., Zaafarany I. A. Spectrophotometric determination of iridium after complexation and membrane filtration / Anal. Chem. Res. 2015. Vol. 3. P. 77 – 81. DOI: 10.1016/j.ancr.2014.10.001.

16. Kuchekar S. R., Pulate S. D., Shelar Y. S., et al. Spectrophotometric study of interaction of O-methylphenyl thiourea with iridium (III) and development of a precise determination method from hydrochloric acid media / Indian J. Chem. Technol. 2014. Vol. 21. P. 120 – 126.

17. Капустина Е. В., Бурмистрова Н. А., Муштакова С. П. Дифференциальное каталитическое определение иридия (IV) и родия (III) по реакции окисления N-метилдифениламин-4-сульфокислоты / Журн. аналит. химии. 2006. Т. 61. № 3. С. 305 – 308.