Індополікарбоціанінові барвники як аналітичні реагенти для спектрофотометричного визначення бромат-іонів

Шабелько, А., Токарева, К., & Тананайко, О. (2025). Індополікарбоціанінові барвники як аналітичні реагенти для спектрофотометричного визначення бромат-іонів. Вісник київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія, 1 (60), 60-66. https://doi.org/10.17721/1728-2209.2025.1(60).9

Вступ. Індополікарбоціанінові барвники - перспективні аналітичні реагенти, що мають широке використання в методах молекулярної спектроскопії. Вони характеризуються високим молярним коефіцієнтом екстинції, що збільшується із подовженням поліметинового ланцюга, та високими квантовими виходами. Велику увагу привертають окисно-відновні властивості таких барвників. При взаємодії з окисниками суттєво змінюються їх спектрофотометричні і люмінесцентні властивості, що сприяє додатковим можливостям детектування ряду аналітів із зазначеними барвниками з використанням окисно-відновних реакцій. Серед окисників, вміст яких вимагає суворого контролю на рівні мікрокількостей, слід відзначити бромат-іон. Метою даної роботи була розробка чутливої спектрофотометричної методики визначення бромату у воді із використанням, в якості аналітичного реагенту, індополікарбоціанінових барвників.

Методи. В роботі використано методи спектрофотометрії та потенціометрії.

Результати. Досліджено спектрофотометричні характеристики ряду індополікарбоціанінових барвників, що відрізняються довжиною метинового ланцюга, у присутності бромату натрію. Встановлено зменшення оптичної густини розчинів досліджених барвників після контакту з броматом натрію. Найпомітніша зміна оптичної густини спостерігається для індодикарбоціанінового гомологу (Су2). Оптимальне рН взаємодії дорівнює 1,5-2,0. Швидкість та інтенсивність знебарвлення Су2 броматом натрію суттєво покращується у присутності кореагенту калій броміду. Оптимальний час проходження реакції становить 20 хв. Нагрівання розчину до 70oC протягом 20 хв сприяє покращенню відтворюваності результатів. Розроблена методика кількісного спектрофотометричного визначення броматів з використанням індодикарбоціанінового барвника, що характеризується межею виявлення та межею кількісного визначення: 0,01 та 0,038 мМ бромат-іону відповідно.

Висновки. Індополікарбоціанінові барвники - перспективні аналітичні регенти для спектрофотометричного визначення бромату. У присутності бромату оптична густина розчину індополікарбоціанінових барвників зменшується, що було використано як аналітичний сигнал для визначення бромату. Найінтенсивніше окиснення барвника броматом відбувається у присутності KBr (оптимальне молярне співвідношення бромат : бромід не нижче за 1:50) у діапазоні рН =1,5-2,0 при нагріванні реакційної суміші до 700С протягом 20 хв. Зменшенні оптичної густини розчину барвника у присутності суміші бромату і броміду відбувається найбільш інтенсивно для індодикарбоціанінового барвника (Су2). Розроблена методика спектрофотометричного визначення бромату з барвником Су2 в присутності броміду. Лінійність градуювального графіка спостерігається в межах концентрацій бромат-йону 0,02-1,0 мМ, межа виявлення (МВ) та межі кількісного визначення (МКВ) дорівнюють 0,01 та 0,038 мМ (1,3 та 5,0 мг/л) відповідно.