chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).10.32362/2410-6593-2017-12-5-47-55chemicallytech-115Research ArticleCHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF INORGANIC MATERIALSХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВMANGANESE(II) DETERMINATION BY DIFFUSE REFLECTANCE SPECTROSCOPYОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРГАНЦА(II) МЕТОДОМ СПЕКТРОСКОПИИ ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯСимакинаЯ. И.SimakinaYa. I.

аспирант, младший научный сотрудник лаборатории инструментальных методов и органических реагентов

ГЕОХИ РАН, 119991, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 19

Postgraduate Student, Junior Researcher, Laboratory of Instrumental Methods and Organic Reagents

GEOKHI RAS, 19, Kosygina St., Moscow, 119991, Russia

yana.igorevna@list.ruКузьминИ. И.KuzminI. I.

младший научный сотрудник лаборатории инструментальных методов и органических реагентов

ГЕОХИ РАН, 119991, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 19

Junior Researcher, Laboratory of Instrumental Methods and Organic Reagents

GEOKHI RAS, 19, Kosygina St., Moscow, 119991, Russia

noemail@neicon.ruФабелинскийЮ. И.FabelinskyYu. I.

старший научный сотрудник лаборатории инструментальных методов и органических реагентов

ГЕОХИ РАН, 119991, Россия, Москва, ул. Косыгина, д. 19

Senior Researcher, Laboratory of Instrumental Methods and Organic Reagents

GEOKHI RAS, 19, Kosygina St., Moscow, 119991, Russia)

noemail@neicon.ruЧыонгТ. Х.ChyongT. Kh.

студент кафедры аналитической химии им. И.П. Алимарина

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

Student, Alimarin Chair of Analytical Chemistry, M.V. Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies

86, Vernadskogo Pr., Moscow, 119571, Russia

noemail@neicon.ruИнститут геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАНРоссияVernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of SciencesRussian FederationМосковский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова)РоссияMoscow Technological University (M.V. Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)Russian Federation2017281020171254755Copyright © Simakina Y.I., Kuzmin I.I., Fabelinsky Y.I., Chyong T.K., 20172017Симакина Я.И., Кузьмин И.И., Фабелинский Ю.И., Чыонг Т.Х.Simakina Y.I., Kuzmin I.I., Fabelinsky Y.I., Chyong T.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/115

Results of testing a prototype light-emitting diod miniphotometer for rapid and sensitive elements determination both in laboratory and in field conditions are presented. The new photometer consists of two devices providing measurements of absorbance and diffuse reflectance, having a joint system of data management, registration and presentation of the results. The measurements of absorbance were registered in the visible spectrum. The explored reaction of Mn(II) with 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol and the new reaction with 2-(2-quinolinazo)-5-diethylaminophenol were used to verify the device’s metrological parameters. Spectra obtained by means of the proposed photometer were compared to those for commercial photometers. A computer algorithm considering the difference in light-emitting intensity between diods was developed. The possibility of determination down to 1 mkg/ml metal ions in liquid samples was shown.

В статье представлены первые результаты апробации макета светодиодного минифотометра, предназначенного для быстрого и чувствительного определения элементов в форме окрашенных комплексов с аналитическими реагентами в лаборатории и во внелабораторных условиях, например, для анализа природной воды на месте отбора проб. Новый прибор состоит из двух фотометрических устройств, объединенных общей системой управления, регистрации и представления результатов. Одно из устройств обеспечивает измерение коэффициента пропускания, другое - измерение коэффициента диффузного отражения. Сигнал регистрируется в видимой области излучения. Метрологические параметры прибора определены на примере двух систем: цветных комплексов марганца(II) с органическими аналитическими реагентами 1-(2-пиридилазо)-2-нафтолом (ПАН) и 2-(2-хинолиназо)-5-диэтиламинофенолом (ХАДАФ), известная реакция и новая, соответственно, а также по собственной окраске. Проведено сравнение спектров, полученных на минифотометре и серийных спектрофотометрах. Результаты проиллюстрированы на примере анализа образцов чая. Разработан компьютерный алгоритм обработки результатов измерений, учитывающий различия интенсивностей излучения светодиодов в разных спектральных интервалах. Показана возможность определения ионов металлов на уровне ≤1 мкг/см3.

определение марганца(II)комплексные соединенияорганические аналитические реагентыанализ чаясветодиодный минифотометрспектроскопия диффузного отраженияdetermination of manganese(II)complex compoundsorganic analytical reagentsanalysis of tealight-emitting diode miniphotometerdiffuse reflectance spectroscopyReferencesИванов В.М., Ершова Н.И. Спектроскопия диффузного отражения иммобилизованных на силикагеле комплексов никеля с диметилглиоксимом и бензилдиоксином // Вестник московского университета. Серия 2. Химия. 1999. Т. 40. № 1. С. 22-26.Ivanov V.M., Ershova N.I. Diffuse reflectance spectroscopy of nickel complexes immobilized on silica gel with dimethylglyoxime and benzildioxine // Vestnik moskovskogo universiteta. Seriya 2. Khimiya (Bulletin of the Lomonosov Moscow State University. Series 2. Chemistry). 1999. V. 40. № 1. P. 22-26. (In Russ.).Дмитриенко С.Г., Апяри В.В. Пенополиуретаны: сорбционные свойства и применение в химическом анализе. М.: КРАСАНД. 2010. 210 c.Dmitrienko S.G., Apyari V.V. Polyurethanes: Sorption properties and use in chemical analysis. Moscow: Krasand, 2010. 210 p. (In Russ.).Иванов В.М., Кузнецова О.В. Химическая цветометрия: возможности метода. области применения и перспективы // Успехи химии. 2001. Т. 70. № 5. С. 411-427.Ivanov V.M., Kuznetsova O.V. Chemical chromaticity: potential of the method, application areas and future prospects // Uspekhi khimii (Russian Chemical Reviews). 2001. V. 70. № 5. P. 357–372. (In Russ.).Саввин С.Б., Дедкова В.П., Швоева О.П. Сорбционно-спектроскопические и тест-методы определения ионов металлов на твердой фазе ионообменных материалов // Успехи химии. 2000. Т. 59. № 3. С. 203-217.Savvin S.B., Dedkova V.P., Shvoeva O.P. Sorption-spectroscopic and test methods for the determination of metal ions on the solid-phase of ionexchange materials // Uspekhi khimii (Russian Chemical Reviews). 2000. V. 69. № 3. P. 187–200. (In Russ.).da Silva A.S., Fernandes F.C.B., Tognolli J.O., Pezza L., Pezza H.R. A simple and green analytical method for determination of glyphosate in commercial formulations and water by diffuse reflectance spectroscopy // Spectrochim. Acta. Part A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2011. V. 79. №. 5. P. 1881-1885.da Silva A.S., Fernandes F.C.B., Tognolli J.O., Pezza L., Pezza H.R. A simple and green analytical method for determination of glyphosate in commercial formulations and water by diffuse reflectance spectroscopy // Spectrochim. Acta. Part A: Mol. Biomol. Spectrosc. 2011. V. 79. №. 5. P. 1881–1885.Luiz V.H.M., Pezza L., Pezza E.R. Rapid determination of furosemide by combined spot test/diffuse reflectance spectroscopy to detect doping in sport // Microchemical Journal. 2013. V. 109. P. 68-72.Luiz V.H.M., Pezza L., Pezza E.R. Rapid determination of furosemide by combined spot test/diffuse reflectance spectroscopy to detect doping in sport // Microchemical Journal. 2013. V. 109. P. 68–72.Martinez A.W., Phillips S.T., Whitesides G.M. Diagnostics for the developing world: microfluidic paper-based analytical devices // Anal. Chem. 2010. V. 82. №. 1. P. 3-10.Martinez A.W., Phillips S.T., Whitesides G.M. Diagnostics for the developing world: microfluidic paper-based analytical devices // Anal. Chem. 2010. V. 82. № 1. P. 3–10.Марченко З., Бальцежак М. Методы спектрофотометрии в УФ и видимой областях в неорганическом анализе / Пер. с польск. М.: Бином. 2007. 711 с.Marchenko Z., Bal'tsezhak M. Spectrophotometry methods of UV-Visible spectral region in inorganic analysis / Moscow: Binom, 2007. 711 p. (In Russ.).Щербакова Я.И., Михайлова А.В., Фабелинский Ю.И. Фотометр диффузного отражения. Патент на полезную модель № 125337. 24.08.2012. Опубл. 27.02.2013Shcherbakova Ya.I., Mikhailova A.V., Fabelinsky Yu.I. Diffuse reflectance photometer. Utility model patent № 125337. Filled on August 24, 2012. Publ. on Febrary 27, 2013. (In Russ.).Safari Z., Gholivand M. B., Hosseinzadeh L. Spectrophotometric study of complex formations between 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN) and some metal ions in organic solvents and the determination of thermodynamic parameters // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2011. V. 78. №. 5. P. 1606-1610.Safari Z., Gholivand M. B., Hosseinzadeh L. Spectrophotometric study of complex formations between 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN) and some metal ions in organic solvents and the determination of thermodynamic parameters // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2011. V. 78. №. 5. P. 1606–1610.Гречников А.А., Бородков А.С., Симакина Я.И., Арабова З.М., Михайлова А.В., Кузьмин И.И., Дедков Ю.М., Минин В.В. Комплексообразование гетероциклических азосоединений с ионами переходных металлов по данным метода лазерно-индуцированной десорбции/ионизации // Известия Академии наук. Серия химическая. 2016. № 12. С. 2789-2794.Grechnikov A.A., Borodkov A.S., Simakina Ya.I., Arabova Z.M., Mikhailova A.V., Kuzmin I.I., Dedkov Yu.M., Minin V.V. Complexation of heterocyclic azo-compound with transition metal ions as found by laser-induced desorption/ ionization method // Izvestiya Akademii nauk. Seriya khimicheskaya (Russian Chemical Bulletin: Chemical series). 2016. № 12. P. 2789–2794. (In Russ.).Апяри В.В., Дмитриенко С.Г., Батов И.В., Золотов Ю.А. Мини-спектрофотометр Eye-One Pro как альтернатива спектрометру диффузного отражения // Журн. аналит. химии. 2011. Т. 66. № 2. С. 148-154.Apyari V.V., Dmitrienko S.G., Batov I.V., Zolotov Yu.A. Eye-One Pro mini-photometer as an alternative for diffuse reflectance spectrometer // J. Anal. Chem. 2011. V. 66. №. 2. P. 148–154. (In Russ.).Гармаш А. В., Сорокина Н. М. Метрологические основы аналитической химии. М.: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. 2012. 47 с.Garmash A.V., Sorokina N.M. Metrological basics of analytical chemistry. Lomonosov Moscow State University. 2012. 47 p. (In Russ.).

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