Полиметаллды кендерді өңдеу және оның құрамындағы мысты анықтау

 

ССu  аликвотада, мкг	Қосымша енгізілді ССu, мкг	Болуы қажет ССu, мкг	анықталды ССu, мкг	S
832	18	850	849	0,080
832	68	900	899	0,090
832	200	1032	1030	0,060
832	400	1232	1230	0,070

 

Кесте 7. Мыс (ІІ)-ні қатты фазалы спектроскопия әдісімен анықтаудың нәтижелері.

 

ССuаликвотадағы, мкг	Қосымша енгізілді ССu, мкг	Болуы қажет ССu, мкг	анықталды ССu, мкг	S
524	76	600	599	0,050
524	300	824	822	0,070
524	524	1048	1048	0,060
524	700	1224	1222	0,090

 

Кестелерден көріп отырғанымыздай ұсынылған әдіс дәлдігі мен қайта  өндіргіштігімен ерекшеленеді.

Алынған нәтижелерді мыс (ІІ)-ні қатты экстрактілерде аналитикалық анықтау әдісінде қолдануға болады.Ол үшін шағылу мәнінің металл концентрациясынан  тәуелділігі зерттелді. Зерттеудің нәтижелелері 15 кестеде берілген.

 

Кесте 8. Градуирленген график тұрғызу үшін мыс (ІІ)-ні тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасымен экстракциялау нәтижелері

 

 

СCu,(мг)	0,25	0,5	1,0	2,0	5,0	7,0	10,0
F(R)	0,063	0,288	0,476	0,664	1,125	1,590	2,311

 

Алынған нәтижелер бойынша  градуирленген график тұрғызылды (10 сурет).

 

 

Сурет 6. Мыс (ІІ)-ні қатты фазалы спектроскопиямен  анықтаудың градуирленген графигі тұрғызылды.

Берілген градуирленген  график мыс (ІІ)-нің  0,25-10мг/5мл_орг.ф (7,8▪10^-4 – 3,1▪10^-2 моль/л) аралығында болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Полиметалл кеніндегі мыс (ІІ)-ні селективті анықтау.

 

Селективтілік ─ ілеспе компонентер қатысында, ізделініп отырған компонетті(молекула ионы, функционалды топтар және т.б. ) анықтау әдісі. Анықтаудың жоғары селективтілікті және төмен анықтау шектеріне жету үшінорганикалық реагенттер иондарын концентрлеу қолданылады.

 

 

 

 

3.1 Полиметалл кенін ыдырату әдістемесі.

 

Полиметалл кендерінің дәл стандартты үлгілерін алу үшін келесі әдістемені қолдана отырып жүргізді: сынама массасы 1,0000 г болатын тартпаны 200-300 мл-лік шыны-көміртекті стақанға орналастырып, бірнеше тамшы сумен дымқылдап және 10 мл патша арағын қосады. Алынған қоспаны 10 мин бойы салқындтып, оны құрғақ болғанша буландырды. Пайда болған тұнбаға 10 мл концентрлі азот қышқылын (конц) қосып, қайтадан дымқыл тұздарға дейін буландырды. Алынған тұздарды сумен сұйылтып жәнесүзгіденөткізді. Алынғансүзіндіден100 мл-лік өлшегіш колбаға сумен сұйылту арқылы стандартты ерітінді дайындалды.

 

3.2 Алтынтау кен орнынан алынған полиметалл кенінен мыс катионын тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасын экстракциялау

 

Сулы және органикалық  фазалар көлемдік қатынасы 1:5, температура 90⁰С, фазалар түйісу уақыты 3 минут, оңтайлы рН=5,3 қарастырылды. Кеннің титрі 1 мг/мл стандартты ерітіндінің 1мл, дистелденген судың 18 мл стаканға құйып, алынған ерітіндіні аммиактың және азот қышқылының сұйылтылған ерітінділерімен қажетті рН-қа келтірілді. Осы ерітіндіні термостаталған экстракциялық сосудқа құйып, салмағы 0,364 г тиосемикарбазидті және 3,388г стеарин қышқылын салады. Экстрагент толық балқығаннан кейін 3 минут экстракцияланады.

Экстракцияланып болғаннан  соң арнайы таза стақанға ерітіндіні құйып, бөлме температурасына дейін  суытады. Органикалық фазаны бөліп, су фазасын фильтрлеп, ерітіндінің  рН өлшейді. Осы ерітіндіден қажетті  аликвота алынып, атомдық-абсорбциялық әдісітермен су фазасында қалған мыс (ІІ) ионының мөлшері анықталады. Органикалық фазадағы мыс мөлшері бастапқы және су фазасындағы мөлшерлер айырмасы арқылы анықталады.

Сулы фаза электротермиялық КВАНТ-Z.ЭTA атомизаторында, ал органикалық  фаза  100 SCAN UV-Visible Spectrophotometer (УК және көрінетін аймақ) құрылғысында зерттелінді.

Қатты экстрактты дайындау: экстракция процесі аяқталған соң экстракциялық ыдыстағы сұйықты стаканға құйып, фильтр қағазының көмегімен сүземіз. Нәтижесінде органикалық қатты фаза фильтр қағазында қалады, ал стакандағы сулы ерітіндіні «Эксперт-001» иономері арқылы pH мәнін анықтаймыз. Келесі қатты экстрактты қыздырылған плиткада балқығанша ұстаймыз да кішкене дөңгелек темір қалыпқа вазелинді жағып, құямыз. Алынған экстрактілерді балқытып және диффузиялық шағылу құрылғысының DRA-CA-30I бірдюймды қосымшасының диаметріне сәйкес келетін арнайы сақиналарға құяды. Сфераның диаметрі 70 мм болатын берілген қосымша ішінен спектралонмен жабылған. Ол қалыңдығы 25 мм аспайтын үлгілерді өлшеу үшін қолданылады. Үлгінің максимальды қалыңдығы 45 мм аспауы қажет.

 Диффузиялық шағылу  спектроскопия көмегімен алынатын  спектрлердің сипаты қатты экстракттың диметріне, бетінің тегіс болуына, қалыңдығына тікелей байланысты болғандықтан қатты экстрактні талаптарға сай дайындау маңызды болып саналады. Алынған қатты экстрактілердің ерекшелігі өзінің тұрақтылығымен, инерттілігімен, суда ерімейтіндігімен сипатталады.

 

6 суретте кенді тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасынмен экстракциялау нәтижесінде алынған қатты экстрактінің жұтылу спектрлері берілген.

 

Сурет 7. Кенді тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасын экстракциялаудан алынған қатты экстрактілердің шағылу спектрлері:

1-база сызығы, 2-рН=4,71, 3-рН=4,72               

4-рН=4,73, 5-рН=4,74, 6-рН=4,75

 

Кенді тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы  балқымаларының

экстракциялау нәтижелерінен алынған  қатты экстрактілердің диффузиялық  шағылу спектрлері 10 суретте көрсетілген. 10 суреттен байқағалғаны сулы орта қышқылдығы, яғни рН=5,3 мәнінде диффузиялық шағылу максимальді мәндерге ие болады.

 

3.3 Полиметалл кеніндегі мыс (ІІ)-нің сандық мөлшерін анықтау.

 

Алтынтау кен орнынан алынған  кеннің құрамындағы мыс (ІІ)-нің сандық мөлшерін анықтау үшін математикалық есептеулер жүргізілді. Мәліметтерге сүйене отырып, 1 г кенде 0,021 мг мыс бар екені анықталды.

Кенді тиосемикарбазидтің стеарин  қышқылындағы балқымасын экстракциялау 3.2 бөлімде жазылған. Экстракцияланып болғаннан соң арнайы таза стақанға ерітіндіні құйып, бөлме температурасына дейін суытады. Органикалық фазаны бөліп, су фазасын фильтрлеп, ерітіндінің рН өлшейді. Тепе-теңдіктен кейінгі рН=4,75 болды.Осы ерітіндіден қажетті аликвота алынып, атомдық-абсорбциялық әдісітермен су фазасында қалған мыс (ІІ) ионының мөлшері анықталады. Органикалық фазадағы мыс мөлшері бастапқы және су фазасындағы мөлшерлер айырмасы арқылы анықталады.

Сулы фаза электротермиялық КВАНТ-Z.ЭTA атомизаторында, ал органикалық фаза  100 SCAN UV-Visible Spectrophotometer (УК және көрінетін аймақ) құрылғысында зерттелінді.

Полиметалл кенін тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасын экстракциялау  нәтижелері 16 кестеде берілген.

 

Кесте 9. Полиметалл кенінен мыс катионын тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасын экстракциялау нәтижелері.

 

№	Сулы орта рН	Тепе-теңдік рН	Экстракциядан кейінгі сулы фазадағы мыс конц., Ссу, мг/мл	Экстракциядан кейінгі орг.фазадағы мыс конц.Сорг, мг/мл
1	5,3	4,71	0,0175	0,1925
2	5,3	4,72	0,0123	0,1977
3	5,3	4,73	0,0164	0,1936
4	5,3	4,74	0,0112	0,1988
5	5,3	4,75	0,0147	0,1953

 

Полиметалл кені мен мыс (ІІ )-ні тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы экстракциялау нәтижесінен шыққан қатты экстрактілерінің шағылу спектрлерін 100 SCAN UV-Visible Spectrophotometer (УК және көрінетін аймақ) құрылғысында зерттелді. Құрылғыда олардың шағылу спектрлері түсірілді. Олар 11 және 12 суреттерде бейнеленген.

 

 

8 сурет. Мыс (ІІ)-ні тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасын экстракциялау нәтижесінен шыққан қатты экстрактінің шағылу спектрлері.

1-база сызығы, 2-рН=1,71,3-рН=2,96

4-рН=3,42, 5-рН=4,1, 6-рН=5,3

 

9 сурет. Полиметалл кенін тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасын экстракциялау нәтижесінде түзілген қатты экстрактілерді шағылу спектрлері.

1-база сызығы, 2-рН=4,71, 3-рН=4,72               

4-рН=4,73, 5-рН=4,74, 6-рН=4,75

8 сурет пен 9 суреттерді салыстырғанда, 8 суретте бейнеленген мыс (ІІ)-ні тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасын экстракциялауда қатты экстракттінің шағылу мәні F(R)=0,25 толқын ұзындығы λ=660 нм-де болғаны байқалды. Полиметалл кенін тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасын экстракциялауда қатты экстракттың шағылу мәні F(R)=0,32 мәнінде толқын ұзындығы λ=675 нм-де және болғаны байқалды. Бұдан көретініміз серіктес элементтер әсер етпейді.

Қорытындылай келе, оңтайлы рН мәнін 5,3 келтіріп, мыс (ІІ)-ні тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасында экстракциялаумен анықтай отырып, селективтілігін арттыруға болатындығына көз жеткізілді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ҚОРЫТЫНДЫ

 

1. Мыс (II)-ні атомды-абсорбциялық анықталып градуирлен графигі тұрғызылды.
2. Мыс (ІІ)-ні анықтаудың экстракциялық-қаттыфазалы спектроскопия әдісі құрылды.
3. Полиметалл кенінің құрамындағы мыс (ІІ)-ні тиосемикарбазидтің стеарин қышқылындағы балқымасымен селективті экстракциясы зерттелді.
4. Полиметалл кеніндегі мыстың мөлшерін экстракциялық-қатты фазалық спектроскопия әдісімен анықталды.

 

 

 

 

 

 

                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                    

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

 

1. Подчайнова В.Н., Симонова Л.Н. Медь. – М.: Наука, 1990.–300с.
2. Качин С.В., Козель Н.А., Сагалаков С.А., Калякина О.П., Кононова О.Н. Методы твердофазной спектроскопии в анализе воздуха рабочей зоны.// Вестн. КрасГУ. Серия естеств. – 2003.–№ 2 – С.115-122.
3. Кортюм Г., Браун В., Герцог Г. Принципы и методика измерения в спектроскопии диффузного отражения.// Ж. успехи физ. наук. – 1965. – Т.85 №2. – С. 365-380.
4. Даниленко Н.В., Кухто С.Г., Плотникова Е.А.,  Кононова О.Н., Качин С.В., Холмогоров  А.Г. Сорбционно аналитические системы для определения золота методом спектроскопии диффузного отражения.// Вест. КрасГУ. Серия естеств. науки – 2003.–№ 2 – С.123-126.
5. Frei R.W., Ryan D.E. Trace metal analysis by combined thin – layer chromatography and reflectance spectroscopy.//Anal. Chim. Acta. – 1967. – Vol. 37. – P. 187-199.
6. ШаевичА. Б. Стандартныеобразцы для аналитических целей. – М.: Химия, 1987. – 184 с.
7. Барбалат Ю.А., Иванов В.М., Поленова Т.В.,Федорова Н.В. Сорбция комплекса пирокатехинового фиолетового с молибденом(VI) на анионите АВ-17хВВестн. МГУ,  серия химич.–1998. –Т.39, №3. – С.121-128
8. Брыкина Г.Д., Крысина Л.С., Иванов В.М. Твердофазная спектрофотометрия.//Ж. аналит. химии. – 1988. – Т.43. №9. – С.1547-1559
9. Кузьмина Е.В., Хатунцева Л.Н., Апяри  В.В., Дмитриенко С.Г. Сорбционно – фотометрическое определение 1–нафтиламина с использованием пенополиуретана и тетрафторбората 4–нитрофенилдиазония. // Вестн. МГУ. Серия химия – 2007.– Т.48, № 2. – С.101-105.
10. Лосев В.Н., Буйко Е.В., Мазняк Н.В. Сорбционно – фотометрическое определение ртути с использованием силикагеля, химически модифицированного дипропилдисульфидными группами, и тиокетона Михлера.// Матер.инт. сайтов. www.lib.tpu.ru/fulltext/a/2007/43.pdf.
11. Иванов  В.М., Ершова Н.И. Спектроскопия диффузного отражения иммобилизованных на силикагеле комплексов никеля с диметилглиоксимом и бензилдиоксимом. // Вестн. МГУ. Серия химич. – 1999.– Т.40, № 2. – С.22-26.
12. Ershova N.I., Ivanov V.M. Diffuse reflection spectroscopy sorbates with immobilized heterocyclic azo compounds.// Anal. Chim. Acta. – 1998. – Vol. 364, № 1-3. – P.235-241.
13. Ягофарова А.Я., Досмагамбетова С.С., Ташенов А.К. Определение металла в пальмитатах меди (II) спектроскопией диффузного отражения // Материалы VI Международного Беремжановского съезда по химии и химической технологии. - Алматы:  КазНУ, 2006.-С.486-491