Determinarea cobaltului și nichelului în amestec prin spectrometrie moleculară în UV-VIS

Principiul metodei

Analiza probelor multicomponent constituie de cele mai multe ori o problema complicata, care se datoreaza in principal interferentelor care apar in cursul determinarilor, iar pentru rezolvarea lor trebuie sa se apeleze la separarea componentelor probei. Spectrometria de absorbtie moleculara in UV-VIS ofera o solutie pentru analiza probelor multicomponent fara separare prealabila, daca toate componentele probei absorb radiatiile electromagnetice in UV-VIS. In aceasta metoda, determinarea fiecarui component al probei se bazeaza pe proprietatea de aditivitatea absorbantei: Astfel absorbanta totala, At a unui amestec de mai multe componente este suma absorbantelor componentelor individuale Ai, a unui amestec de mai multe componente este suma absorbantelor componentelor individuale Ai si este data de relatia:

At=Σ????????????????=1 (1)

At=l⋅ Σεi⋅Cini=1 (2)

Unde: - At = absorbanta totala;

- ???? = coeficient molar de absorbtie sau absorbtivitate molara;

- ci = concentratia individuala a compusului n;

- l = grosimea stratului absorbant.

Grosimea stratului absorbant l, se considera ca fiind grosimea cuvei. Cand l nu este specificat in mod expre, se subantelege ca l = 1 cm.

Avand in vedere ecuatia (2) se pot determina concentratiile individuale ale unui amestec format din ‘’n’’ componente daca se fac ‘’n’’ masuratori la ‘’n’’ lungimi de unda obtinandu-se un sistem de ‘’n’’ ecuatii cu ‘’n’’ necunoscute.

In vederea obtinerii unor rezultate cat mai exacte si mai precise, se recomanda sa se foloseasca aceasta metoda numai atunci cand:

- Maximele de absorbtie ale componentilor individuali se afla la lungimi de unda diferite;

- La lungimea de unda la care un component are absorbanta maxima, ceilalti sa absoarba cat mai putin.

Lucrarea de fata are ca scop aplicatia practica a principiului expus mai sus prin determinarea concentratiei cobaltului si resprectiv a nichelului dintr-o solutie care contine aceste doua elemente in amestec. Cele doua elemente care se determina, cobaltul si nichelul, se gasesc adeseori impreuna in diferite minereuri si roci, dar si in alte materiale. In urma mineralizarii probelor prelevate din aceste materiale rezulta solutii care contin diferite concentratii ale ionilor de cobalt si de nichel. Pentru aflarea concentratiilor individuale ale cobaltului si nichelului din astfel de probe, se determina absorbantele individuale ale solutiilor de cobalt, de nichel. Acestea se noteaza cu ???????? si ???????? si se utilizeaza relatia (2), particularizata pentru un sistem bicomponent (n=2). Astfel se obtine urmatorul sistem de doua ecuatii cu doua necunoscute cx1 si cx2 :

{A3V=ε1vc1+ε2Vc2A3m=ε1uc1+ε2UC2

In care:

????1???? si ????1???? - coeficientii molari de absorbtie ai CoCl2 la cele doua lungimi de unda, ???????? si ????????, la acre prezinta maxim de absorbtie componentul 1 si respectiv componentul 2;

????2???? si ????2???? - coeficientii molari de absorbtie ai NiCl2 la cele doua lungimi de unda, ???????? si ???????? la care prezinta maxim de absorbtie componentul 1 si respectiv componentul 2;

A3u si A3v - absorbanta probei bicomponent la lungimile de unda ???????? si ????????;

Cx1 si Cx2 - concentratiile necunoscute ale CoCl2 si respectiv ale NiCl2 din amestecul ce formeaza proba de analizat.

- indicii 1 si 2 se refera la CoCl2 resprectiv la NiCl2.