ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ РЕДОКС-ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКСОФОРМ ГАЛОГЕНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТИЛЕНОВОГО ГОЛУБОГО

E. V. Nayanova, E. V. Elipasheva, G. M. Sergeev, V. P. Sergeeva

Аннотация


На основании расчетов диаграмм Пурбе («E ‒ pH») установлены доминирующие редокс-реакции оксоформ хлора, брома и иода в оптимальных условиях их фотометрического определения. Показано, что в кислых средах
 (pH = 0-5) окислительная способность оксогалогенов убывает в следующей последовательности: IO3− ˃ HIO4 ≈ BrO3− ˃ HClO ≈ HClO2 ≈ ClO3− ˃ ClO4−. Соотношение между параметром α (относительное количество вступившего в реакцию метиленового голубого) и концентрацией (С) оксоформы галогена в определенном диапазоне его содержаний описывается уравнением градуировочной функции: α = (а ± Δа)∙С + (в ± Δв). Коэффициенты линейных корреляций составляют 0.97-0.99. Объяснено изменение характера градуировочных функций в области концентраций 0.7-0.9 мг/л оксоформ хлора и брома, для оксоанионов иода – при содержании большем 1∙10−2 мг/л. Отмечено, что лишь для оксохлорпроизводных редокс-реакции не сопровождаются конкурирующими процессами. Экспериментально подтверждено образование в результате окислительной деструкции метиленового голубого ряда органических соединений, которые со временем разрушаются до неорганических веществ. Рассчитаны пределы обнаружения оксоформ галогенов. Выполнен анализ питьевой воды централизованного водоснабжения, содержащей гипохлорит- и хлорит-ионы. Установлена концентрация бромат- и иодат-ионов в образцах бутилированной воды. Правильность результатов анализа подтверждена способом добавок. Чувствительность и избирательность фотометрического редокс-определения оксоанионов хлора, брома и иода превосходят аналогичные аналитические характеристики известных фотометрических методик.

Ключевые слова: оксоформы галогенов, фотометрическое определение, метиленовый голубой

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.19.2.006


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


Guidelines for drinking-water quality. Third edition, incorporating the first and second addenda. V. 1. Recommendations. Geneva. Word Health Organization. 2008. 515 p.

SanPiN 2.1.4.1074-01. Pit'evaia voda. Gigienicheskie trebovaniia k kachestvu vody tsentralizovannogo vodosnabzheniia. Kontrol' kachestva. [SanPiN 2.1.4.1074-01. Drinking water. Hygienic requirements to water quality in centralized water supply. Quality control]. Moscow, Ministry оf Health оf Russia, 2002. 103 p. (in Russian).

Snyder S.A., Vanderford B.J., Rexing D.J. Trace analysis of bromate, chlorate, iodate and perchlorate in natural and bottled waters. Journal of Environmental Science and Technology, 2005, vol. 39, no. 12, pp. 4586-4593. doi:10.1021/es047935q.

Binghui Z., Zhixiong Z., Ying J. Ion chromatographic determination of trace iodate, chlorite, chlorate, bromate and nitrite in drinking water using suppressed conductivity detection and visible detection. J. Chromatogr. A, 2006, vol. 1118, no. 1, pp. 106-110. doi:10.1016/j.chroma.2006.01.139.

Butler R., Lytton L., Godley A.R., Ibtisam E., Tothilla I.E., Cartmell E. Bromate analysis in groundwater and wastewater samples. Journal of Environmental Monitoring, 2005, vol. 7, no. 10, pp. 999-1006. doi:10.1039/B505833C.

Ensafi A.A., Dehaghi G.B.. Flow-injection simultaneous determination of iodate and periodate by spectrophotometric and spectrofluorometric detection. Anal. Sci, 2000, vol. 16, no. 1, pp. 61-64. doi:http://dx.doi.org/10.2116/analsci.16.61.

Naraiana B., Mendalin Met’’iu, Vipin K., Sreekumar N.V., Tom Cherian. [An easy spectrophotometric method for the determination of hypochlorite using thionin]. Journal of Analytical Chemistry, 2005, vol. 60, no. 8, pp. 798-801 (in Russian).

Hosseini S.G., Pourmortazavi S.M., Grolivand Kh. Spectrophotometric determination of chlorate ions in drinking water. Desalination, 2009, vol. 245, no. 1-3, pp. 298-305. doi:10.1016/j.desal.2008.06.021.

Afkami A., Madrakian T., Zarei A.R. Spectrophotometric determination of periodate, iodate and bromate mixtures, based on their reaction with iodide. Anal. Sci, 2001, vol. 17, no. 10, pp. 1199-1202. doi:10.2116/analsci.17.1199.

Elipasheva E.V., Naianova E.V., Kulikov P.N., Sergeev G.M., Sergeeva V.P. [Theoretical assumptions and research selectivity of photometric selective determination of chlorine oxoanions using redox indicator]. Analitika i kontrol' [Analysis and control], 2012, vol.16, no. 1, pp. 75-83 (in Russian).

Tur'ian Ia.I. Okislitel'no-vosstanovitel'nye reaktsii i potentsialy v analiticheskoi khimii [Redox reactions and potentials in analytical chemistry]. Мoscow, Khimia Publ, 1989. 248 p. (in Russian).

Bishop E. Indikatory T.2 [Indicators Vol. 2.]. Moscow, Mir, 1976. 446 p.

(in Russian).

Hang P.T., Bringley G.W. Methylene blue absorption by clay minerals. Determination of surface areas and cation exchange capacities (clay-organic studies XVIII). Clays and Clay Minerals, 1970, vol. 18, no. 4, pp. 203-212. doi:10.1346/CCMN.1970.0180404.

Balykin V.P., Efremova O.A., Bulatov A.V. [Adsorption of methylene blue and methylene yellow on the carbon surface]. Vestnik Cheliabinskogo gosuniversiteta. Seriia 4. Khimiia. [Bulletin of the Chelyabinsk state University. Series 4. Chemistry], 2004, no. 1, pp. 46-54.

Kol'tgof I.M., Belcher Z., Stenger V.A., Matsuiama Dzh. Ob"emnyi analiz. T. III. Prakticheskaia chast'. Metody okisleniia-vosstanovleniia [Volumetric analysis. Vol. III. The practical part. Methods of oxidation-reduction, Moscow, Gosud. nauchno-tekhn. izd-vo khimicheskoi literatury, 1961. 840 p. (in Russian).

Derffel' K. Statistika v analiticheskoi khimii [Statistics in analytical chemistry]. Moscow, Mir, 1994. 268 p. (in Russian).

Wang Q., Tian S.L., Cun J. Degradation of methylene blue using a heterogeneous Fenton process catalyzed by ferrocene. Desalin. Water Treat, 2013, vol. 51, no. 28-30,

pp. 5821-5830. doi:10.1080/19443994.2012.763047.

Salem I.A., El-Maazawi M.S. Kinetics and mechanism of color removal of methylene blue with hydrogen peroxide catalyxed by some supports alumina surfaces. Chemosphere, 2000, vol. 41, no.8, pp. 1173-1180. doi:10.1016/S0045-6535(00)00009-6.

Houas A., Lachheb H., Ksibi M., Elaloui E., Guillard C., Herrmann J-M. Photocatalytic degradation pathway of methylene blue in water. Applied Catalysis B: Environmental, 2001, vol. 31, no. 2, pp. 145-157. doi:10.1016/S0926-3373(00)00276-9.

Azmat R., Saeed A. Catalytic degradation of methylene blue by nanostructured CrO(OH) prepared by hydrothermal method. Eur. Chem. Bull, 2014, vol. 3, no. 5. pp. 417-421.

Faigl' F. Anger V. Kapel'nyi analiz neorganicheskikh veshchestv. [Drip analysis of inorganic substances]. V 2 t. Moscow, Mir, 1976. T. 1. 390 p.; T. 2. 320 p. (in Russian).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.