Сорбционное концентрирование, разделение As(III)/As(V) «в полевых условиях» с использованием модифицированных неорганических оксидов и их последующее АЭС-ИСП определение в лаборатории : научное издание
Библиографическое описание:Сорбционное концентрирование, разделение As(III)/As(V) «в полевых условиях» с использованием модифицированных неорганических оксидов и их последующее АЭС-ИСП определение в лаборатории : научное издание / С. Л. Дидух-Шадрина [и др.]. - Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2024. - Т.67, №4. - С. 64-71. - Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках научного проекта «Мониторинг состояния окружающей среды территории природных вод Тувы» (грант №23-24-10026). - ISSN 0579-2991. - ISSN 2500-3070, DOI 10.6060/ivkkt.20246704.7014.
Аннотация:Для концентрирования и разделения неорганических форм мышьяка предложено использовать оксид алюминия, модифицированный полигексаметиленгуанидином (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-ПГМГ), и кремнезем, химически модифицированный дисульфидными группами (ДСС). Наличие протонированных аминов на поверхности модифицированного оксида алюминия позволяет эффективно концентрировать из водных растворов анионные формы мышьяка. Мышьяк(V) количественно извлекается аминированным оксидом алюминия из растворов при рН 1,8-7,5 с временем установления сорбционного равновесия, не превышающем 5 мин. Сорбционная емкость Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-ПГМГ по отношению к As(V) составляет 55 мкмоль/г. Для извлечения As(III) предложено использовать сорбент ДСС, количественно извлекающий мышьяк из растворов в диапазоне рН 4,0-7,5. Сорбционная емкость ДСС составила 110 мкмоль As(III) на 1 г сорбента. При динамическом режиме концентрирования неорганических форм мышьяка оптимальными условиями являются рН 4,5, скорость потока раствора 1-1,5 мл/мин, объем пропускаемого раствора 300 мл при концентрации аналита 1 мг/л. Количественная десорбция сорбированного As(V) с поверхности Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-ПГМГ достигается 10 мл 0,05 М NaOH, сорбированного As(III) с поверхности ДСС - 10 мл 2 M HCl. Для раздельного концентрирования и определения As(III) и As(V) использована система из двух последовательно связанных концентрирующих патронов: первый заполнен сорбентом ДСС, второй - сорбентом Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-ПГМГ. Предложенная система была применена для концентрирования, разделения неорганических форм мышьяка непосредственно на месте отбора проб - природных подземных и колодезных питьевых вод Республики Тыва. Последующее АЭС-ИСП определение мышьяка проводилось после его десорбции в лабораторных условиях.
For the concentration and separation of inorganic forms of arsenic, it is proposed to use aluminum oxide modified with polyhexamethylene guanidine (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-PHMG) and silica chemically modified with disulfide groups (DSS). The presence of protonated amines on the surface of modified aluminum oxide makes it possible to effectively concentrate anionic forms of arsenic from aqueous solutions. Arsenic(V) is quantitatively extracted by aminated aluminum oxide from solutions at a pH of 1.8-7.5 with a sorption equilibrium time not exceeding 5 min. The sorption capacity of Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-PHMG with respect to As(V) is 55 μmol/g. To extract As(III), it is proposed to use a DSS sorbent that quantitatively extracts arsenic from solutions in the pH range 4.0-7.5. The sorption capacity of the DSS was 110 μmol As(III) per 1 g of sorbent. In the dynamic mode of concentration of inorganic forms of arsenic, the optimal conditions are pH 4.5. The flow rate of the solution is 1-1.5 ml/min. The volume of the passed solution is 300 ml at an analyte concentration of 1 mg/l. Quantitative desorption of As(V) from the surface of Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-PHMG is achieved by 10 ml 0.05 M NaOH, adsorbed As(III) from the surface of DSS - 10 ml 2 M HCl. For separate concentration and determination of As(III) and As(V), a system of two sequentially connected concentrating cartridges was used: the first was filled with a DSS sorbent, the second with an Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-PHMG sorbent. The proposed system was used to concentrate and separate inorganic forms of arsenic directly at the sampling site - natural underground and well drinking waters of Tyva Republic. The subsequent ICP-AES determination of arsenic was carried out after its desorption in laboratory conditions.
