Введение
7
1 Литературная часть
8
1.1 Общие сведения о редкоземельных элементах
8
1.2 Формирование излучательного состояния соединений редкоземельных
элементов
10
1.3 Люминесцентные свойства соединений редкоземельных элементов ...
14
1.4 0-дикетоны как органические реагенты для определения
редкоземельных элементов
19
1.5 Люминесцентное определение редкоземельных элементов
22
2 Методическая часть
26
2.1 Реактивы и посуда
26
2.2 Оборудование и методика измерений
27
2.3 Методика эксперимента
28
2.3.1 Приготовление растворов
28
3 Экспериментальная часть
3.1 Спектрально люминесцентные характеристики комплексов РЗЭ с
в-дикетонами 32
3.2 Время образования люминесцирующих комплексов
39
3.3 Влияние pH раствора на образование люминесцирующих комплексов
РЗЭ с в-дикетонами
40
3.4 Влияние концентрации реагентов на интенсивность люминесценции
комплексов РЗЭ с в-дикетонами 42
3.5 Время жизни люминесценции 44
3.6 Метрологические характеристики методик люминесцентного
определения самария, диспрозия и тербия с использованием в-дикетонов
46
Выводы
50
Список используемых источников
51
Определение низких концентраций редкоземельных элементов в объектах различного вещественного состава и агрегатного состояния до настоящего времени остается актуальной задачей. Среди методов определения элементов люминесцентный метод характеризуется высокой чувствительностью и селективностью и не требует сложного и дорогостоящего оборудования. Редкоземельные элементы образуют люминесцирующие комплексы преимущественно с кислород- и/или азотсодержащими лигандами. Наличие у комплексов редкоземельных элементов люминесценции и ее интенсивность зависят от природы и строения лиганда. В связи с этим актуальным является поиск лигандов, при взаимодействии с которыми, образуются интенсивно люминесцирующие комплексы редкоземельных элементов и исследование их спектроскопических характеристик. Среди различных органических реагентов наибольший интерес представляют соединения, имеющие в своем составе две кислородсодержащие группы, которые при координации с ионами металлов образуют циклическое (хелатное) соединение, обладающее высокой устойчивостью. Одними из таких типов реагентов являются 0- дикетоны.
Целью данной работы является исследование спектрально-люминесцентных характеристик комплексов редкоземельных элементов с 0 - дикетонами и определение оптимальных условий комплексообразования.
Из поставленной цели вытекают следующие задачи:
1. Определение оптимальных условий образования люминесцирующих соединений Sm, Dy, Tb c 0-дикетонами.
2. Исследование спектрально-люминесцентных характеристик
комплексов Sm, Dy, Tb c 0-дикетонами.
3. Разработка методик люминесцентного определения самария, диспрозия и тербия.
1. Исследованы спектрально люминесцентные характеристики комплексов редкоземельных элементов с в -дикетонами. Зарегистрированы спектры возбуждения люминесценции и люминесценции комплексов: Sm3+ с ТТФА (266, 348нм ; 565, 600, 645 нм); Tb3+ с ТТФА (272, 348 нм; 545, 585, 620 нм); Dy3+ с АА (291 нм; 576 нм); Tb3+ с АА (292 нм; 545, 585 и 620 нм); Sm3+ с ФМБП (266, 348 нм ; 565, 600, 645 нм) соответственно.
2. Определены оптимальные условия образования люминесцирующих соединений. Показано, что время образования комплексов не превышает 5 мин, при этом максимальная интенсивность люминесценции наблюдается в диапазоне pH 6-7 и концентрации реагента > 5Л0-5М.
3. Определены времена жизни люминесценции комплексов РЗЭ с в- дикетонами: для комплекса Sm3+ с ТТФА - 0,014 мс, для комплекса Tb3+ с ТТФА - 0,057 мс, для комплекса Tb3+ с АА - 0,5 мс, для комплекса Sm3+ с ТТФА - 0,027мс, для комплекса Dy3+ - 7,4 мкс.
4. Разработаны методики люминесцентного определения с пределами обнаружения: Sm3+ с ТТФА (0,01 мкг/мл); Sm3+ с ФМБП (0,05 мкг/мл); Dy3+ с АА (0,05 мкг/мл); Tb3+ с АА (0,0003 мкг/мл); Tb3+ с ТТФА (0,07 мкг/мл). Линейность градуировочных графиков сохранятся до 2-4 мкг/мл (Sm3+ ТТФА, Sm3+ с ФМБП, Tb3+ с ТТФА, Tb3+ с АА) и 10 мкг/мл (Dy3+ с АА).
