vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2017-1-215-221vguit-1396Research ArticleХимическая технологияFundamental and Applied chemistry, chemical technologyСорбционно-цветометрическое определение железа(III) в водах гальванического производстваThe sorption-chromaticity determination of Fe(III) in the waters of the galvanic productionСухановП. Т.SukhanovP. T.

д.х.н., профессор, кафедра физической и аналитической химии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

doctor of chemical sciences professor, physical and analytical chemistry department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

pavel.suhanov@mail.ruКалинкинаС. С.KalinkinaS. S.

доцент, кафедра физической и аналитической химии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

associate professor, physical and analytical chemistry department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

СердюковаК. К.SerdyukovaK. K.

студент, кафедра физической и аналитической химии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

student, physical and analytical chemistry department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

ИльинА. А.Il'inA. A.

аспирант , кафедра физической и аналитической химии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

graduate student, physical and analytical chemistry department, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

Воронежский государственный университет инженерных технологийРоссияVoronezh state university of engineering technologiesRussian Federation201723032017791215221Copyright © Суханов П.Т., Калинкина С.С., Сердюкова К.К., Ильин А.А., 20172017Суханов П.Т., Калинкина С.С., Сердюкова К.К., Ильин А.А.Sukhanov P.T., Kalinkina S.S., Serdyukova K.K., Il'in A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/1396

Разработаны экспрессные сорбционно-цветометрические способы определения железа в водах, основанные на сорбционном концентрировании аналитов из раствора на импрегнированном пенополиуретане, образовании на его поверхности окрашенного соединения и последующем его детектировании в матрице сорбента путем измерения интенсивности окраски или цветометрических характеристик. Первый способ определения основан на встряхивании анализируемого раствора с таблеткой импрегнированного ППУ известной массы, из которого удаляют пузырьки воздуха, второй динамический – на отборе пробы путем пропускания раствора через аналитический патрон с импрегнированным ППУ. Изменение цвета пенополиуретана обусловлено присутствием железа(III) в водах. Содержание железа(III) определяли сравнением интенсивности окраски таблетки ППУ с заранее приготовленной цветовой шкалой или сравнением цветометрических характеристик анализируемого и стандартных растворов. Установлены условия сорбционно-фотометрического определения: концентрация фотометрического реагента, импрегнированного в ППУ, степень загрузки его импрегнантом, время контакта фаз, кислотность среды. При использовании аналитических патронов нижний предел обнаружения в 2 раза выше, а погрешность измерения на 3–5% ниже, чем при использовании таблеток. Предложенные тест-способы с применением пенополиуретана позволяют осуществлять анализ промывных вод и общего стока гальванического цеха до и после станции нейтрализации «на месте», без использования сложных приборов и высокой квалификации оператора.

Developed out express Sorption-colorimetric methods for the determination of iron in water, based on the sorption concentration of detecting component of the solution impregnated in the polyurethane foam, the formation on the surface of a colored compound and then its definition in the sorbent matrix by measuring color intensity or chromaticity characteristics. The first method is based on determining the agitation of the sample solution with a tablet impregnated with PPU known mass, from which the air bubbles are removed, the second dynamic – by sampling by suction solution in the analytical cartridge impregnated with PPU. Discoloration polyurethane indicates the presence of iron (III) in water, and its content was determined by comparing the color intensity of foam tablets previously prepared color chart or chromaticity characteristics comparing analyte and standard solutions. The conditions of sorption-photometric analysis: the concentration of the photometric reagent impregnated in the foam, the degree of loading it impregnant, the phases of contact, the acidity of the environment. When using analytical cartridges lower limit of detection is 2 times higher, and the measurement error to 3.5% lower than with the tablets. The proposed test methods using polyurethane enable to carry out the analysis of wash water and the total flow of galvanizing plant before and after neutralization station “on the spot”, without the use of sophisticated instruments and highly skilled operator.

анализжелезо(III)сульфосалициловая кислотагалловая кислотацветометриятест-способanalysisFe(III)sulfosalicylic acidgallicacid. colorimetrytest-methodReferencesSingh P.K., Sharma J.L., Singh S.K. Determination of important heavy and transition metals in the surface water of the river Ganges by ion chromatography // International Journal of Environmental Sciences. 2015. V. 5. №5. P. 1022-1029.Singh P.K., Sharma J.L., Singh S.K. Determination of important heavy and transition metals in the surface water of the river Ganges by ion chromatography. International Journal of Environmental Sciences. 2015. vol. 5. no. 5. pp. 1022-1029.Lin K., Ma J., Yuan D., Feng S. et al. Sequential determination of multi-nutrient elements in natural water samples with a reverse flow injection system // Talanta. 2017. V. 167. P. 166171.Lin K., Ma J., Yuan D., Feng S. et al. Sequential determination of multi-nutrient elements in natural water samples with a reverse flow injection system. Talanta. 2017. vol. 167. pp. 166171Дидух С.Л., Лосев В.Н., Мухина А.Н., Максимов Н.Г. и др. Сорбционно-фотометрическое определение железа с использованием кремнезема с функциональными группами нитрозо-R-соли // Журнал аналитической химии. 2017. Т. 72. № 1. С. 50-56.Didukh S. L., Losev V. N., Mukhina A. N., Maksimov N. G. Sorption-photometric determination of iron using silica with functional groups, nitroso-R-salt. Zhurnalanaliticheskoi khimii [Journal of analytical chemistry] 2017. vol. 72. no. 1. pp. 50-56. (in Russian)Фарус О.А. Создание и оценка эффективности твердофазных тест-систем на основе наноструктурированного силикатного материала для определения ионов железа(III) // Успехи современной науки и образования. 2016. Т. 6. № 10. С. 45-48.Farus O. A. Creation and evaluation of the effectiveness of solid-phase test systems based on nanostructured silicate material to determine the ions of iron(III). Uspekhi sovremennoi nauki I obrazovaniya [Successes of modern science and education] 2016. vol. 6. no. 10. pp. 45-48. (in Russian)Vallejosa S., Mu?oza A., Garc?aa F. C., Colleonib R. et al. Colorimetric detection, quantification and extraction of Fe(III) in water by acrylic polymers with pendant Kojic acid motifs // Sensors and Actuators B: Chemical. 2016. V. 233. № 5. P. 120126.Vallejosa S., Mu?oza A.,  Garc?aa F. C.,  Colleonib R. et al. Colorimetric detection, quantification and extraction of Fe(III) in water by acrylic polymers with pendant Kojic acid motifs. Sensors and Actuators B: Chemical. 2016. vol. 233. no 5. pp. 120126Калинкина С.П., Казакова А.А., Суханов П.Т., Ильин А.Н. Визуальные и цветометрические экспресс-способы суммарного определения дубильных веществ в растительном сырье // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016. № 2 (68). С. 223-229.Kalinkina S. P., Kazakova A. A., Sukhanov P. T., Ilyin A. N. Visual and chromaticity Express ways total determination of tannins in herbal raw material. Vestnik VGUIT [Proceedings of the Voronezh state University of engineering technologies] 2016. no. 2 (68). pp. 223-229. (in Russian)Рудаков О.Б., Хорохордина Е.А., Рудакова Л.В., Чан Х.Д. Определение бисфенола А, триклозана и нонилфенола в материалах и экстрактах методом ТСХ, совмещенным с цифровой цветометрией // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. № 5. С. 686-694.Rudakov O. B., Khorokhordina E. A., Rudakova L. V., Chan K. D. Determination of bisphenol A, triclosan and Nonylphenol in materials and extracts by TLC, combined with the digital citometria. Sorbtsionnye I khroatograficheskie protsesy [Sorption and chromatographic processes] 2016. vol. 16. no. 5. pp. 686-694. (in Russian)Санникова Н.Ю., Губин А.С., Репин П.С., Попова Л.В. и др. Применение ПК при обработке хроматограмм в тонком слое // В книге: V Международная конференция-школа по химической технологии ХТ'16, сборник тезисов докладов сателлитной конференции ХХ Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. 2016. С. 226-227.Sannikova N. Yu., Gubin A. S., Repin P. S., Popova L. V. et al. The use of PC in the processing of the chromatogram in thin layer. V Mezhdunarodnaya konferentsiya-shkola po khimicheskoi tekhnologii [V International conference-school of chemical technology CHT'16, book of abstracts satellite conferences of the twentieth Mendeleev Congress on General and applied chemistry] 2016. pp. 226-227. (in Russian)Рудакова Л.В., Рудаков О.Б. Определение парацетамола и салицилата натрия с применением ТСХ .цифровой цветометрии // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2015. № 2. С. 35-41.Rudakova L. V., Rudakov O. B. Determination of paracetamol and salicylate of sodium with the use of TLC .digital citometria. Vestnik VGU [Bulletin of Voronezh state University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy] 2015. no. 2. pp. 35-41. (in Russian)Марченко Д.Ю., Петров С.И., Санджиева Д.А., Дедов А.Г. Экспресс-метод количественного определения нитритов методом компьютерной цветометрии с использованием новых реагентных композиций // Химическая технология. 2015. Т.16. № 3. С. 186-192.Marchenko D. Yu., Petrov S. I., Sandzhieva D. A., Dedov A. G. A rapid method for the quantitative determination of nitrites by the method of computer citometria using the new reagent compositions. Khimicheskaya tekhnologiya [Chemical technology] 2015. vol. 16. no. 3. pp. 186-192. (in Russian)Trigo-L?pez M., Munoz A., Ibeas S., Serna F. et al. Colorimetric detection and determination of Fe(III), Co(II), Cu(II) and Sn(II) in aqueous media by acrylic polymers with pendant terpyridine motifs // Sensors and Actuators B: Chemical. 2016. V. 226. P. 118126.Trigo-L?pez M., Munoz A., Ibeas S., Serna F. et al. Colorimetric detection and determination of Fe(III), Co(II), Cu(II) and Sn(II) in aqueous media by acrylic polymers with pendant terpyridine motifsю Sensors and Actuators B: Chemical. 2016. vol. 226. pp. 118126.Дедов А.Г., Перевертайло Н.Г., Некрасова В.В., Белоусова Е.Е. и др. Тест-средства для определения соединений железа, марганца и N-метиланилина в товарных бензинах // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. №2. С. 75-84.Dedov A. G., Perevertaylo N. G., Nekrasov V. V., Belousova E. E. et al. Test means for the determination of compounds of iron, manganese and N-methylaniline in commercial gasolines. Zavodskaya laboratoriya. [Diagnostics of materials] 2012. vol. 78, no. 2. pp. 75-84. (in Russian)Моросанова Е.И. Тест системы для химического анализа: характеристики и область использования // Контроль качества продукции. 2012. № 1. С. 15-20.Morosanova E. I. Test system for chemical analysis: characteristics and field of application. Kontrol’ kachestva produktsii [Control Quality product]. 2012. no. 1. pp. 15-20. (in Russian)Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. Аналитика 1. Общие теоретические основы. Качественный анализ. М.: ГЭотар-Медиа, 2014. 668 с.Kharitonov Yu. Ya. Analiticheskaya khimiya [Analytical chemistry. Analytics 1. The General theoretical framework. Qualitative analysis] Moscow, GEOTAR-Media, 2014. 668 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.